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/protosw.h>
  47 #include <sys/socket.h>
  48 #include <sys/socketvar.h>
  49 #include <sys/sysctl.h>
  50
  51 #include <net/if.h>
  52 #include <net/netisr.h>
  53 #include <net/pfil.h>
  54 #include <net/route.h>
  55
  56 #include <netinet/in.h>
  57 #include <netinet/in_systm.h>
  58 #include <netinet/ip.h>
  59 #include <netinet/in_pcb.h>
  60 #include <netinet/in_var.h>
  61 #include <netinet/ip_var.h>
  62 #include <netinet/ip_options.h>
  63
  64 #ifdef IPSEC
  65 #include <netinet/ip_ipsec.h>
  66 #include <netipsec/ipsec.h>
  67 #endif /* IPSEC*/
  68
  69 #include <machine/in_cksum.h>
  70
  71 #include <security/mac/mac_framework.h>
  72
  73 #define print_ip(x, a, y)        printf("%s %d.%d.%d.%d%s",\
  74                                 x, (ntohl(a.s_addr)>>24)&0xFF,\
  75                                   (ntohl(a.s_addr)>>16)&0xFF,\
  76                                   (ntohl(a.s_addr)>>8)&0xFF,\
  77                                   (ntohl(a.s_addr))&0xFF, y);
  78
  79 u_short ip_id;
  80
  81 #ifdef MBUF_STRESS_TEST
  82 int mbuf_frag_size = 0;
  83 SYSCTL_INT(_net_inet_ip, OID_AUTO, mbuf_frag_size, CTLFLAG_RW,
  84         &mbuf_frag_size, 0, "Fragment outgoing mbufs to this size");
  85 #endif
  86
  87 static void     ip_mloopback
  88         (struct ifnet *, struct mbuf *, struct sockaddr_in *, int);
  89
  90
  91 extern  struct protosw inetsw[];
  92
  93 /*
  94  * IP output.  The packet in mbuf chain m contains a skeletal IP
  95  * header (with len, off, ttl, proto, tos, src, dst).
  96  * The mbuf chain containing the packet will be freed.
  97  * The mbuf opt, if present, will not be freed.
  98  * In the IP forwarding case, the packet will arrive with options already
  99  * inserted, so must have a NULL opt pointer.
 100  */
 101 int
 102 ip_output(struct mbuf *m, struct mbuf *opt, struct route *ro, int flags,
 103     struct ip_moptions *imo, struct inpcb *inp)
 104 {
 105         struct ip *ip;
 106         struct ifnet *ifp = NULL;       /* keep compiler happy */
 107         struct mbuf *m0;
 108         int hlen = sizeof (struct ip);
 109         int mtu;
 110         int len, error = 0;
 111         struct sockaddr_in *dst = NULL; /* keep compiler happy */
 112         struct in_ifaddr *ia = NULL;
 113         int isbroadcast, sw_csum;
 114         struct route iproute;
 115         struct in_addr odst;
 116 #ifdef IPFIREWALL_FORWARD
 117         struct m_tag *fwd_tag = NULL;
 118 #endif
 119         M_ASSERTPKTHDR(m);
 120
 121         if (ro == NULL) {
 122                 ro = &iproute;
 123                 bzero(ro, sizeof (*ro));
 124         }
 125
 126         if (inp != NULL)
 127                 INP_LOCK_ASSERT(inp);
 128
 129         if (opt) {
 130                 len = 0;
 131                 m = ip_insertoptions(m, opt, &len);
 132                 if (len != 0)
 133                         hlen = len;
 134         }
 135         ip = mtod(m, struct ip *);
 136
 137         /*
 138          * Fill in IP header.  If we are not allowing fragmentation,
 139          * then the ip_id field is meaningless, but we don't set it
 140          * to zero.  Doing so causes various problems when devices along
 141          * the path (routers, load balancers, firewalls, etc.) illegally
 142          * disable DF on our packet.  Note that a 16-bit counter
 143          * will wrap around in less than 10 seconds at 100 Mbit/s on a
 144          * medium with MTU 1500.  See Steven M. Bellovin, "A Technique
 145          * for Counting NATted Hosts", Proc. IMW'02, available at
 146          * <http://www.cs.columbia.edu/~smb/papers/fnat.pdf>.
 147          */
 148         if ((flags & (IP_FORWARDING|IP_RAWOUTPUT)) == 0) {
 149                 ip->ip_v = IPVERSION;
 150                 ip->ip_hl = hlen >> 2;
 151                 ip->ip_id = ip_newid();
 152                 ipstat.ips_localout++;
 153         } else {
 154                 hlen = ip->ip_hl << 2;
 155         }
 156
 157         dst = (struct sockaddr_in *)&ro->ro_dst;
 158 again:
 159         /*
 160          * If there is a cached route,
 161          * check that it is to the same destination
 162          * and is still up.  If not, free it and try again.
 163          * The address family should also be checked in case of sharing the
 164          * cache with IPv6.
 165          */
 166         if (ro->ro_rt && ((ro->ro_rt->rt_flags & RTF_UP) == 0 ||
 167                           dst->sin_family != AF_INET ||
 168                           dst->sin_addr.s_addr != ip->ip_dst.s_addr)) {
 169                 RTFREE(ro->ro_rt);
 170                 ro->ro_rt = (struct rtentry *)NULL;
 171         }
 172 #ifdef IPFIREWALL_FORWARD
 173         if (ro->ro_rt == NULL && fwd_tag == NULL) {
 174 #else
 175         if (ro->ro_rt == NULL) {
 176 #endif
 177                 bzero(dst, sizeof(*dst));
 178                 dst->sin_family = AF_INET;
 179                 dst->sin_len = sizeof(*dst);
 180                 dst->sin_addr = ip->ip_dst;
 181         }
 182         /*
 183          * If routing to interface only, short circuit routing lookup.
