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  * $FreeBSD$
  31  */
  32
  33 #include "opt_ipfw.h"
  34 #include "opt_ipsec.h"
  35 #include "opt_mac.h"
  36 #include "opt_mbuf_stress_test.h"
  37
  38 #include <sys/param.h>
  39 #include <sys/systm.h>
  40 #include <sys/kernel.h>
  41 #include <sys/malloc.h>
  42 #include <sys/mbuf.h>
  43 #include <sys/priv.h>
  44 #include <sys/protosw.h>
  45 #include <sys/socket.h>
  46 #include <sys/socketvar.h>
  47 #include <sys/sysctl.h>
  48
  49 #include <net/if.h>
  50 #include <net/netisr.h>
  51 #include <net/pfil.h>
  52 #include <net/route.h>
  53
  54 #include <netinet/in.h>
  55 #include <netinet/in_systm.h>
  56 #include <netinet/ip.h>
  57 #include <netinet/in_pcb.h>
  58 #include <netinet/in_var.h>
  59 #include <netinet/ip_var.h>
  60 #include <netinet/ip_options.h>
  61
  62 #ifdef IPSEC
  63 #include <netinet/ip_ipsec.h>
  64 #include <netipsec/ipsec.h>
  65 #endif /* IPSEC*/
  66
  67 #include <machine/in_cksum.h>
  68
  69 #include <security/mac/mac_framework.h>
  70
  71 #define print_ip(x, a, y)        printf("%s %d.%d.%d.%d%s",\
  72                                 x, (ntohl(a.s_addr)>>24)&0xFF,\
  73                                   (ntohl(a.s_addr)>>16)&0xFF,\
  74                                   (ntohl(a.s_addr)>>8)&0xFF,\
  75                                   (ntohl(a.s_addr))&0xFF, y);
  76
  77 u_short ip_id;
  78
  79 #ifdef MBUF_STRESS_TEST
  80 int mbuf_frag_size = 0;
  81 SYSCTL_INT(_net_inet_ip, OID_AUTO, mbuf_frag_size, CTLFLAG_RW,
  82         &mbuf_frag_size, 0, "Fragment outgoing mbufs to this size");
  83 #endif
  84
  85 static void     ip_mloopback
  86         (struct ifnet *, struct mbuf *, struct sockaddr_in *, int);
  87
  88
  89 extern  struct protosw inetsw[];
  90
  91 /*
  92  * IP output.  The packet in mbuf chain m contains a skeletal IP
  93  * header (with len, off, ttl, proto, tos, src, dst).
  94  * The mbuf chain containing the packet will be freed.
  95  * The mbuf opt, if present, will not be freed.
  96  * In the IP forwarding case, the packet will arrive with options already
  97  * inserted, so must have a NULL opt pointer.
  98  */
  99 int
 100 ip_output(struct mbuf *m, struct mbuf *opt, struct route *ro, int flags,
 101     struct ip_moptions *imo, struct inpcb *inp)
 102 {
 103         struct ip *ip;
 104         struct ifnet *ifp = NULL;       /* keep compiler happy */
 105         struct mbuf *m0;
 106         int hlen = sizeof (struct ip);
 107         int mtu;
 108         int len, error = 0;
 109         struct sockaddr_in *dst = NULL; /* keep compiler happy */
 110         struct in_ifaddr *ia = NULL;
 111         int isbroadcast, sw_csum;
 112         struct route iproute;
 113         struct in_addr odst;
 114 #ifdef IPFIREWALL_FORWARD
 115         struct m_tag *fwd_tag = NULL;
 116 #endif
 117         M_ASSERTPKTHDR(m);
 118
 119         if (ro == NULL) {
 120                 ro = &iproute;
 121                 bzero(ro, sizeof (*ro));
 122         }
 123
 124         if (inp != NULL)
 125                 INP_LOCK_ASSERT(inp);
 126
 127         if (opt) {
 128                 len = 0;
 129                 m = ip_insertoptions(m, opt, &len);
 130                 if (len != 0)
 131                         hlen = len;
 132         }
 133         ip = mtod(m, struct ip *);
 134
 135         /*
 136          * Fill in IP header.  If we are not allowing fragmentation,
 137          * then the ip_id field is meaningless, but we don't set it
 138          * to zero.  Doing so causes various problems when devices along
 139          * the path (routers, load balancers, firewalls, etc.) illegally
 140          * disable DF on our packet.  Note that a 16-bit counter
 141          * will wrap around in less than 10 seconds at 100 Mbit/s on a
 142          * medium with MTU 1500.  See Steven M. Bellovin, "A Technique
 143          * for Counting NATted Hosts", Proc. IMW'02, available at
 144          * <http://www.cs.columbia.edu/~smb/papers/fnat.pdf>.
