sys/netinet/ip_output.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  15  *    without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  *      @(#)ip_output.c 8.3 (Berkeley) 1/21/94
  30  */
  31
  32 #include <sys/cdefs.h>
  33 __FBSDID("$FreeBSD$");
  34
  35 #include "opt_ipfw.h"
  36 #include "opt_ipsec.h"
  37 #include "opt_mac.h"
  38 #include "opt_mbuf_stress_test.h"
  39 #include "opt_mpath.h"
  40
  41 #include <sys/param.h>
  42 #include <sys/systm.h>
  43 #include <sys/kernel.h>
  44 #include <sys/malloc.h>
  45 #include <sys/mbuf.h>
  46 #include <sys/priv.h>
  47 #include <sys/proc.h>
  48 #include <sys/protosw.h>
  49 #include <sys/socket.h>
  50 #include <sys/socketvar.h>
  51 #include <sys/sysctl.h>
  52 #include <sys/ucred.h>
  53
  54 #include <net/if.h>
  55 #include <net/netisr.h>
  56 #include <net/pfil.h>
  57 #include <net/route.h>
  58 #ifdef RADIX_MPATH
  59 #include <net/radix_mpath.h>
  60 #endif
  61
  62 #include <netinet/in.h>
  63 #include <netinet/in_systm.h>
  64 #include <netinet/ip.h>
  65 #include <netinet/in_pcb.h>
  66 #include <netinet/in_var.h>
  67 #include <netinet/ip_var.h>
  68 #include <netinet/ip_options.h>
  69
  70 #ifdef IPSEC
  71 #include <netinet/ip_ipsec.h>
  72 #include <netipsec/ipsec.h>
  73 #endif /* IPSEC*/
  74
  75 #include <machine/in_cksum.h>
  76
  77 #include <security/mac/mac_framework.h>
  78
  79 #define print_ip(x, a, y)        printf("%s %d.%d.%d.%d%s",\
  80                                 x, (ntohl(a.s_addr)>>24)&0xFF,\
  81                                   (ntohl(a.s_addr)>>16)&0xFF,\
  82                                   (ntohl(a.s_addr)>>8)&0xFF,\
  83                                   (ntohl(a.s_addr))&0xFF, y);
  84
  85 u_short ip_id;
  86
  87 #ifdef MBUF_STRESS_TEST
  88 int mbuf_frag_size = 0;
  89 SYSCTL_INT(_net_inet_ip, OID_AUTO, mbuf_frag_size, CTLFLAG_RW,
  90         &mbuf_frag_size, 0, "Fragment outgoing mbufs to this size");
  91 #endif
  92
  93 static void     ip_mloopback
  94         (struct ifnet *, struct mbuf *, struct sockaddr_in *, int);
  95
  96
  97 extern  struct protosw inetsw[];
  98
  99 /*
 100  * IP output.  The packet in mbuf chain m contains a skeletal IP
 101  * header (with len, off, ttl, proto, tos, src, dst).
 102  * The mbuf chain containing the packet will be freed.
 103  * The mbuf opt, if present, will not be freed.
 104  * In the IP forwarding case, the packet will arrive with options already
 105  * inserted, so must have a NULL opt pointer.
 106  */
 107 int
 108 ip_output(struct mbuf *m, struct mbuf *opt, struct route *ro, int flags,
 109     struct ip_moptions *imo, struct inpcb *inp)
 110 {
 111         struct ip *ip;
 112         struct ifnet *ifp = NULL;       /* keep compiler happy */
 113         struct mbuf *m0;
 114         int hlen = sizeof (struct ip);
 115         int mtu;
 116         int len, error = 0;
 117         struct sockaddr_in *dst = NULL; /* keep compiler happy */
 118         struct in_ifaddr *ia = NULL;
 119         int isbroadcast, sw_csum;
 120         struct route iproute;
 121         struct in_addr odst;
 122 #ifdef IPFIREWALL_FORWARD
 123         struct m_tag *fwd_tag = NULL;
 124 #endif
 125         M_ASSERTPKTHDR(m);
 126
 127         if (ro == NULL) {
 128                 ro = &iproute;
 129                 bzero(ro, sizeof (*ro));
 130         }
 131
 132         if (inp != NULL)
 133                 INP_LOCK_ASSERT(inp);
 134
 135         if (opt) {
 136                 len = 0;
 137                 m = ip_insertoptions(m, opt, &len);
 138                 if (len != 0)
 139                         hlen = len;
 140         }
 141         ip = mtod(m, struct ip *);
 142
 143         /*
 144          * Fill in IP header.  If we are not allowing fragmentation,
 145          * then the ip_id field is meaningless, but we don't set it
 146          * to zero.  Doing so causes various problems when devices along
 147          * the path (routers, load balancers, firewalls, etc.) illegally
 148          * disable DF on our packet.  Note that a 16-bit counter
 149          * will wrap around in less than 10 seconds at 100 Mbit/s on a
 150          * medium with MTU 1500.  See Steven M. Bellovin, "A Technique
 151          * for Counting NATted Hosts", Proc. IMW'02, available at
 152          * <http://www.cs.columbia.edu/~smb/papers/fnat.pdf>.
 153          */
 154         if ((flags & (IP_FORWARDING|IP_RAWOUTPUT)) == 0) {
 155                 ip->ip_v = IPVERSION;
 156                 ip->ip_hl = hlen >> 2;
 157                 ip->ip_id = ip_newid();
 158                 ipstat.ips_localout++;
 159         } else {
 160                 hlen = ip->ip_hl << 2;
 161         }
 162
 163         dst = (struct sockaddr_in *)&ro->ro_dst;
 164 again:
 165         /*
 166          * If there is a cached route,
 167          * check that it is to the same destination
 168          * and is still up.  If not, free it and try again.
 169          * The address family should also be checked in case of sharing the
 170          * cache with IPv6.