 184          * The use of an all-ones broadcast address implies this; an
 185          * interface is specified by the broadcast address of an interface,
 186          * or the destination address of a ptp interface.
 187          */
 188         if (flags & IP_SENDONES) {
 189                 if ((ia = ifatoia(ifa_ifwithbroadaddr(sintosa(dst)))) == NULL &&
 190                     (ia = ifatoia(ifa_ifwithdstaddr(sintosa(dst)))) == NULL) {
 191                         ipstat.ips_noroute++;
 192                         error = ENETUNREACH;
 193                         goto bad;
 194                 }
 195                 ip->ip_dst.s_addr = INADDR_BROADCAST;
 196                 dst->sin_addr = ip->ip_dst;
 197                 ifp = ia->ia_ifp;
 198                 ip->ip_ttl = 1;
 199                 isbroadcast = 1;
 200         } else if (flags & IP_ROUTETOIF) {
 201                 if ((ia = ifatoia(ifa_ifwithdstaddr(sintosa(dst)))) == NULL &&
 202                     (ia = ifatoia(ifa_ifwithnet(sintosa(dst)))) == NULL) {
 203                         ipstat.ips_noroute++;
 204                         error = ENETUNREACH;
 205                         goto bad;
 206                 }
 207                 ifp = ia->ia_ifp;
 208                 ip->ip_ttl = 1;
 209                 isbroadcast = in_broadcast(dst->sin_addr, ifp);
 210         } else if (IN_MULTICAST(ntohl(ip->ip_dst.s_addr)) &&
 211             imo != NULL && imo->imo_multicast_ifp != NULL) {
 212                 /*
 213                  * Bypass the normal routing lookup for multicast
 214                  * packets if the interface is specified.
 215                  */
 216                 ifp = imo->imo_multicast_ifp;
 217                 IFP_TO_IA(ifp, ia);
 218                 isbroadcast = 0;        /* fool gcc */
 219         } else {
 220                 /*
 221                  * We want to do any cloning requested by the link layer,
 222                  * as this is probably required in all cases for correct
 223                  * operation (as it is for ARP).
 224                  */
 225                 if (ro->ro_rt == NULL)
 226                         rtalloc_ign(ro, 0);
 227                 if (ro->ro_rt == NULL) {
 228                         ipstat.ips_noroute++;
 229                         error = EHOSTUNREACH;
 230                         goto bad;
 231                 }
 232                 ia = ifatoia(ro->ro_rt->rt_ifa);
 233                 ifp = ro->ro_rt->rt_ifp;
 234                 ro->ro_rt->rt_rmx.rmx_pksent++;
 235                 if (ro->ro_rt->rt_flags & RTF_GATEWAY)
 236                         dst = (struct sockaddr_in *)ro->ro_rt->rt_gateway;
 237                 if (ro->ro_rt->rt_flags & RTF_HOST)
 238                         isbroadcast = (ro->ro_rt->rt_flags & RTF_BROADCAST);
 239                 else
 240                         isbroadcast = in_broadcast(dst->sin_addr, ifp);
 241         }
 242         /*
 243          * Calculate MTU.  If we have a route that is up, use that,
 244          * otherwise use the interface's MTU.
 245          */
 246         if (ro->ro_rt != NULL && (ro->ro_rt->rt_flags & (RTF_UP|RTF_HOST))) {
 247                 /*
 248                  * This case can happen if the user changed the MTU
 249                  * of an interface after enabling IP on it.  Because
 250                  * most netifs don't keep track of routes pointing to
 251                  * them, there is no way for one to update all its
 252                  * routes when the MTU is changed.
 253                  */
 254                 if (ro->ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu > ifp->if_mtu)
 255                         ro->ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu = ifp->if_mtu;
 256                 mtu = ro->ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu;
 257         } else {
 258                 mtu = ifp->if_mtu;
 259         }
 260         if (IN_MULTICAST(ntohl(ip->ip_dst.s_addr))) {
 261                 struct in_multi *inm;
 262
 263                 m->m_flags |= M_MCAST;
 264                 /*
 265                  * IP destination address is multicast.  Make sure "dst"
 266                  * still points to the address in "ro".  (It may have been
 267                  * changed to point to a gateway address, above.)
 268                  */
 269                 dst = (struct sockaddr_in *)&ro->ro_dst;
 270                 /*
 271                  * See if the caller provided any multicast options
 272                  */
 273                 if (imo != NULL) {
 274                         ip->ip_ttl = imo->imo_multicast_ttl;
 275                         if (imo->imo_multicast_vif != -1)
 276                                 ip->ip_src.s_addr =
 277                                     ip_mcast_src ?
 278                                     ip_mcast_src(imo->imo_multicast_vif) :
 279                                     INADDR_ANY;
 280                 } else
 281                         ip->ip_ttl = IP_DEFAULT_MULTICAST_TTL;
 282                 /*
 283                  * Confirm that the outgoing interface supports multicast.
 284                  */
 285                 if ((imo == NULL) || (imo->imo_multicast_vif == -1)) {
 286                         if ((ifp->if_flags & IFF_MULTICAST) == 0) {
 287                                 ipstat.ips_noroute++;
 288                                 error = ENETUNREACH;
 289                                 goto bad;
 290                         }
 291                 }
 292                 /*
 293                  * If source address not specified yet, use address
 294                  * of outgoing interface.
 295                  */
 296                 if (ip->ip_src.s_addr == INADDR_ANY) {
 297                         /* Interface may have no addresses. */
 298                         if (ia != NULL)
 299                                 ip->ip_src = IA_SIN(ia)->sin_addr;
 300                 }
 301
 302                 IN_MULTI_LOCK();
 303                 IN_LOOKUP_MULTI(ip->ip_dst, ifp, inm);
 304                 if (inm != NULL &&
 305                    (imo == NULL || imo->imo_multicast_loop)) {
 306                         IN_MULTI_UNLOCK();
 307                         /*
 308                          * If we belong to the destination multicast group
 309                          * on the outgoing interface, and the caller did not
 310                          * forbid loopback, loop back a copy.