 145          */
 146         if ((flags & (IP_FORWARDING|IP_RAWOUTPUT)) == 0) {
 147                 ip->ip_v = IPVERSION;
 148                 ip->ip_hl = hlen >> 2;
 149                 ip->ip_id = ip_newid();
 150                 ipstat.ips_localout++;
 151         } else {
 152                 hlen = ip->ip_hl << 2;
 153         }
 154
 155         dst = (struct sockaddr_in *)&ro->ro_dst;
 156 again:
 157         /*
 158          * If there is a cached route,
 159          * check that it is to the same destination
 160          * and is still up.  If not, free it and try again.
 161          * The address family should also be checked in case of sharing the
 162          * cache with IPv6.
 163          */
 164         if (ro->ro_rt && ((ro->ro_rt->rt_flags & RTF_UP) == 0 ||
 165                           dst->sin_family != AF_INET ||
 166                           dst->sin_addr.s_addr != ip->ip_dst.s_addr)) {
 167                 RTFREE(ro->ro_rt);
 168                 ro->ro_rt = (struct rtentry *)NULL;
 169         }
 170 #ifdef IPFIREWALL_FORWARD
 171         if (ro->ro_rt == NULL && fwd_tag == NULL) {
 172 #else
 173         if (ro->ro_rt == NULL) {
 174 #endif
 175                 bzero(dst, sizeof(*dst));
 176                 dst->sin_family = AF_INET;
 177                 dst->sin_len = sizeof(*dst);
 178                 dst->sin_addr = ip->ip_dst;
 179         }
 180         /*
 181          * If routing to interface only, short circuit routing lookup.
 182          * The use of an all-ones broadcast address implies this; an
 183          * interface is specified by the broadcast address of an interface,
 184          * or the destination address of a ptp interface.
 185          */
 186         if (flags & IP_SENDONES) {
 187                 if ((ia = ifatoia(ifa_ifwithbroadaddr(sintosa(dst)))) == NULL &&
 188                     (ia = ifatoia(ifa_ifwithdstaddr(sintosa(dst)))) == NULL) {
 189                         ipstat.ips_noroute++;
 190                         error = ENETUNREACH;
 191                         goto bad;
 192                 }
 193                 ip->ip_dst.s_addr = INADDR_BROADCAST;
 194                 dst->sin_addr = ip->ip_dst;
 195                 ifp = ia->ia_ifp;
 196                 ip->ip_ttl = 1;
 197                 isbroadcast = 1;
 198         } else if (flags & IP_ROUTETOIF) {
 199                 if ((ia = ifatoia(ifa_ifwithdstaddr(sintosa(dst)))) == NULL &&
 200                     (ia = ifatoia(ifa_ifwithnet(sintosa(dst)))) == NULL) {
 201                         ipstat.ips_noroute++;
 202                         error = ENETUNREACH;
 203                         goto bad;
 204                 }
 205                 ifp = ia->ia_ifp;
 206                 ip->ip_ttl = 1;
 207                 isbroadcast = in_broadcast(dst->sin_addr, ifp);
 208         } else if (IN_MULTICAST(ntohl(ip->ip_dst.s_addr)) &&
 209             imo != NULL && imo->imo_multicast_ifp != NULL) {
 210                 /*
 211                  * Bypass the normal routing lookup for multicast
 212                  * packets if the interface is specified.