 171          */
 172         if (ro->ro_rt && ((ro->ro_rt->rt_flags & RTF_UP) == 0 ||
 173                           dst->sin_family != AF_INET ||
 174                           dst->sin_addr.s_addr != ip->ip_dst.s_addr)) {
 175                 RTFREE(ro->ro_rt);
 176                 ro->ro_rt = (struct rtentry *)NULL;
 177         }
 178 #ifdef IPFIREWALL_FORWARD
 179         if (ro->ro_rt == NULL && fwd_tag == NULL) {
 180 #else
 181         if (ro->ro_rt == NULL) {
 182 #endif
 183                 bzero(dst, sizeof(*dst));
 184                 dst->sin_family = AF_INET;
 185                 dst->sin_len = sizeof(*dst);
 186                 dst->sin_addr = ip->ip_dst;
 187         }
 188         /*
 189          * If routing to interface only, short circuit routing lookup.
 190          * The use of an all-ones broadcast address implies this; an
 191          * interface is specified by the broadcast address of an interface,
 192          * or the destination address of a ptp interface.
 193          */
 194         if (flags & IP_SENDONES) {
 195                 if ((ia = ifatoia(ifa_ifwithbroadaddr(sintosa(dst)))) == NULL &&
 196                     (ia = ifatoia(ifa_ifwithdstaddr(sintosa(dst)))) == NULL) {
 197                         ipstat.ips_noroute++;
 198                         error = ENETUNREACH;
 199                         goto bad;
 200                 }
 201                 ip->ip_dst.s_addr = INADDR_BROADCAST;
 202                 dst->sin_addr = ip->ip_dst;
 203                 ifp = ia->ia_ifp;
 204                 ip->ip_ttl = 1;
 205                 isbroadcast = 1;
 206         } else if (flags & IP_ROUTETOIF) {
 207                 if ((ia = ifatoia(ifa_ifwithdstaddr(sintosa(dst)))) == NULL &&
 208                     (ia = ifatoia(ifa_ifwithnet(sintosa(dst)))) == NULL) {
 209                         ipstat.ips_noroute++;
 210                         error = ENETUNREACH;
 211                         goto bad;
 212                 }
 213                 ifp = ia->ia_ifp;
 214                 ip->ip_ttl = 1;
 215                 isbroadcast = in_broadcast(dst->sin_addr, ifp);
 216         } else if (IN_MULTICAST(ntohl(ip->ip_dst.s_addr)) &&
 217             imo != NULL && imo->imo_multicast_ifp != NULL) {
 218                 /*
 219                  * Bypass the normal routing lookup for multicast
 220                  * packets if the interface is specified.
 221                  */
 222                 ifp = imo->imo_multicast_ifp;
 223                 IFP_TO_IA(ifp, ia);
 224                 isbroadcast = 0;        /* fool gcc */
 225         } else {
 226                 /*
 227                  * We want to do any cloning requested by the link layer,
 228                  * as this is probably required in all cases for correct
 229                  * operation (as it is for ARP).
 230                  */
 231                 if (ro->ro_rt == NULL)
 232 #ifdef RADIX_MPATH
 233                         rtalloc_mpath_fib(ro,
 234                             ntohl(ip->ip_src.s_addr ^ ip->ip_dst.s_addr),
 235                             inp ? inp->inp_inc.inc_fibnum : M_GETFIB(m));
 236 #else
 237                         in_rtalloc_ign(ro, 0,
 238                             inp ? inp->inp_inc.inc_fibnum : M_GETFIB(m));
 239 #endif
 240                 if (ro->ro_rt == NULL) {
 241                         ipstat.ips_noroute++;
 242                         error = EHOSTUNREACH;
 243                         goto bad;
 244                 }
 245                 ia = ifatoia(ro->ro_rt->rt_ifa);
 246                 ifp = ro->ro_rt->rt_ifp;
 247                 ro->ro_rt->rt_rmx.rmx_pksent++;
 248                 if (ro->ro_rt->rt_flags & RTF_GATEWAY)
 249                         dst = (struct sockaddr_in *)ro->ro_rt->rt_gateway;
 250                 if (ro->ro_rt->rt_flags & RTF_HOST)
 251                         isbroadcast = (ro->ro_rt->rt_flags & RTF_BROADCAST);
 252                 else
 253                         isbroadcast = in_broadcast(dst->sin_addr, ifp);
 254         }
 255         /*
 256          * Calculate MTU.  If we have a route that is up, use that,
 257          * otherwise use the interface's MTU.
 258          */
 259         if (ro->ro_rt != NULL && (ro->ro_rt->rt_flags & (RTF_UP|RTF_HOST))) {
 260                 /*
 261                  * This case can happen if the user changed the MTU
 262                  * of an interface after enabling IP on it.  Because
 263                  * most netifs don't keep track of routes pointing to
 264                  * them, there is no way for one to update all its
 265                  * routes when the MTU is changed.
 266                  */
 267                 if (ro->ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu > ifp->if_mtu)
 268                         ro->ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu = ifp->if_mtu;
 269                 mtu = ro->ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu;
 270         } else {
 271                 mtu = ifp->if_mtu;
 272         }
 273         if (IN_MULTICAST(ntohl(ip->ip_dst.s_addr))) {
 274                 struct in_multi *inm;
 275
 276                 m->m_flags |= M_MCAST;
 277                 /*
 278                  * IP destination address is multicast.  Make sure "dst"
 279                  * still points to the address in "ro".  (It may have been
 280                  * changed to point to a gateway address, above.)
 281                  */
 282                 dst = (struct sockaddr_in *)&ro->ro_dst;
 283                 /*
 284                  * See if the caller provided any multicast options
 285                  */
 286                 if (imo != NULL) {
 287                         ip->ip_ttl = imo->imo_multicast_ttl;
 288                         if (imo->imo_multicast_vif != -1)
 289                                 ip->ip_src.s_addr =
 290                                     ip_mcast_src ?
 291                                     ip_mcast_src(imo->imo_multicast_vif) :
 292                                     INADDR_ANY;
 293                 } else
 294                         ip->ip_ttl = IP_DEFAULT_MULTICAST_TTL;
 295                 /*
 296                  * Confirm that the outgoing interface supports multicast.