 311                          */
 312                         ip_mloopback(ifp, m, dst, hlen);
 313                 }
 314                 else {
 315                         IN_MULTI_UNLOCK();
 316                         /*
 317                          * If we are acting as a multicast router, perform
 318                          * multicast forwarding as if the packet had just
 319                          * arrived on the interface to which we are about
 320                          * to send.  The multicast forwarding function
 321                          * recursively calls this function, using the
 322                          * IP_FORWARDING flag to prevent infinite recursion.
 323                          *
 324                          * Multicasts that are looped back by ip_mloopback(),
 325                          * above, will be forwarded by the ip_input() routine,
 326                          * if necessary.
 327                          */
 328                         if (ip_mrouter && (flags & IP_FORWARDING) == 0) {
 329                                 /*
 330                                  * If rsvp daemon is not running, do not
 331                                  * set ip_moptions. This ensures that the packet
 332                                  * is multicast and not just sent down one link
 333                                  * as prescribed by rsvpd.
 334                                  */
 335                                 if (!rsvp_on)
 336                                         imo = NULL;
 337                                 if (ip_mforward &&
 338                                     ip_mforward(ip, ifp, m, imo) != 0) {
 339                                         m_freem(m);
 340                                         goto done;
 341                                 }
 342                         }
 343                 }
 344
 345                 /*
 346                  * Multicasts with a time-to-live of zero may be looped-
 347                  * back, above, but must not be transmitted on a network.
 348                  * Also, multicasts addressed to the loopback interface
 349                  * are not sent -- the above call to ip_mloopback() will
 350                  * loop back a copy if this host actually belongs to the
 351                  * destination group on the loopback interface.
 352                  */
 353                 if (ip->ip_ttl == 0 || ifp->if_flags & IFF_LOOPBACK) {
 354                         m_freem(m);
 355                         goto done;
 356                 }
 357
 358                 goto sendit;
 359         }
 360
 361         /*
 362          * If the source address is not specified yet, use the address
 363          * of the outoing interface.
 364          */
 365         if (ip->ip_src.s_addr == INADDR_ANY) {
 366                 /* Interface may have no addresses. */
 367                 if (ia != NULL) {
 368                         ip->ip_src = IA_SIN(ia)->sin_addr;
 369                 }
 370         }
 371
 372         /*
 373          * Verify that we have any chance at all of being able to queue the
 374          * packet or packet fragments, unless ALTQ is enabled on the given
 375          * interface in which case packetdrop should be done by queueing.
 376          */
 377 #ifdef ALTQ
 378         if ((!ALTQ_IS_ENABLED(&ifp->if_snd)) &&
 379             ((ifp->if_snd.ifq_len + ip->ip_len / mtu + 1) >=
 380             ifp->if_snd.ifq_maxlen))
 381 #else
 382         if ((ifp->if_snd.ifq_len + ip->ip_len / mtu + 1) >=
 383             ifp->if_snd.ifq_maxlen)
 384 #endif /* ALTQ */
 385         {
 386                 error = ENOBUFS;
 387                 ipstat.ips_odropped++;
 388                 ifp->if_snd.ifq_drops += (ip->ip_len / ifp->if_mtu + 1);
 389                 goto bad;
 390         }
 391
 392         /*
 393          * Look for broadcast address and
 394          * verify user is allowed to send
 395          * such a packet.
 396          */
 397         if (isbroadcast) {
 398                 if ((ifp->if_flags & IFF_BROADCAST) == 0) {
 399                         error = EADDRNOTAVAIL;
 400                         goto bad;
 401                 }
 402                 if ((flags & IP_ALLOWBROADCAST) == 0) {
 403                         error = EACCES;
 404                         goto bad;
 405                 }
 406                 /* don't allow broadcast messages to be fragmented */
 407                 if (ip->ip_len > mtu) {
 408                         error = EMSGSIZE;
 409                         goto bad;
 410                 }
 411                 m->m_flags |= M_BCAST;
 412         } else {
 413                 m->m_flags &= ~M_BCAST;
 414         }
 415
 416 sendit:
 417 #ifdef IPSEC
 418         switch(ip_ipsec_output(&m, inp, &flags, &error, &ro, &iproute, &dst, &ia, &ifp)) {
 419         case 1:
 420                 goto bad;
 421         case -1:
 422                 goto done;
 423         case 0:
 424         default:
 425                 break;  /* Continue with packet processing. */
 426         }
 427         /* Update variables that are affected by ipsec4_output(). */
 428         ip = mtod(m, struct ip *);
 429         hlen = ip->ip_hl << 2;
 430 #endif /* IPSEC */
 431
 432         /* Jump over all PFIL processing if hooks are not active. */
 433         if (!PFIL_HOOKED(&inet_pfil_hook))
 434                 goto passout;
 435
 436         /* Run through list of hooks for output packets. */
 437         odst.s_addr = ip->ip_dst.s_addr;
 438         error = pfil_run_hooks(&inet_pfil_hook, &m, ifp, PFIL_OUT, inp);
 439         if (error != 0 || m == NULL)
 440                 goto done;
 441
 442         ip = mtod(m, struct ip *);
 443
 444         /* See if destination IP address was changed by packet filter. */
 445         if (odst.s_addr != ip->ip_dst.s_addr) {
 446                 m->m_flags |= M_SKIP_FIREWALL;
 447                 /* If destination is now ourself drop to ip_input(). */
 448                 if (in_localip(ip->ip_dst)) {
 449                         m->m_flags |= M_FASTFWD_OURS;
 450                         if (m->m_pkthdr.rcvif == NULL)