 213                  */
 214                 ifp = imo->imo_multicast_ifp;
 215                 IFP_TO_IA(ifp, ia);
 216                 isbroadcast = 0;        /* fool gcc */
 217         } else {
 218                 /*
 219                  * We want to do any cloning requested by the link layer,
 220                  * as this is probably required in all cases for correct
 221                  * operation (as it is for ARP).
 222                  */
 223                 if (ro->ro_rt == NULL)
 224                         rtalloc_ign(ro, 0);
 225                 if (ro->ro_rt == NULL) {
 226                         ipstat.ips_noroute++;
 227                         error = EHOSTUNREACH;
 228                         goto bad;
 229                 }
 230                 ia = ifatoia(ro->ro_rt->rt_ifa);
 231                 ifp = ro->ro_rt->rt_ifp;
 232                 ro->ro_rt->rt_rmx.rmx_pksent++;
 233                 if (ro->ro_rt->rt_flags & RTF_GATEWAY)
 234                         dst = (struct sockaddr_in *)ro->ro_rt->rt_gateway;
 235                 if (ro->ro_rt->rt_flags & RTF_HOST)
 236                         isbroadcast = (ro->ro_rt->rt_flags & RTF_BROADCAST);
 237                 else
 238                         isbroadcast = in_broadcast(dst->sin_addr, ifp);
 239         }
 240         /*
 241          * Calculate MTU.  If we have a route that is up, use that,
 242          * otherwise use the interface's MTU.
 243          */
 244         if (ro->ro_rt != NULL && (ro->ro_rt->rt_flags & (RTF_UP|RTF_HOST))) {
 245                 /*
 246                  * This case can happen if the user changed the MTU
 247                  * of an interface after enabling IP on it.  Because
 248                  * most netifs don't keep track of routes pointing to
 249                  * them, there is no way for one to update all its
 250                  * routes when the MTU is changed.
 251                  */
 252                 if (ro->ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu > ifp->if_mtu)
 253                         ro->ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu = ifp->if_mtu;
 254                 mtu = ro->ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu;
 255         } else {
 256                 mtu = ifp->if_mtu;
 257         }
 258         if (IN_MULTICAST(ntohl(ip->ip_dst.s_addr))) {
 259                 struct in_multi *inm;
 260
 261                 m->m_flags |= M_MCAST;
 262                 /*
 263                  * IP destination address is multicast.  Make sure "dst"
 264                  * still points to the address in "ro".  (It may have been
 265                  * changed to point to a gateway address, above.)
 266                  */
 267                 dst = (struct sockaddr_in *)&ro->ro_dst;
 268                 /*
 269                  * See if the caller provided any multicast options
 270                  */
 271                 if (imo != NULL) {
 272                         ip->ip_ttl = imo->imo_multicast_ttl;
 273                         if (imo->imo_multicast_vif != -1)
 274                                 ip->ip_src.s_addr =
 275                                     ip_mcast_src ?
 276                                     ip_mcast_src(imo->imo_multicast_vif) :
 277                                     INADDR_ANY;
 278                 } else
 279                         ip->ip_ttl = IP_DEFAULT_MULTICAST_TTL;
 280                 /*
 281                  * Confirm that the outgoing interface supports multicast.
 282                  */
 283                 if ((imo == NULL) || (imo->imo_multicast_vif == -1)) {
 284                         if ((ifp->if_flags & IFF_MULTICAST) == 0) {
 285                                 ipstat.ips_noroute++;
 286                                 error = ENETUNREACH;
 287                                 goto bad;
 288                         }
 289                 }
 290                 /*
 291                  * If source address not specified yet, use address
 292                  * of outgoing interface.