 297                  */
 298                 if ((imo == NULL) || (imo->imo_multicast_vif == -1)) {
 299                         if ((ifp->if_flags & IFF_MULTICAST) == 0) {
 300                                 ipstat.ips_noroute++;
 301                                 error = ENETUNREACH;
 302                                 goto bad;
 303                         }
 304                 }
 305                 /*
 306                  * If source address not specified yet, use address
 307                  * of outgoing interface.
 308                  */
 309                 if (ip->ip_src.s_addr == INADDR_ANY) {
 310                         /* Interface may have no addresses. */
 311                         if (ia != NULL)
 312                                 ip->ip_src = IA_SIN(ia)->sin_addr;
 313                 }
 314
 315                 IN_MULTI_LOCK();
 316                 IN_LOOKUP_MULTI(ip->ip_dst, ifp, inm);
 317                 if (inm != NULL &&
 318                    (imo == NULL || imo->imo_multicast_loop)) {
 319                         IN_MULTI_UNLOCK();
 320                         /*
 321                          * If we belong to the destination multicast group
 322                          * on the outgoing interface, and the caller did not
 323                          * forbid loopback, loop back a copy.
 324                          */
 325                         ip_mloopback(ifp, m, dst, hlen);
 326                 }
 327                 else {
 328                         IN_MULTI_UNLOCK();
 329                         /*
 330                          * If we are acting as a multicast router, perform
 331                          * multicast forwarding as if the packet had just
 332                          * arrived on the interface to which we are about
 333                          * to send.  The multicast forwarding function
 334                          * recursively calls this function, using the
 335                          * IP_FORWARDING flag to prevent infinite recursion.
 336                          *
 337                          * Multicasts that are looped back by ip_mloopback(),
 338                          * above, will be forwarded by the ip_input() routine,
 339                          * if necessary.
 340                          */
 341                         if (ip_mrouter && (flags & IP_FORWARDING) == 0) {
 342                                 /*
 343                                  * If rsvp daemon is not running, do not
 344                                  * set ip_moptions. This ensures that the packet
 345                                  * is multicast and not just sent down one link
 346                                  * as prescribed by rsvpd.
 347                                  */
 348                                 if (!rsvp_on)
 349                                         imo = NULL;
 350                                 if (ip_mforward &&
 351                                     ip_mforward(ip, ifp, m, imo) != 0) {
 352                                         m_freem(m);
 353                                         goto done;
 354                                 }
 355                         }
 356                 }
 357
 358                 /*
 359                  * Multicasts with a time-to-live of zero may be looped-
 360                  * back, above, but must not be transmitted on a network.
 361                  * Also, multicasts addressed to the loopback interface
 362                  * are not sent -- the above call to ip_mloopback() will
 363                  * loop back a copy if this host actually belongs to the
 364                  * destination group on the loopback interface.
 365                  */
 366                 if (ip->ip_ttl == 0 || ifp->if_flags & IFF_LOOPBACK) {
 367                         m_freem(m);
 368                         goto done;
 369                 }
 370
 371                 goto sendit;
 372         }
 373
 374         /*
 375          * If the source address is not specified yet, use the address
 376          * of the outoing interface.
 377          */
 378         if (ip->ip_src.s_addr == INADDR_ANY) {
 379                 /* Interface may have no addresses. */
 380                 if (ia != NULL) {
 381                         ip->ip_src = IA_SIN(ia)->sin_addr;
 382                 }
 383         }
 384
 385         /*
 386          * Verify that we have any chance at all of being able to queue the
 387          * packet or packet fragments, unless ALTQ is enabled on the given
 388          * interface in which case packetdrop should be done by queueing.
 389          */
 390 #ifdef ALTQ
 391         if ((!ALTQ_IS_ENABLED(&ifp->if_snd)) &&
 392             ((ifp->if_snd.ifq_len + ip->ip_len / mtu + 1) >=
 393             ifp->if_snd.ifq_maxlen))
 394 #else
 395         if ((ifp->if_snd.ifq_len + ip->ip_len / mtu + 1) >=
 396             ifp->if_snd.ifq_maxlen)
 397 #endif /* ALTQ */
 398         {
 399                 error = ENOBUFS;
 400                 ipstat.ips_odropped++;
 401                 ifp->if_snd.ifq_drops += (ip->ip_len / ifp->if_mtu + 1);
 402                 goto bad;
 403         }
 404
 405         /*
 406          * Look for broadcast address and
 407          * verify user is allowed to send
 408          * such a packet.