 451                                 m->m_pkthdr.rcvif = loif;
 452                         if (m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_DELAY_DATA) {
 453                                 m->m_pkthdr.csum_flags |=
 454                                     CSUM_DATA_VALID | CSUM_PSEUDO_HDR;
 455                                 m->m_pkthdr.csum_data = 0xffff;
 456                         }
 457                         m->m_pkthdr.csum_flags |=
 458                             CSUM_IP_CHECKED | CSUM_IP_VALID;
 459
 460                         error = netisr_queue(NETISR_IP, m);
 461                         goto done;
 462                 } else
 463                         goto again;     /* Redo the routing table lookup. */
 464         }
 465
 466 #ifdef IPFIREWALL_FORWARD
 467         /* See if local, if yes, send it to netisr with IP_FASTFWD_OURS. */
 468         if (m->m_flags & M_FASTFWD_OURS) {
 469                 if (m->m_pkthdr.rcvif == NULL)
 470                         m->m_pkthdr.rcvif = loif;
 471                 if (m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_DELAY_DATA) {
 472                         m->m_pkthdr.csum_flags |=
 473                             CSUM_DATA_VALID | CSUM_PSEUDO_HDR;
 474                         m->m_pkthdr.csum_data = 0xffff;
 475                 }
 476                 m->m_pkthdr.csum_flags |=
 477                             CSUM_IP_CHECKED | CSUM_IP_VALID;
 478
 479                 error = netisr_queue(NETISR_IP, m);
 480                 goto done;
 481         }
 482         /* Or forward to some other address? */
 483         fwd_tag = m_tag_find(m, PACKET_TAG_IPFORWARD, NULL);
 484         if (fwd_tag) {
 485                 dst = (struct sockaddr_in *)&ro->ro_dst;
 486                 bcopy((fwd_tag+1), dst, sizeof(struct sockaddr_in));
 487                 m->m_flags |= M_SKIP_FIREWALL;
 488                 m_tag_delete(m, fwd_tag);
 489                 goto again;
 490         }
 491 #endif /* IPFIREWALL_FORWARD */
 492
 493 passout:
 494         /* 127/8 must not appear on wire - RFC1122. */
 495         if ((ntohl(ip->ip_dst.s_addr) >> IN_CLASSA_NSHIFT) == IN_LOOPBACKNET ||
 496             (ntohl(ip->ip_src.s_addr) >> IN_CLASSA_NSHIFT) == IN_LOOPBACKNET) {
 497                 if ((ifp->if_flags & IFF_LOOPBACK) == 0) {
 498                         ipstat.ips_badaddr++;
 499                         error = EADDRNOTAVAIL;
 500                         goto bad;
 501                 }
 502         }
 503
 504         m->m_pkthdr.csum_flags |= CSUM_IP;
 505         sw_csum = m->m_pkthdr.csum_flags & ~ifp->if_hwassist;
 506         if (sw_csum & CSUM_DELAY_DATA) {
 507                 in_delayed_cksum(m);
 508                 sw_csum &= ~CSUM_DELAY_DATA;
 509         }
 510         m->m_pkthdr.csum_flags &= ifp->if_hwassist;
 511
 512         /*
 513          * If small enough for interface, or the interface will take
 514          * care of the fragmentation for us, we can just send directly.
 515          */
 516         if (ip->ip_len <= mtu ||
 517             (m->m_pkthdr.csum_flags & ifp->if_hwassist & CSUM_TSO) != 0 ||
 518             ((ip->ip_off & IP_DF) == 0 && (ifp->if_hwassist & CSUM_FRAGMENT))) {
 519                 ip->ip_len = htons(ip->ip_len);
 520                 ip->ip_off = htons(ip->ip_off);
 521                 ip->ip_sum = 0;
 522                 if (sw_csum & CSUM_DELAY_IP)
 523                         ip->ip_sum = in_cksum(m, hlen);
 524
 525                 /*
 526                  * Record statistics for this interface address.
 527                  * With CSUM_TSO the byte/packet count will be slightly
 528                  * incorrect because we count the IP+TCP headers only
 529                  * once instead of for every generated packet.
 530                  */
 531                 if (!(flags & IP_FORWARDING) && ia) {
 532                         if (m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_TSO)
 533                                 ia->ia_ifa.if_opackets +=
 534                                     m->m_pkthdr.len / m->m_pkthdr.tso_segsz;
 535                         else
 536                                 ia->ia_ifa.if_opackets++;
 537                         ia->ia_ifa.if_obytes += m->m_pkthdr.len;
 538                 }
 539 #ifdef MBUF_STRESS_TEST
 540                 if (mbuf_frag_size && m->m_pkthdr.len > mbuf_frag_size)
 541                         m = m_fragment(m, M_DONTWAIT, mbuf_frag_size);
 542 #endif
 543                 /*
 544                  * Reset layer specific mbuf flags
 545                  * to avoid confusing lower layers.
 546                  */
 547                 m->m_flags &= ~(M_PROTOFLAGS);
 548
 549                 error = (*ifp->if_output)(ifp, m,
 550                                 (struct sockaddr *)dst, ro->ro_rt);
 551                 goto done;
 552         }
 553
 554         /* Balk when DF bit is set or the interface didn't support TSO. */
 555         if ((ip->ip_off & IP_DF) || (m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_TSO)) {
 556                 error = EMSGSIZE;
 557                 ipstat.ips_cantfrag++;
 558                 goto bad;
 559         }
 560
 561         /*
 562          * Too large for interface; fragment if possible. If successful,
 563          * on return, m will point to a list of packets to be sent.
 564          */
 565         error = ip_fragment(ip, &m, mtu, ifp->if_hwassist, sw_csum);
 566         if (error)
 567                 goto bad;
 568         for (; m; m = m0) {
 569                 m0 = m->m_nextpkt;
 570                 m->m_nextpkt = 0;
 571                 if (error == 0) {
 572                         /* Record statistics for this interface address. */
 573                         if (ia != NULL) {
 574                                 ia->ia_ifa.if_opackets++;
 575                                 ia->ia_ifa.if_obytes += m->m_pkthdr.len;
 576                         }
 577                         /*
 578                          * Reset layer specific mbuf flags
 579                          * to avoid confusing upper layers.