 293                  */
 294                 if (ip->ip_src.s_addr == INADDR_ANY) {
 295                         /* Interface may have no addresses. */
 296                         if (ia != NULL)
 297                                 ip->ip_src = IA_SIN(ia)->sin_addr;
 298                 }
 299
 300                 IN_MULTI_LOCK();
 301                 IN_LOOKUP_MULTI(ip->ip_dst, ifp, inm);
 302                 if (inm != NULL &&
 303                    (imo == NULL || imo->imo_multicast_loop)) {
 304                         IN_MULTI_UNLOCK();
 305                         /*
 306                          * If we belong to the destination multicast group
 307                          * on the outgoing interface, and the caller did not
 308                          * forbid loopback, loop back a copy.
 309                          */
 310                         ip_mloopback(ifp, m, dst, hlen);
 311                 }
 312                 else {
 313                         IN_MULTI_UNLOCK();
 314                         /*
 315                          * If we are acting as a multicast router, perform
 316                          * multicast forwarding as if the packet had just
 317                          * arrived on the interface to which we are about
 318                          * to send.  The multicast forwarding function
 319                          * recursively calls this function, using the
 320                          * IP_FORWARDING flag to prevent infinite recursion.
 321                          *
 322                          * Multicasts that are looped back by ip_mloopback(),
 323                          * above, will be forwarded by the ip_input() routine,
 324                          * if necessary.
 325                          */
 326                         if (ip_mrouter && (flags & IP_FORWARDING) == 0) {
 327                                 /*
 328                                  * If rsvp daemon is not running, do not
 329                                  * set ip_moptions. This ensures that the packet
 330                                  * is multicast and not just sent down one link
 331                                  * as prescribed by rsvpd.
 332                                  */
 333                                 if (!rsvp_on)
 334                                         imo = NULL;
 335                                 if (ip_mforward &&
 336                                     ip_mforward(ip, ifp, m, imo) != 0) {
 337                                         m_freem(m);
 338                                         goto done;
 339                                 }
 340                         }
 341                 }
 342
 343                 /*
 344                  * Multicasts with a time-to-live of zero may be looped-
 345                  * back, above, but must not be transmitted on a network.
 346                  * Also, multicasts addressed to the loopback interface
 347                  * are not sent -- the above call to ip_mloopback() will
 348                  * loop back a copy if this host actually belongs to the
 349                  * destination group on the loopback interface.
 350                  */
 351                 if (ip->ip_ttl == 0 || ifp->if_flags & IFF_LOOPBACK) {
 352                         m_freem(m);
 353                         goto done;
 354                 }
 355
 356                 goto sendit;
 357         }
 358
 359         /*
 360          * If the source address is not specified yet, use the address
 361          * of the outoing interface.
 362          */
 363         if (ip->ip_src.s_addr == INADDR_ANY) {
 364                 /* Interface may have no addresses. */
 365                 if (ia != NULL) {
 366                         ip->ip_src = IA_SIN(ia)->sin_addr;
 367                 }
 368         }
 369
 370         /*
 371          * Verify that we have any chance at all of being able to queue the
 372          * packet or packet fragments, unless ALTQ is enabled on the given
 373          * interface in which case packetdrop should be done by queueing.
 374          */
 375 #ifdef ALTQ
 376         if ((!ALTQ_IS_ENABLED(&ifp->if_snd)) &&
 377             ((ifp->if_snd.ifq_len + ip->ip_len / mtu + 1) >=
 378             ifp->if_snd.ifq_maxlen))
 379 #else
 380         if ((ifp->if_snd.ifq_len + ip->ip_len / mtu + 1) >=
 381             ifp->if_snd.ifq_maxlen)
 382 #endif /* ALTQ */
 383         {
 384                 error = ENOBUFS;
 385                 ipstat.ips_odropped++;
 386                 ifp->if_snd.ifq_drops += (ip->ip_len / ifp->if_mtu + 1);
 387                 goto bad;
 388         }
 389
 390         /*
 391          * Look for broadcast address and
 392          * verify user is allowed to send
 393          * such a packet.
