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