 409          */
 410         if (isbroadcast) {
 411                 if ((ifp->if_flags & IFF_BROADCAST) == 0) {
 412                         error = EADDRNOTAVAIL;
 413                         goto bad;
 414                 }
 415                 if ((flags & IP_ALLOWBROADCAST) == 0) {
 416                         error = EACCES;
 417                         goto bad;
 418                 }
 419                 /* don't allow broadcast messages to be fragmented */
 420                 if (ip->ip_len > mtu) {
 421                         error = EMSGSIZE;
 422                         goto bad;
 423                 }
 424                 m->m_flags |= M_BCAST;
 425         } else {
 426                 m->m_flags &= ~M_BCAST;
 427         }
 428
 429 sendit:
 430 #ifdef IPSEC
 431         switch(ip_ipsec_output(&m, inp, &flags, &error, &ro, &iproute, &dst, &ia, &ifp)) {
 432         case 1:
 433                 goto bad;
 434         case -1:
 435                 goto done;
 436         case 0:
 437         default:
 438                 break;  /* Continue with packet processing. */
 439         }
 440         /* Update variables that are affected by ipsec4_output(). */
 441         ip = mtod(m, struct ip *);
 442         hlen = ip->ip_hl << 2;
 443 #endif /* IPSEC */
 444
 445         /* Jump over all PFIL processing if hooks are not active. */
 446         if (!PFIL_HOOKED(&inet_pfil_hook))
 447                 goto passout;
 448
 449         /* Run through list of hooks for output packets. */
 450         odst.s_addr = ip->ip_dst.s_addr;
 451         error = pfil_run_hooks(&inet_pfil_hook, &m, ifp, PFIL_OUT, inp);
 452         if (error != 0 || m == NULL)
 453                 goto done;
 454
 455         ip = mtod(m, struct ip *);
 456
 457         /* See if destination IP address was changed by packet filter. */
 458         if (odst.s_addr != ip->ip_dst.s_addr) {
 459                 m->m_flags |= M_SKIP_FIREWALL;
 460                 /* If destination is now ourself drop to ip_input(). */
 461                 if (in_localip(ip->ip_dst)) {
 462                         m->m_flags |= M_FASTFWD_OURS;
 463                         if (m->m_pkthdr.rcvif == NULL)
 464                                 m->m_pkthdr.rcvif = loif;
 465                         if (m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_DELAY_DATA) {
 466                                 m->m_pkthdr.csum_flags |=
 467                                     CSUM_DATA_VALID | CSUM_PSEUDO_HDR;
 468                                 m->m_pkthdr.csum_data = 0xffff;
 469                         }
 470                         m->m_pkthdr.csum_flags |=
 471                             CSUM_IP_CHECKED | CSUM_IP_VALID;
 472
 473                         error = netisr_queue(NETISR_IP, m);
 474                         goto done;
 475                 } else
 476                         goto again;     /* Redo the routing table lookup. */
 477         }
 478
 479 #ifdef IPFIREWALL_FORWARD
 480         /* See if local, if yes, send it to netisr with IP_FASTFWD_OURS. */
 481         if (m->m_flags & M_FASTFWD_OURS) {
 482                 if (m->m_pkthdr.rcvif == NULL)
 483                         m->m_pkthdr.rcvif = loif;
 484                 if (m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_DELAY_DATA) {
 485                         m->m_pkthdr.csum_flags |=
 486                             CSUM_DATA_VALID | CSUM_PSEUDO_HDR;
 487                         m->m_pkthdr.csum_data = 0xffff;
 488                 }
 489                 m->m_pkthdr.csum_flags |=
 490                             CSUM_IP_CHECKED | CSUM_IP_VALID;
 491
 492                 error = netisr_queue(NETISR_IP, m);
 493                 goto done;
 494         }
 495         /* Or forward to some other address? */
 496         fwd_tag = m_tag_find(m, PACKET_TAG_IPFORWARD, NULL);
 497         if (fwd_tag) {
 498                 dst = (struct sockaddr_in *)&ro->ro_dst;
 499                 bcopy((fwd_tag+1), dst, sizeof(struct sockaddr_in));
 500                 m->m_flags |= M_SKIP_FIREWALL;
 501                 m_tag_delete(m, fwd_tag);
 502                 goto again;
 503         }
 504 #endif /* IPFIREWALL_FORWARD */
 505
 506 passout:
 507         /* 127/8 must not appear on wire - RFC1122. */
 508         if ((ntohl(ip->ip_dst.s_addr) >> IN_CLASSA_NSHIFT) == IN_LOOPBACKNET ||
 509             (ntohl(ip->ip_src.s_addr) >> IN_CLASSA_NSHIFT) == IN_LOOPBACKNET) {
 510                 if ((ifp->if_flags & IFF_LOOPBACK) == 0) {
 511                         ipstat.ips_badaddr++;
 512                         error = EADDRNOTAVAIL;
 513                         goto bad;
 514                 }
 515         }
 516
 517         m->m_pkthdr.csum_flags |= CSUM_IP;
 518         sw_csum = m->m_pkthdr.csum_flags & ~ifp->if_hwassist;
 519         if (sw_csum & CSUM_DELAY_DATA) {
 520                 in_delayed_cksum(m);
 521                 sw_csum &= ~CSUM_DELAY_DATA;
 522         }
 523         m->m_pkthdr.csum_flags &= ifp->if_hwassist;
 524
 525         /*
 526          * If small enough for interface, or the interface will take
 527          * care of the fragmentation for us, we can just send directly.
 528          */
 529         if (ip->ip_len <= mtu ||
 530             (m->m_pkthdr.csum_flags & ifp->if_hwassist & CSUM_TSO) != 0 ||
 531             ((ip->ip_off & IP_DF) == 0 && (ifp->if_hwassist & CSUM_FRAGMENT))) {
 532                 ip->ip_len = htons(ip->ip_len);
 533                 ip->ip_off = htons(ip->ip_off);
 534                 ip->ip_sum = 0;
 535                 if (sw_csum & CSUM_DELAY_IP)
 536                         ip->ip_sum = in_cksum(m, hlen);
 537
 538                 /*
 539                  * Record statistics for this interface address.
 540                  * With CSUM_TSO the byte/packet count will be slightly
 541                  * incorrect because we count the IP+TCP headers only
 542                  * once instead of for every generated packet.
 543                  */
 544                 if (!(flags & IP_FORWARDING) && ia) {
 545                         if (m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_TSO)
 546                                 ia->ia_ifa.if_opackets +=
 547                                     m->m_pkthdr.len / m->m_pkthdr.tso_segsz;
 548                         else
 549                                 ia->ia_ifa.if_opackets++;
 550                         ia->ia_ifa.if_obytes += m->m_pkthdr.len;
 551                 }
 552 #ifdef MBUF_STRESS_TEST
 553                 if (mbuf_frag_size && m->m_pkthdr.len > mbuf_frag_size)
 554                         m = m_fragment(m, M_DONTWAIT, mbuf_frag_size);
 555 #endif
 556                 /*
 557                  * Reset layer specific mbuf flags
 558                  * to avoid confusing lower layers.