 394          */
 395         if (isbroadcast) {
 396                 if ((ifp->if_flags & IFF_BROADCAST) == 0) {
 397                         error = EADDRNOTAVAIL;
 398                         goto bad;
 399                 }
 400                 if ((flags & IP_ALLOWBROADCAST) == 0) {
 401                         error = EACCES;
 402                         goto bad;
 403                 }
 404                 /* don't allow broadcast messages to be fragmented */
 405                 if (ip->ip_len > mtu) {
 406                         error = EMSGSIZE;
 407                         goto bad;
 408                 }
 409                 m->m_flags |= M_BCAST;
 410         } else {
 411                 m->m_flags &= ~M_BCAST;
 412         }
 413
 414 sendit:
 415 #ifdef IPSEC
 416         switch(ip_ipsec_output(&m, inp, &flags, &error, &ro, &iproute, &dst, &ia, &ifp)) {
 417         case 1:
 418                 goto bad;
 419         case -1:
 420                 goto done;
 421         case 0:
 422         default:
 423                 break;  /* Continue with packet processing. */
 424         }
 425         /* Update variables that are affected by ipsec4_output(). */
 426         ip = mtod(m, struct ip *);
 427         hlen = ip->ip_hl << 2;
 428 #endif /* IPSEC */
 429
 430         /* Jump over all PFIL processing if hooks are not active. */
 431         if (!PFIL_HOOKED(&inet_pfil_hook))
 432                 goto passout;
 433
 434         /* Run through list of hooks for output packets. */
 435         odst.s_addr = ip->ip_dst.s_addr;
 436         error = pfil_run_hooks(&inet_pfil_hook, &m, ifp, PFIL_OUT, inp);
 437         if (error != 0 || m == NULL)
 438                 goto done;
 439
 440         ip = mtod(m, struct ip *);
 441
 442         /* See if destination IP address was changed by packet filter. */
 443         if (odst.s_addr != ip->ip_dst.s_addr) {
 444                 m->m_flags |= M_SKIP_FIREWALL;
 445                 /* If destination is now ourself drop to ip_input(). */
 446                 if (in_localip(ip->ip_dst)) {
 447                         m->m_flags |= M_FASTFWD_OURS;
 448                         if (m->m_pkthdr.rcvif == NULL)
 449                                 m->m_pkthdr.rcvif = loif;
 450                         if (m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_DELAY_DATA) {
 451                                 m->m_pkthdr.csum_flags |=
 452                                     CSUM_DATA_VALID | CSUM_PSEUDO_HDR;
 453                                 m->m_pkthdr.csum_data = 0xffff;
 454                         }
 455                         m->m_pkthdr.csum_flags |=
 456                             CSUM_IP_CHECKED | CSUM_IP_VALID;
 457
 458                         error = netisr_queue(NETISR_IP, m);
 459                         goto done;
 460                 } else
 461                         goto again;     /* Redo the routing table lookup. */
 462         }
 463
 464 #ifdef IPFIREWALL_FORWARD
 465         /* See if local, if yes, send it to netisr with IP_FASTFWD_OURS. */
 466         if (m->m_flags & M_FASTFWD_OURS) {
 467                 if (m->m_pkthdr.rcvif == NULL)
 468                         m->m_pkthdr.rcvif = loif;
 469                 if (m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_DELAY_DATA) {
 470                         m->m_pkthdr.csum_flags |=
 471                             CSUM_DATA_VALID | CSUM_PSEUDO_HDR;
 472                         m->m_pkthdr.csum_data = 0xffff;
 473                 }
 474                 m->m_pkthdr.csum_flags |=
 475                             CSUM_IP_CHECKED | CSUM_IP_VALID;
 476
 477                 error = netisr_queue(NETISR_IP, m);
 478                 goto done;
 479         }
 480         /* Or forward to some other address? */