 580                          */
 581                         m->m_flags &= ~(M_PROTOFLAGS);
 582
 583                         error = (*ifp->if_output)(ifp, m,
 584                             (struct sockaddr *)dst, ro->ro_rt);
 585                 } else
 586                         m_freem(m);
 587         }
 588
 589         if (error == 0)
 590                 ipstat.ips_fragmented++;
 591
 592 done:
 593         if (ro == &iproute && ro->ro_rt) {
 594                 RTFREE(ro->ro_rt);
 595         }
 596         return (error);
 597 bad:
 598         m_freem(m);
 599         goto done;
 600 }
 601
 602 /*
 603  * Create a chain of fragments which fit the given mtu. m_frag points to the
 604  * mbuf to be fragmented; on return it points to the chain with the fragments.
 605  * Return 0 if no error. If error, m_frag may contain a partially built
 606  * chain of fragments that should be freed by the caller.
 607  *
 608  * if_hwassist_flags is the hw offload capabilities (see if_data.ifi_hwassist)
 609  * sw_csum contains the delayed checksums flags (e.g., CSUM_DELAY_IP).
 610  */
 611 int
 612 ip_fragment(struct ip *ip, struct mbuf **m_frag, int mtu,
 613     u_long if_hwassist_flags, int sw_csum)
 614 {
 615         int error = 0;
 616         int hlen = ip->ip_hl << 2;
 617         int len = (mtu - hlen) & ~7;    /* size of payload in each fragment */
 618         int off;
 619         struct mbuf *m0 = *m_frag;      /* the original packet          */
 620         int firstlen;
 621         struct mbuf **mnext;
 622         int nfrags;
 623
 624         if (ip->ip_off & IP_DF) {       /* Fragmentation not allowed */
 625                 ipstat.ips_cantfrag++;
 626                 return EMSGSIZE;
 627         }
 628
 629         /*
 630          * Must be able to put at least 8 bytes per fragment.
 631          */
 632         if (len < 8)
 633                 return EMSGSIZE;
 634
 635         /*
 636          * If the interface will not calculate checksums on
 637          * fragmented packets, then do it here.
 638          */
 639         if (m0->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_DELAY_DATA &&
 640             (if_hwassist_flags & CSUM_IP_FRAGS) == 0) {
 641                 in_delayed_cksum(m0);
 642                 m0->m_pkthdr.csum_flags &= ~CSUM_DELAY_DATA;
 643         }
 644
 645         if (len > PAGE_SIZE) {
 646                 /*
 647                  * Fragment large datagrams such that each segment
 648                  * contains a multiple of PAGE_SIZE amount of data,
 649                  * plus headers. This enables a receiver to perform
 650                  * page-flipping zero-copy optimizations.
 651                  *
 652                  * XXX When does this help given that sender and receiver
 653                  * could have different page sizes, and also mtu could
 654                  * be less than the receiver's page size ?
 655                  */
 656                 int newlen;
 657                 struct mbuf *m;
 658
 659                 for (m = m0, off = 0; m && (off+m->m_len) <= mtu; m = m->m_next)
 660                         off += m->m_len;
 661
 662                 /*
 663                  * firstlen (off - hlen) must be aligned on an
 664                  * 8-byte boundary
 665                  */
 666                 if (off < hlen)
 667                         goto smart_frag_failure;
 668                 off = ((off - hlen) & ~7) + hlen;
 669                 newlen = (~PAGE_MASK) & mtu;
 670                 if ((newlen + sizeof (struct ip)) > mtu) {
 671                         /* we failed, go back the default */
 672 smart_frag_failure:
 673                         newlen = len;
 674                         off = hlen + len;
 675                 }
 676                 len = newlen;
 677
 678         } else {
 679                 off = hlen + len;
 680         }
 681
 682         firstlen = off - hlen;
 683         mnext = &m0->m_nextpkt;         /* pointer to next packet */
 684
 685         /*
 686          * Loop through length of segment after first fragment,
 687          * make new header and copy data of each part and link onto chain.
 688          * Here, m0 is the original packet, m is the fragment being created.
 689          * The fragments are linked off the m_nextpkt of the original
 690          * packet, which after processing serves as the first fragment.
 691          */
 692         for (nfrags = 1; off < ip->ip_len; off += len, nfrags++) {
 693                 struct ip *mhip;        /* ip header on the fragment */
 694                 struct mbuf *m;
 695                 int mhlen = sizeof (struct ip);
 696
 697                 MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
 698                 if (m == NULL) {
 699                         error = ENOBUFS;
 700                         ipstat.ips_odropped++;
 701                         goto done;
 702                 }
 703                 m->m_flags |= (m0->m_flags & M_MCAST) | M_FRAG;
 704                 /*
 705                  * In the first mbuf, leave room for the link header, then
 706                  * copy the original IP header including options. The payload
 707                  * goes into an additional mbuf chain returned by m_copy().