 559                  */
 560                 m->m_flags &= ~(M_PROTOFLAGS);
 561
 562                 error = (*ifp->if_output)(ifp, m,
 563                                 (struct sockaddr *)dst, ro->ro_rt);
 564                 goto done;
 565         }
 566
 567         /* Balk when DF bit is set or the interface didn't support TSO. */
 568         if ((ip->ip_off & IP_DF) || (m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_TSO)) {
 569                 error = EMSGSIZE;
 570                 ipstat.ips_cantfrag++;
 571                 goto bad;
 572         }
 573
 574         /*
 575          * Too large for interface; fragment if possible. If successful,
 576          * on return, m will point to a list of packets to be sent.
 577          */
 578         error = ip_fragment(ip, &m, mtu, ifp->if_hwassist, sw_csum);
 579         if (error)
 580                 goto bad;
 581         for (; m; m = m0) {
 582                 m0 = m->m_nextpkt;
 583                 m->m_nextpkt = 0;
 584                 if (error == 0) {
 585                         /* Record statistics for this interface address. */
 586                         if (ia != NULL) {
 587                                 ia->ia_ifa.if_opackets++;
 588                                 ia->ia_ifa.if_obytes += m->m_pkthdr.len;
 589                         }
 590                         /*
 591                          * Reset layer specific mbuf flags
 592                          * to avoid confusing upper layers.
 593                          */
 594                         m->m_flags &= ~(M_PROTOFLAGS);
 595
 596                         error = (*ifp->if_output)(ifp, m,
 597                             (struct sockaddr *)dst, ro->ro_rt);
 598                 } else
 599                         m_freem(m);
 600         }
 601
 602         if (error == 0)
 603                 ipstat.ips_fragmented++;
 604
 605 done:
 606         if (ro == &iproute && ro->ro_rt) {
 607                 RTFREE(ro->ro_rt);
 608         }
 609         return (error);
 610 bad:
 611         m_freem(m);
 612         goto done;
 613 }
 614
 615 /*
 616  * Create a chain of fragments which fit the given mtu. m_frag points to the
 617  * mbuf to be fragmented; on return it points to the chain with the fragments.
 618  * Return 0 if no error. If error, m_frag may contain a partially built
 619  * chain of fragments that should be freed by the caller.
 620  *
 621  * if_hwassist_flags is the hw offload capabilities (see if_data.ifi_hwassist)
 622  * sw_csum contains the delayed checksums flags (e.g., CSUM_DELAY_IP).
 623  */
 624 int
 625 ip_fragment(struct ip *ip, struct mbuf **m_frag, int mtu,
 626     u_long if_hwassist_flags, int sw_csum)
 627 {
 628         int error = 0;
 629         int hlen = ip->ip_hl << 2;
 630         int len = (mtu - hlen) & ~7;    /* size of payload in each fragment */
 631         int off;
 632         struct mbuf *m0 = *m_frag;      /* the original packet          */
 633         int firstlen;
 634         struct mbuf **mnext;
 635         int nfrags;
 636
 637         if (ip->ip_off & IP_DF) {       /* Fragmentation not allowed */
 638                 ipstat.ips_cantfrag++;
 639                 return EMSGSIZE;
 640         }
 641
 642         /*
 643          * Must be able to put at least 8 bytes per fragment.
 644          */
 645         if (len < 8)
 646                 return EMSGSIZE;
 647
 648         /*
 649          * If the interface will not calculate checksums on
 650          * fragmented packets, then do it here.
 651          */
 652         if (m0->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_DELAY_DATA &&
 653             (if_hwassist_flags & CSUM_IP_FRAGS) == 0) {
 654                 in_delayed_cksum(m0);
 655                 m0->m_pkthdr.csum_flags &= ~CSUM_DELAY_DATA;
 656         }
 657
 658         if (len > PAGE_SIZE) {
 659                 /*
 660                  * Fragment large datagrams such that each segment
 661                  * contains a multiple of PAGE_SIZE amount of data,
 662                  * plus headers. This enables a receiver to perform
 663                  * page-flipping zero-copy optimizations.
 664                  *
 665                  * XXX When does this help given that sender and receiver
 666                  * could have different page sizes, and also mtu could
 667                  * be less than the receiver's page size ?
 668                  */
 669                 int newlen;
 670                 struct mbuf *m;
 671
 672                 for (m = m0, off = 0; m && (off+m->m_len) <= mtu; m = m->m_next)
 673                         off += m->m_len;
 674
 675                 /*
 676                  * firstlen (off - hlen) must be aligned on an
 677                  * 8-byte boundary
 678                  */
 679                 if (off < hlen)
 680                         goto smart_frag_failure;
 681                 off = ((off - hlen) & ~7) + hlen;
 682                 newlen = (~PAGE_MASK) & mtu;
 683                 if ((newlen + sizeof (struct ip)) > mtu) {
 684                         /* we failed, go back the default */
 685 smart_frag_failure:
 686                         newlen = len;
 687                         off = hlen + len;
 688                 }
 689                 len = newlen;
 690
 691         } else {
 692                 off = hlen + len;
 693         }
 694
 695         firstlen = off - hlen;
 696         mnext = &m0->m_nextpkt;         /* pointer to next packet */
 697
 698         /*
 699          * Loop through length of segment after first fragment,
 700          * make new header and copy data of each part and link onto chain.
 701          * Here, m0 is the original packet, m is the fragment being created.
 702          * The fragments are linked off the m_nextpkt of the original
 703          * packet, which after processing serves as the first fragment.
 704          */
 705         for (nfrags = 1; off < ip->ip_len; off += len, nfrags++) {
 706                 struct ip *mhip;        /* ip header on the fragment */
 707                 struct mbuf *m;
 708                 int mhlen = sizeof (struct ip);
 709
 710                 MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
 711                 if (m == NULL) {
 712                         error = ENOBUFS;
 713                         ipstat.ips_odropped++;
 714                         goto done;
 715                 }
 716                 m->m_flags |= (m0->m_flags & M_MCAST) | M_FRAG;
 717                 /*
 718                  * In the first mbuf, leave room for the link header, then
 719                  * copy the original IP header including options. The payload
 720                  * goes into an additional mbuf chain returned by m_copy().