 481         fwd_tag = m_tag_find(m, PACKET_TAG_IPFORWARD, NULL);
 482         if (fwd_tag) {
 483                 dst = (struct sockaddr_in *)&ro->ro_dst;
 484                 bcopy((fwd_tag+1), dst, sizeof(struct sockaddr_in));
 485                 m->m_flags |= M_SKIP_FIREWALL;
 486                 m_tag_delete(m, fwd_tag);
 487                 goto again;
 488         }
 489 #endif /* IPFIREWALL_FORWARD */
 490
 491 passout:
 492         /* 127/8 must not appear on wire - RFC1122. */
 493         if ((ntohl(ip->ip_dst.s_addr) >> IN_CLASSA_NSHIFT) == IN_LOOPBACKNET ||
 494             (ntohl(ip->ip_src.s_addr) >> IN_CLASSA_NSHIFT) == IN_LOOPBACKNET) {
 495                 if ((ifp->if_flags & IFF_LOOPBACK) == 0) {
 496                         ipstat.ips_badaddr++;
 497                         error = EADDRNOTAVAIL;
 498                         goto bad;
 499                 }
 500         }
 501
 502         m->m_pkthdr.csum_flags |= CSUM_IP;
 503         sw_csum = m->m_pkthdr.csum_flags & ~ifp->if_hwassist;
 504         if (sw_csum & CSUM_DELAY_DATA) {
 505                 in_delayed_cksum(m);
 506                 sw_csum &= ~CSUM_DELAY_DATA;
 507         }
 508         m->m_pkthdr.csum_flags &= ifp->if_hwassist;
 509
 510         /*
 511          * If small enough for interface, or the interface will take
 512          * care of the fragmentation for us, we can just send directly.
 513          */
 514         if (ip->ip_len <= mtu ||
 515             (m->m_pkthdr.csum_flags & ifp->if_hwassist & CSUM_TSO) != 0 ||
 516             ((ip->ip_off & IP_DF) == 0 && (ifp->if_hwassist & CSUM_FRAGMENT))) {
 517                 ip->ip_len = htons(ip->ip_len);
 518                 ip->ip_off = htons(ip->ip_off);
 519                 ip->ip_sum = 0;
 520                 if (sw_csum & CSUM_DELAY_IP)
 521                         ip->ip_sum = in_cksum(m, hlen);
 522
 523                 /*
 524                  * Record statistics for this interface address.
 525                  * With CSUM_TSO the byte/packet count will be slightly
 526                  * incorrect because we count the IP+TCP headers only
 527                  * once instead of for every generated packet.
 528                  */
 529                 if (!(flags & IP_FORWARDING) && ia) {
 530                         if (m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_TSO)
 531                                 ia->ia_ifa.if_opackets +=
 532                                     m->m_pkthdr.len / m->m_pkthdr.tso_segsz;
 533                         else
 534                                 ia->ia_ifa.if_opackets++;
 535                         ia->ia_ifa.if_obytes += m->m_pkthdr.len;
 536                 }
 537 #ifdef MBUF_STRESS_TEST
 538                 if (mbuf_frag_size && m->m_pkthdr.len > mbuf_frag_size)
 539                         m = m_fragment(m, M_DONTWAIT, mbuf_frag_size);
 540 #endif
 541                 /*
 542                  * Reset layer specific mbuf flags
 543                  * to avoid confusing lower layers.
 544                  */
 545                 m->m_flags &= ~(M_PROTOFLAGS);
 546
 547                 error = (*ifp->if_output)(ifp, m,
 548                                 (struct sockaddr *)dst, ro->ro_rt);
 549                 goto done;
 550         }
 551
 552         /* Balk when DF bit is set or the interface didn't support TSO. */
 553         if ((ip->ip_off & IP_DF) || (m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_TSO)) {
 554                 error = EMSGSIZE;
 555                 ipstat.ips_cantfrag++;
 556                 goto bad;
 557         }
 558
 559         /*
 560          * Too large for interface; fragment if possible. If successful,
 561          * on return, m will point to a list of packets to be sent.