 708                  */
 709                 m->m_data += max_linkhdr;
 710                 mhip = mtod(m, struct ip *);
 711                 *mhip = *ip;
 712                 if (hlen > sizeof (struct ip)) {
 713                         mhlen = ip_optcopy(ip, mhip) + sizeof (struct ip);
 714                         mhip->ip_v = IPVERSION;
 715                         mhip->ip_hl = mhlen >> 2;
 716                 }
 717                 m->m_len = mhlen;
 718                 /* XXX do we need to add ip->ip_off below ? */
 719                 mhip->ip_off = ((off - hlen) >> 3) + ip->ip_off;
 720                 if (off + len >= ip->ip_len) {  /* last fragment */
 721                         len = ip->ip_len - off;
 722                         m->m_flags |= M_LASTFRAG;
 723                 } else
 724                         mhip->ip_off |= IP_MF;
 725                 mhip->ip_len = htons((u_short)(len + mhlen));
 726                 m->m_next = m_copy(m0, off, len);
 727                 if (m->m_next == NULL) {        /* copy failed */
 728                         m_free(m);
 729                         error = ENOBUFS;        /* ??? */
 730                         ipstat.ips_odropped++;
 731                         goto done;
 732                 }
 733                 m->m_pkthdr.len = mhlen + len;
 734                 m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
 735 #ifdef MAC
 736                 mac_netinet_fragment(m0, m);
 737 #endif
 738                 m->m_pkthdr.csum_flags = m0->m_pkthdr.csum_flags;
 739                 mhip->ip_off = htons(mhip->ip_off);
 740                 mhip->ip_sum = 0;
 741                 if (sw_csum & CSUM_DELAY_IP)
 742                         mhip->ip_sum = in_cksum(m, mhlen);
 743                 *mnext = m;
 744                 mnext = &m->m_nextpkt;
 745         }
 746         ipstat.ips_ofragments += nfrags;
 747
 748         /* set first marker for fragment chain */
 749         m0->m_flags |= M_FIRSTFRAG | M_FRAG;
 750         m0->m_pkthdr.csum_data = nfrags;
 751
 752         /*
 753          * Update first fragment by trimming what's been copied out
 754          * and updating header.
 755          */
 756         m_adj(m0, hlen + firstlen - ip->ip_len);
 757         m0->m_pkthdr.len = hlen + firstlen;
 758         ip->ip_len = htons((u_short)m0->m_pkthdr.len);
 759         ip->ip_off |= IP_MF;
 760         ip->ip_off = htons(ip->ip_off);
 761         ip->ip_sum = 0;
 762         if (sw_csum & CSUM_DELAY_IP)
 763                 ip->ip_sum = in_cksum(m0, hlen);
 764
 765 done:
 766         *m_frag = m0;
 767         return error;
 768 }
 769
 770 void
 771 in_delayed_cksum(struct mbuf *m)
 772 {
 773         struct ip *ip;
 774         u_short csum, offset;
 775
 776         ip = mtod(m, struct ip *);
 777         offset = ip->ip_hl << 2 ;
 778         csum = in_cksum_skip(m, ip->ip_len, offset);
 779         if (m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_UDP && csum == 0)
 780                 csum = 0xffff;
 781         offset += m->m_pkthdr.csum_data;        /* checksum offset */
 782
 783         if (offset + sizeof(u_short) > m->m_len) {
 784                 printf("delayed m_pullup, m->len: %d  off: %d  p: %d\n",
 785                     m->m_len, offset, ip->ip_p);
 786                 /*
 787                  * XXX
 788                  * this shouldn't happen, but if it does, the
 789                  * correct behavior may be to insert the checksum
 790                  * in the appropriate next mbuf in the chain.
 791                  */
 792                 return;
 793         }
 794         *(u_short *)(m->m_data + offset) = csum;
 795 }
 796
 797 /*
 798  * IP socket option processing.
 799  */
 800 int
 801 ip_ctloutput(struct socket *so, struct sockopt *sopt)
 802 {
 803         struct  inpcb *inp = sotoinpcb(so);
 804         int     error, optval;
 805
 806         error = optval = 0;
 807         if (sopt->sopt_level != IPPROTO_IP) {
 808                 return (EINVAL);
 809         }
 810
 811         switch (sopt->sopt_dir) {
 812         case SOPT_SET:
 813                 switch (sopt->sopt_name) {
 814                 case IP_OPTIONS:
 815 #ifdef notyet
 816                 case IP_RETOPTS:
 817 #endif
 818                 {
 819                         struct mbuf *m;
 820                         if (sopt->sopt_valsize > MLEN) {
 821                                 error = EMSGSIZE;
 822                                 break;
 823                         }
 824                         MGET(m, sopt->sopt_td ? M_TRYWAIT : M_DONTWAIT, MT_DATA);
 825                         if (m == NULL) {
 826                                 error = ENOBUFS;
 827                                 break;
 828                         }
 829                         m->m_len = sopt->sopt_valsize;
 830                         error = sooptcopyin(sopt, mtod(m, char *), m->m_len,
 831                                             m->m_len);
 832                         if (error) {
 833                                 m_free(m);
 834                                 break;
 835                         }
 836                         INP_LOCK(inp);
 837                         error = ip_pcbopts(inp, sopt->sopt_name, m);
 838                         INP_UNLOCK(inp);
 839                         return (error);
 840                 }
 841
 842                 case IP_TOS:
 843                 case IP_TTL:
 844                 case IP_MINTTL:
 845                 case IP_RECVOPTS:
 846                 case IP_RECVRETOPTS:
 847                 case IP_RECVDSTADDR:
 848                 case IP_RECVTTL:
 849                 case IP_RECVIF:
 850                 case IP_FAITH:
 851                 case IP_ONESBCAST:
 852                 case IP_DONTFRAG:
 853                         error = sooptcopyin(sopt, &optval, sizeof optval,
 854                                             sizeof optval);
 855                         if (error)
 856                                 break;
 857
 858                         switch (sopt->sopt_name) {
 859                         case IP_TOS:
 860                                 inp->inp_ip_tos = optval;
 861                                 break;
 862
 863                         case IP_TTL:
 864                                 inp->inp_ip_ttl = optval;
 865                                 break;
 866
 867                         case IP_MINTTL:
 868                                 if (optval > 0 && optval <= MAXTTL)
 869                                         inp->inp_ip_minttl = optval;
 870                                 else
 871                                         error = EINVAL;
 872                                 break;
 873
 874 #define OPTSET(bit) do {                                                \
 875         INP_LOCK(inp);                                                  \
 876         if (optval)                                                     \
 877                 inp->inp_flags |= bit;                                  \
 878         else                                                            \
 879                 inp->inp_flags &= ~bit;                                 \
 880         INP_UNLOCK(inp);                                                \
 881 } while (0)
 882
 883                         case IP_RECVOPTS:
 884                                 OPTSET(INP_RECVOPTS);
 885                                 break;
 886
 887                         case IP_RECVRETOPTS:
 888                                 OPTSET(INP_RECVRETOPTS);
 889                                 break;
 890
 891                         case IP_RECVDSTADDR:
 892                                 OPTSET(INP_RECVDSTADDR);
 893                                 break;
 894
 895                         case IP_RECVTTL:
 896                                 OPTSET(INP_RECVTTL);
 897                                 break;
 898
 899                         case IP_RECVIF:
 900                                 OPTSET(INP_RECVIF);
 901                                 break;
 902
 903                         case IP_FAITH:
 904                                 OPTSET(INP_FAITH);
 905                                 break;
 906
 907                         case IP_ONESBCAST:
 908                                 OPTSET(INP_ONESBCAST);
 909                                 break;
 910                         case IP_DONTFRAG:
 911                                 OPTSET(INP_DONTFRAG);
 912                                 break;
 913                         }
 914                         break;
 915 #undef OPTSET
 916
 917                 /*
 918                  * Multicast socket options are processed by the in_mcast
 919                  * module.