 721                  */
 722                 m->m_data += max_linkhdr;
 723                 mhip = mtod(m, struct ip *);
 724                 *mhip = *ip;
 725                 if (hlen > sizeof (struct ip)) {
 726                         mhlen = ip_optcopy(ip, mhip) + sizeof (struct ip);
 727                         mhip->ip_v = IPVERSION;
 728                         mhip->ip_hl = mhlen >> 2;
 729                 }
 730                 m->m_len = mhlen;
 731                 /* XXX do we need to add ip->ip_off below ? */
 732                 mhip->ip_off = ((off - hlen) >> 3) + ip->ip_off;
 733                 if (off + len >= ip->ip_len) {  /* last fragment */
 734                         len = ip->ip_len - off;
 735                         m->m_flags |= M_LASTFRAG;
 736                 } else
 737                         mhip->ip_off |= IP_MF;
 738                 mhip->ip_len = htons((u_short)(len + mhlen));
 739                 m->m_next = m_copy(m0, off, len);
 740                 if (m->m_next == NULL) {        /* copy failed */
 741                         m_free(m);
 742                         error = ENOBUFS;        /* ??? */
 743                         ipstat.ips_odropped++;
 744                         goto done;
 745                 }
 746                 m->m_pkthdr.len = mhlen + len;
 747                 m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
 748 #ifdef MAC
 749                 mac_netinet_fragment(m0, m);
 750 #endif
 751                 m->m_pkthdr.csum_flags = m0->m_pkthdr.csum_flags;
 752                 mhip->ip_off = htons(mhip->ip_off);
 753                 mhip->ip_sum = 0;
 754                 if (sw_csum & CSUM_DELAY_IP)
 755                         mhip->ip_sum = in_cksum(m, mhlen);
 756                 *mnext = m;
 757                 mnext = &m->m_nextpkt;
 758         }
 759         ipstat.ips_ofragments += nfrags;
 760
 761         /* set first marker for fragment chain */
 762         m0->m_flags |= M_FIRSTFRAG | M_FRAG;
 763         m0->m_pkthdr.csum_data = nfrags;
 764
 765         /*
 766          * Update first fragment by trimming what's been copied out
 767          * and updating header.
 768          */
 769         m_adj(m0, hlen + firstlen - ip->ip_len);
 770         m0->m_pkthdr.len = hlen + firstlen;
 771         ip->ip_len = htons((u_short)m0->m_pkthdr.len);
 772         ip->ip_off |= IP_MF;
 773         ip->ip_off = htons(ip->ip_off);
 774         ip->ip_sum = 0;
 775         if (sw_csum & CSUM_DELAY_IP)
 776                 ip->ip_sum = in_cksum(m0, hlen);
 777
 778 done:
 779         *m_frag = m0;
 780         return error;
 781 }
 782
 783 void
 784 in_delayed_cksum(struct mbuf *m)
 785 {
 786         struct ip *ip;
 787         u_short csum, offset;
 788
 789         ip = mtod(m, struct ip *);
 790         offset = ip->ip_hl << 2 ;
 791         csum = in_cksum_skip(m, ip->ip_len, offset);
 792         if (m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_UDP && csum == 0)
 793                 csum = 0xffff;
 794         offset += m->m_pkthdr.csum_data;        /* checksum offset */
 795
 796         if (offset + sizeof(u_short) > m->m_len) {
 797                 printf("delayed m_pullup, m->len: %d  off: %d  p: %d\n",
 798                     m->m_len, offset, ip->ip_p);
 799                 /*
 800                  * XXX
 801                  * this shouldn't happen, but if it does, the
 802                  * correct behavior may be to insert the checksum
 803                  * in the appropriate next mbuf in the chain.
 804                  */
 805                 return;
 806         }
 807         *(u_short *)(m->m_data + offset) = csum;
 808 }
 809
 810 /*
 811  * IP socket option processing.
 812  */
 813 int
 814 ip_ctloutput(struct socket *so, struct sockopt *sopt)
 815 {
 816         struct  inpcb *inp = sotoinpcb(so);
 817         int     error, optval;
 818
 819         error = optval = 0;
 820         if (sopt->sopt_level != IPPROTO_IP) {
 821                 return (EINVAL);
 822         }
 823
 824         switch (sopt->sopt_dir) {
 825         case SOPT_SET:
 826                 switch (sopt->sopt_name) {
 827                 case IP_OPTIONS:
 828 #ifdef notyet
 829                 case IP_RETOPTS:
 830 #endif
 831                 {
 832                         struct mbuf *m;
 833                         if (sopt->sopt_valsize > MLEN) {
 834                                 error = EMSGSIZE;
 835                                 break;
 836                         }
 837                         MGET(m, sopt->sopt_td ? M_WAIT : M_DONTWAIT, MT_DATA);
 838                         if (m == NULL) {
 839                                 error = ENOBUFS;
 840                                 break;
 841                         }
 842                         m->m_len = sopt->sopt_valsize;
 843                         error = sooptcopyin(sopt, mtod(m, char *), m->m_len,
 844                                             m->m_len);
 845                         if (error) {
 846                                 m_free(m);
 847                                 break;
 848                         }
 849                         INP_WLOCK(inp);
 850                         error = ip_pcbopts(inp, sopt->sopt_name, m);
 851                         INP_WUNLOCK(inp);
 852                         return (error);
 853                 }
 854
 855                 case IP_TOS:
 856                 case IP_TTL:
 857                 case IP_MINTTL:
 858                 case IP_RECVOPTS:
 859                 case IP_RECVRETOPTS:
 860                 case IP_RECVDSTADDR:
 861                 case IP_RECVTTL:
 862                 case IP_RECVIF:
 863                 case IP_FAITH:
 864                 case IP_ONESBCAST:
 865                 case IP_DONTFRAG:
 866                         error = sooptcopyin(sopt, &optval, sizeof optval,
