sys/netinet/ip_output.c

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