 920                  */
 921                 case IP_MULTICAST_IF:
 922                 case IP_MULTICAST_VIF:
 923                 case IP_MULTICAST_TTL:
 924                 case IP_MULTICAST_LOOP:
 925                 case IP_ADD_MEMBERSHIP:
 926                 case IP_DROP_MEMBERSHIP:
 927                 case IP_ADD_SOURCE_MEMBERSHIP:
 928                 case IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP:
 929                 case IP_BLOCK_SOURCE:
 930                 case IP_UNBLOCK_SOURCE:
 931                 case IP_MSFILTER:
 932                 case MCAST_JOIN_GROUP:
 933                 case MCAST_LEAVE_GROUP:
 934                 case MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP:
 935                 case MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP:
 936                 case MCAST_BLOCK_SOURCE:
 937                 case MCAST_UNBLOCK_SOURCE:
 938                         error = inp_setmoptions(inp, sopt);
 939                         break;
 940
 941                 case IP_PORTRANGE:
 942                         error = sooptcopyin(sopt, &optval, sizeof optval,
 943                                             sizeof optval);
 944                         if (error)
 945                                 break;
 946
 947                         INP_LOCK(inp);
 948                         switch (optval) {
 949                         case IP_PORTRANGE_DEFAULT:
 950                                 inp->inp_flags &= ~(INP_LOWPORT);
 951                                 inp->inp_flags &= ~(INP_HIGHPORT);
 952                                 break;
 953
 954                         case IP_PORTRANGE_HIGH:
 955                                 inp->inp_flags &= ~(INP_LOWPORT);
 956                                 inp->inp_flags |= INP_HIGHPORT;
 957                                 break;
 958
 959                         case IP_PORTRANGE_LOW:
 960                                 inp->inp_flags &= ~(INP_HIGHPORT);
 961                                 inp->inp_flags |= INP_LOWPORT;
 962                                 break;
 963
 964                         default:
 965                                 error = EINVAL;
 966                                 break;
 967                         }
 968                         INP_UNLOCK(inp);
 969                         break;
 970
 971 #ifdef IPSEC
 972                 case IP_IPSEC_POLICY:
 973                 {
 974                         caddr_t req;
 975                         size_t len = 0;
 976                         int priv;
 977                         struct mbuf *m;
 978                         int optname;
 979
 980                         if ((error = soopt_getm(sopt, &m)) != 0) /* XXX */
 981                                 break;
 982                         if ((error = soopt_mcopyin(sopt, m)) != 0) /* XXX */
 983                                 break;
 984                         if (sopt->sopt_td != NULL) {
 985                                 /*
 986                                  * XXXRW: Would be more desirable to do this
 987                                  * one layer down so that we only exercise
 988                                  * privilege if it is needed.