 867                                             sizeof optval);
 868                         if (error)
 869                                 break;
 870
 871                         switch (sopt->sopt_name) {
 872                         case IP_TOS:
 873                                 inp->inp_ip_tos = optval;
 874                                 break;
 875
 876                         case IP_TTL:
 877                                 inp->inp_ip_ttl = optval;
 878                                 break;
 879
 880                         case IP_MINTTL:
 881                                 if (optval > 0 && optval <= MAXTTL)
 882                                         inp->inp_ip_minttl = optval;
 883                                 else
 884                                         error = EINVAL;
 885                                 break;
 886
 887 #define OPTSET(bit) do {                                                \
 888         INP_WLOCK(inp);                                                 \
 889         if (optval)                                                     \
 890                 inp->inp_flags |= bit;                                  \
 891         else                                                            \
 892                 inp->inp_flags &= ~bit;                                 \
 893         INP_WUNLOCK(inp);                                               \
 894 } while (0)
 895
 896                         case IP_RECVOPTS:
 897                                 OPTSET(INP_RECVOPTS);
 898                                 break;
 899
 900                         case IP_RECVRETOPTS:
 901                                 OPTSET(INP_RECVRETOPTS);
 902                                 break;
 903
 904                         case IP_RECVDSTADDR:
 905                                 OPTSET(INP_RECVDSTADDR);
 906                                 break;
 907
 908                         case IP_RECVTTL:
 909                                 OPTSET(INP_RECVTTL);
 910                                 break;
 911
 912                         case IP_RECVIF:
 913                                 OPTSET(INP_RECVIF);
 914                                 break;
 915
 916                         case IP_FAITH:
 917                                 OPTSET(INP_FAITH);
 918                                 break;
 919
 920                         case IP_ONESBCAST:
 921                                 OPTSET(INP_ONESBCAST);
 922                                 break;
 923                         case IP_DONTFRAG:
 924                                 OPTSET(INP_DONTFRAG);
 925                                 break;
 926                         }
 927                         break;
 928 #undef OPTSET
 929
 930                 /*
 931                  * Multicast socket options are processed by the in_mcast
 932                  * module.
 933                  */
 934                 case IP_MULTICAST_IF:
 935                 case IP_MULTICAST_VIF:
 936                 case IP_MULTICAST_TTL:
 937                 case IP_MULTICAST_LOOP:
 938                 case IP_ADD_MEMBERSHIP:
 939                 case IP_DROP_MEMBERSHIP:
 940                 case IP_ADD_SOURCE_MEMBERSHIP:
 941                 case IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP:
 942                 case IP_BLOCK_SOURCE:
 943                 case IP_UNBLOCK_SOURCE:
 944                 case IP_MSFILTER:
 945                 case MCAST_JOIN_GROUP:
 946                 case MCAST_LEAVE_GROUP:
 947                 case MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP:
 948                 case MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP:
 949                 case MCAST_BLOCK_SOURCE:
 950                 case MCAST_UNBLOCK_SOURCE:
 951                         error = inp_setmoptions(inp, sopt);
 952                         break;
 953
 954                 case IP_PORTRANGE:
 955                         error = sooptcopyin(sopt, &optval, sizeof optval,
 956                                             sizeof optval);
 957                         if (error)
 958                                 break;
 959
 960                         INP_WLOCK(inp);
 961                         switch (optval) {
 962                         case IP_PORTRANGE_DEFAULT:
 963                                 inp->inp_flags &= ~(INP_LOWPORT);
 964                                 inp->inp_flags &= ~(INP_HIGHPORT);
 965                                 break;
 966
 967                         case IP_PORTRANGE_HIGH:
 968                                 inp->inp_flags &= ~(INP_LOWPORT);
 969                                 inp->inp_flags |= INP_HIGHPORT;
 970                                 break;
 971
 972                         case IP_PORTRANGE_LOW:
 973                                 inp->inp_flags &= ~(INP_HIGHPORT);
 974                                 inp->inp_flags |= INP_LOWPORT;
 975                                 break;
 976
 977                         default:
 978                                 error = EINVAL;
 979                                 break;
 980                         }
 981                         INP_WUNLOCK(inp);
 982                         break;
 983
 984 #ifdef IPSEC
 985                 case IP_IPSEC_POLICY:
 986                 {
 987                         caddr_t req;
 988                         struct mbuf *m;
 989
 990                         if ((error = soopt_getm(sopt, &m)) != 0) /* XXX */
 991                                 break;
 992                         if ((error = soopt_mcopyin(sopt, m)) != 0) /* XXX */
 993                                 break;
 994                         req = mtod(m, caddr_t);
 995                         error = ipsec4_set_policy(inp, sopt->sopt_name, req,
 996                             m->m_len, (sopt->sopt_td != NULL) ?
 997                             sopt->sopt_td->td_ucred : NULL);
 998                         m_freem(m);
 999                         break;
1000                 }
1001 #endif /* IPSEC */
1002
1003                 default:
1004                         error = ENOPROTOOPT;
1005                         break;
1006                 }
1007                 break;
1008
1009         case SOPT_GET:
1010                 switch (sopt->sopt_name) {
1011                 case IP_OPTIONS:
1012                 case IP_RETOPTS:
1013                         if (inp->inp_options)
1014                                 error = sooptcopyout(sopt,
1015                                                      mtod(inp->inp_options,
1016                                                           char *),
1017                                                      inp->inp_options->m_len);
1018                         else
1019                                 sopt->sopt_valsize = 0;
1020                         break;
1021
1022                 case IP_TOS:
1023                 case IP_TTL:
1024                 case IP_MINTTL:
1025                 case IP_RECVOPTS:
1026                 case IP_RECVRETOPTS:
1027                 case IP_RECVDSTADDR:
1028                 case IP_RECVTTL:
1029                 case IP_RECVIF:
1030                 case IP_PORTRANGE:
1031                 case IP_FAITH:
1032                 case IP_ONESBCAST:
1033                 case IP_DONTFRAG:
1034                         switch (sopt->sopt_name) {
1035
1036                         case IP_TOS:
1037                                 optval = inp->inp_ip_tos;
1038                                 break;
1039
1040                         case IP_TTL:
1041                                 optval = inp->inp_ip_ttl;
1042                                 break;
1043
1044                         case IP_MINTTL:
1045                                 optval = inp->inp_ip_minttl;
1046                                 break;
1047
1048 #define OPTBIT(bit)     (inp->inp_flags & bit ? 1 : 0)
1049
1050                         case IP_RECVOPTS:
1051                                 optval = OPTBIT(INP_RECVOPTS);
1052                                 break;
1053
1054                         case IP_RECVRETOPTS:
1055                                 optval = OPTBIT(INP_RECVRETOPTS);
1056                                 break;
1057
1058                         case IP_RECVDSTADDR:
1059                                 optval = OPTBIT(INP_RECVDSTADDR);
1060                                 break;
1061
1062                         case IP_RECVTTL:
1063                                 optval = OPTBIT(INP_RECVTTL);
1064                                 break;
1065
1066                         case IP_RECVIF:
1067                                 optval = OPTBIT(INP_RECVIF);
1068                                 break;
1069
1070                         case IP_PORTRANGE:
1071                                 if (inp->inp_flags & INP_HIGHPORT)
1072                                         optval = IP_PORTRANGE_HIGH;
1073                                 else if (inp->inp_flags & INP_LOWPORT)
1074                                         optval = IP_PORTRANGE_LOW;
1075                                 else
1076                                         optval = 0;
1077                                 break;
1078
1079                         case IP_FAITH:
1080                                 optval = OPTBIT(INP_FAITH);
1081                                 break;
1082
1083                         case IP_ONESBCAST:
1084                                 optval = OPTBIT(INP_ONESBCAST);
1085                                 break;
1086                         case IP_DONTFRAG:
1087                                 optval = OPTBIT(INP_DONTFRAG);
1088                                 break;
1089                         }
1090                         error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof optval);
1091                         break;
1092
1093                 /*
1094                  * Multicast socket options are processed by the in_mcast
1095                  * module.
1096                  */
1097                 case IP_MULTICAST_IF:
1098                 case IP_MULTICAST_VIF:
1099                 case IP_MULTICAST_TTL:
1100                 case IP_MULTICAST_LOOP:
1101                 case IP_MSFILTER:
1102                         error = inp_getmoptions(inp, sopt);
1103                         break;
1104
1105 #ifdef IPSEC
1106                 case IP_IPSEC_POLICY:
1107                 {
1108                         struct mbuf *m = NULL;
1109                         caddr_t req = NULL;
1110                         size_t len = 0;
1111
1112                         if (m != 0) {
1113                                 req = mtod(m, caddr_t);
1114                                 len = m->m_len;
1115                         }
1116                         error = ipsec4_get_policy(sotoinpcb(so), req, len, &m);
1117                         if (error == 0)
1118                                 error = soopt_mcopyout(sopt, m); /* XXX */
1119                         if (error == 0)
1120                                 m_freem(m);
1121                         break;
1122                 }
1123 #endif /* IPSEC */
1124
1125                 default:
1126                         error = ENOPROTOOPT;
1127                         break;
1128                 }
1129                 break;
1130         }
1131         return (error);
1132 }
1133
1134 /*
1135  * Routine called from ip_output() to loop back a copy of an IP multicast
1136  * packet to the input queue of a specified interface.  Note that this
1137  * calls the output routine of the loopback "driver", but with an interface
1138  * pointer that might NOT be a loopback interface -- evil, but easier than
1139  * replicating that code here.
1140  */
1141 static void
1142 ip_mloopback(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m, struct sockaddr_in *dst,
1143     int hlen)
1144 {
1145         register struct ip *ip;
1146         struct mbuf *copym;
1147
1148         copym = m_copy(m, 0, M_COPYALL);
1149         if (copym != NULL && (copym->m_flags & M_EXT || copym->m_len < hlen))
1150                 copym = m_pullup(copym, hlen);
1151         if (copym != NULL) {
1152                 /* If needed, compute the checksum and mark it as valid. */
1153                 if (copym->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_DELAY_DATA) {
1154                         in_delayed_cksum(copym);
1155                         copym->m_pkthdr.csum_flags &= ~CSUM_DELAY_DATA;
1156                         copym->m_pkthdr.csum_flags |=
1157                             CSUM_DATA_VALID | CSUM_PSEUDO_HDR;
1158                         copym->m_pkthdr.csum_data = 0xffff;
1159                 }
1160                 /*
1161                  * We don't bother to fragment if the IP length is greater
1162                  * than the interface's MTU.  Can this possibly matter?
1163                  */
1164                 ip = mtod(copym, struct ip *);
1165                 ip->ip_len = htons(ip->ip_len);
1166                 ip->ip_off = htons(ip->ip_off);
1167                 ip->ip_sum = 0;
1168                 ip->ip_sum = in_cksum(copym, hlen);
1169                 /*
1170                  * NB:
1171                  * It's not clear whether there are any lingering
1172                  * reentrancy problems in other areas which might
1173                  * be exposed by using ip_input directly (in
1174                  * particular, everything which modifies the packet
1175                  * in-place).  Yet another option is using the
1176                  * protosw directly to deliver the looped back
1177                  * packet.  For the moment, we'll err on the side
1178                  * of safety by using if_simloop().
1179                  */
1180 #if 1 /* XXX */
1181                 if (dst->sin_family != AF_INET) {
1182                         printf("ip_mloopback: bad address family %d\n",
1183                                                 dst->sin_family);
1184                         dst->sin_family = AF_INET;
1185                 }
1186 #endif
1187
1188 #ifdef notdef
1189                 copym->m_pkthdr.rcvif = ifp;
1190                 ip_input(copym);
1191 #else
1192                 if_simloop(ifp, copym, dst->sin_family, 0);
1193 #endif
1194         }
1195 }