 989                                  */
 990                                 error = priv_check(sopt->sopt_td,
 991                                     PRIV_NETINET_IPSEC);
 992                                 if (error)
 993                                         priv = 0;
 994                                 else
 995                                         priv = 1;
 996                         } else
 997                                 priv = 1;
 998                         req = mtod(m, caddr_t);
 999                         len = m->m_len;
1000                         optname = sopt->sopt_name;
1001                         error = ipsec4_set_policy(inp, optname, req, len, priv);
1002                         m_freem(m);
1003                         break;
1004                 }
1005 #endif /* IPSEC */
1006
1007                 default:
1008                         error = ENOPROTOOPT;
1009                         break;
1010                 }
1011                 break;
1012
1013         case SOPT_GET:
1014                 switch (sopt->sopt_name) {
1015                 case IP_OPTIONS:
1016                 case IP_RETOPTS:
1017                         if (inp->inp_options)
1018                                 error = sooptcopyout(sopt,
1019                                                      mtod(inp->inp_options,
1020                                                           char *),
1021                                                      inp->inp_options->m_len);
1022                         else
1023                                 sopt->sopt_valsize = 0;
1024                         break;
1025
1026                 case IP_TOS:
1027                 case IP_TTL:
1028                 case IP_MINTTL:
1029                 case IP_RECVOPTS:
1030                 case IP_RECVRETOPTS:
1031                 case IP_RECVDSTADDR:
1032                 case IP_RECVTTL:
1033                 case IP_RECVIF:
1034                 case IP_PORTRANGE:
1035                 case IP_FAITH:
1036                 case IP_ONESBCAST:
1037                 case IP_DONTFRAG:
1038                         switch (sopt->sopt_name) {
1039
1040                         case IP_TOS:
1041                                 optval = inp->inp_ip_tos;
1042                                 break;
1043
1044                         case IP_TTL:
1045                                 optval = inp->inp_ip_ttl;
1046                                 break;
1047
1048                         case IP_MINTTL:
1049                                 optval = inp->inp_ip_minttl;
1050                                 break;
1051
1052 #define OPTBIT(bit)     (inp->inp_flags & bit ? 1 : 0)
1053
1054                         case IP_RECVOPTS:
1055                                 optval = OPTBIT(INP_RECVOPTS);
1056                                 break;
1057
1058                         case IP_RECVRETOPTS:
1059                                 optval = OPTBIT(INP_RECVRETOPTS);
1060                                 break;
1061
1062                         case IP_RECVDSTADDR:
1063                                 optval = OPTBIT(INP_RECVDSTADDR);
1064                                 break;
1065
1066                         case IP_RECVTTL:
1067                                 optval = OPTBIT(INP_RECVTTL);
1068                                 break;
1069
1070                         case IP_RECVIF:
1071                                 optval = OPTBIT(INP_RECVIF);
1072                                 break;
1073
1074                         case IP_PORTRANGE:
1075                                 if (inp->inp_flags & INP_HIGHPORT)
1076                                         optval = IP_PORTRANGE_HIGH;
1077                                 else if (inp->inp_flags & INP_LOWPORT)
1078                                         optval = IP_PORTRANGE_LOW;
1079                                 else
1080                                         optval = 0;
1081                                 break;
1082
1083                         case IP_FAITH:
1084                                 optval = OPTBIT(INP_FAITH);
1085                                 break;
1086
1087                         case IP_ONESBCAST:
1088                                 optval = OPTBIT(INP_ONESBCAST);
1089                                 break;
1090                         case IP_DONTFRAG:
1091                                 optval = OPTBIT(INP_DONTFRAG);
1092                                 break;
1093                         }
1094                         error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof optval);
1095                         break;
1096
1097                 /*
1098                  * Multicast socket options are processed by the in_mcast
1099                  * module.
1100                  */
1101                 case IP_MULTICAST_IF:
1102                 case IP_MULTICAST_VIF:
1103                 case IP_MULTICAST_TTL:
1104                 case IP_MULTICAST_LOOP:
1105                 case IP_MSFILTER:
1106                         error = inp_getmoptions(inp, sopt);
1107                         break;
1108
1109 #ifdef IPSEC
1110                 case IP_IPSEC_POLICY:
1111                 {
1112                         struct mbuf *m = NULL;
1113                         caddr_t req = NULL;
1114                         size_t len = 0;
1115
1116                         if (m != 0) {
1117                                 req = mtod(m, caddr_t);
1118                                 len = m->m_len;
1119                         }
1120                         error = ipsec4_get_policy(sotoinpcb(so), req, len, &m);
1121                         if (error == 0)
1122                                 error = soopt_mcopyout(sopt, m); /* XXX */
1123                         if (error == 0)
1124                                 m_freem(m);
1125                         break;
1126                 }
1127 #endif /* IPSEC */
1128
1129                 default:
1130                         error = ENOPROTOOPT;
1131                         break;
1132                 }
1133                 break;
1134         }
1135         return (error);
1136 }
1137
1138 /*
1139  * Routine called from ip_output() to loop back a copy of an IP multicast
1140  * packet to the input queue of a specified interface.  Note that this
1141  * calls the output routine of the loopback "driver", but with an interface
1142  * pointer that might NOT be a loopback interface -- evil, but easier than
1143  * replicating that code here.
1144  */
1145 static void
1146 ip_mloopback(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m, struct sockaddr_in *dst,
1147     int hlen)
1148 {
1149         register struct ip *ip;
1150         struct mbuf *copym;
1151
1152         copym = m_copy(m, 0, M_COPYALL);
1153         if (copym != NULL && (copym->m_flags & M_EXT || copym->m_len < hlen))
1154                 copym = m_pullup(copym, hlen);
1155         if (copym != NULL) {
1156                 /* If needed, compute the checksum and mark it as valid. */
1157                 if (copym->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_DELAY_DATA) {
1158                         in_delayed_cksum(copym);
1159                         copym->m_pkthdr.csum_flags &= ~CSUM_DELAY_DATA;
1160                         copym->m_pkthdr.csum_flags |=
1161                             CSUM_DATA_VALID | CSUM_PSEUDO_HDR;
1162                         copym->m_pkthdr.csum_data = 0xffff;
1163                 }
1164                 /*
1165                  * We don't bother to fragment if the IP length is greater
1166                  * than the interface's MTU.  Can this possibly matter?
1167                  */
1168                 ip = mtod(copym, struct ip *);
1169                 ip->ip_len = htons(ip->ip_len);
1170                 ip->ip_off = htons(ip->ip_off);
1171                 ip->ip_sum = 0;
1172                 ip->ip_sum = in_cksum(copym, hlen);
1173                 /*
1174                  * NB:
1175                  * It's not clear whether there are any lingering
1176                  * reentrancy problems in other areas which might
1177                  * be exposed by using ip_input directly (in
1178                  * particular, everything which modifies the packet
1179                  * in-place).  Yet another option is using the
1180                  * protosw directly to deliver the looped back
1181                  * packet.  For the moment, we'll err on the side
1182                  * of safety by using if_simloop().
1183                  */
1184 #if 1 /* XXX */
1185                 if (dst->sin_family != AF_INET) {
1186                         printf("ip_mloopback: bad address family %d\n",
1187                                                 dst->sin_family);
1188                         dst->sin_family = AF_INET;
1189                 }
1190 #endif
1191
1192 #ifdef notdef
1193                 copym->m_pkthdr.rcvif = ifp;
1194                 ip_input(copym);
1195 #else
1196                 if_simloop(ifp, copym, dst->sin_family, 0);
1197 #endif
1198         }
1199 }