 562          */
 563         error = ip_fragment(ip, &m, mtu, ifp->if_hwassist, sw_csum);
 564         if (error)
 565                 goto bad;
 566         for (; m; m = m0) {
 567                 m0 = m->m_nextpkt;
 568                 m->m_nextpkt = 0;
 569                 if (error == 0) {
 570                         /* Record statistics for this interface address. */
 571                         if (ia != NULL) {
 572                                 ia->ia_ifa.if_opackets++;
 573                                 ia->ia_ifa.if_obytes += m->m_pkthdr.len;
 574                         }
 575                         /*
 576                          * Reset layer specific mbuf flags
 577                          * to avoid confusing upper layers.
 578                          */
 579                         m->m_flags &= ~(M_PROTOFLAGS);
 580
 581                         error = (*ifp->if_output)(ifp, m,
 582                             (struct sockaddr *)dst, ro->ro_rt);
 583                 } else
 584                         m_freem(m);
 585         }
 586
 587         if (error == 0)
 588                 ipstat.ips_fragmented++;
 589
 590 done:
 591         if (ro == &iproute && ro->ro_rt) {
 592                 RTFREE(ro->ro_rt);
 593         }
 594         return (error);
 595 bad:
 596         m_freem(m);
 597         goto done;
 598 }
 599
 600 /*
 601  * Create a chain of fragments which fit the given mtu. m_frag points to the
 602  * mbuf to be fragmented; on return it points to the chain with the fragments.
 603  * Return 0 if no error. If error, m_frag may contain a partially built
 604  * chain of fragments that should be freed by the caller.
 605  *
 606  * if_hwassist_flags is the hw offload capabilities (see if_data.ifi_hwassist)
 607  * sw_csum contains the delayed checksums flags (e.g., CSUM_DELAY_IP).
 608  */
 609 int
 610 ip_fragment(struct ip *ip, struct mbuf **m_frag, int mtu,
 611     u_long if_hwassist_flags, int sw_csum)
 612 {
 613         int error = 0;
 614         int hlen = ip->ip_hl << 2;
 615         int len = (mtu - hlen) & ~7;    /* size of payload in each fragment */
 616         int off;
 617         struct mbuf *m0 = *m_frag;      /* the original packet          */
 618         int firstlen;
 619         struct mbuf **mnext;
 620         int nfrags;
 621
 622         if (ip->ip_off & IP_DF) {       /* Fragmentation not allowed */
 623                 ipstat.ips_cantfrag++;
 624                 return EMSGSIZE;
 625         }
 626
 627         /*
 628          * Must be able to put at least 8 bytes per fragment.
 629          */
 630         if (len < 8)
 631                 return EMSGSIZE;
 632
 633         /*
 634          * If the interface will not calculate checksums on
 635          * fragmented packets, then do it here.
 636          */
 637         if (m0->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_DELAY_DATA &&
 638             (if_hwassist_flags & CSUM_IP_FRAGS) == 0) {
 639                 in_delayed_cksum(m0);
 640                 m0->m_pkthdr.csum_flags &= ~CSUM_DELAY_DATA;
 641         }
 642
 643         if (len > PAGE_SIZE) {
 644                 /*
 645                  * Fragment large datagrams such that each segment
 646                  * contains a multiple of PAGE_SIZE amount of data,
 647                  * plus headers. This enables a receiver to perform
 648                  * page-flipping zero-copy optimizations.
 649                  *
 650                  * XXX When does this help given that sender and receiver
 651                  * could have different page sizes, and also mtu could
 652                  * be less than the receiver's page size ?
 653                  */
 654                 int newlen;
 655                 struct mbuf *m;
 656
 657                 for (m = m0, off = 0; m && (off+m->m_len) <= mtu; m = m->m_next)
 658                         off += m->m_len;
 659
 660                 /*
 661                  * firstlen (off - hlen) must be aligned on an
 662                  * 8-byte boundary
 663                  */
 664                 if (off < hlen)
 665                         goto smart_frag_failure;
 666                 off = ((off - hlen) & ~7) + hlen;
 667                 newlen = (~PAGE_MASK) & mtu;
 668                 if ((newlen + sizeof (struct ip)) > mtu) {
 669                         /* we failed, go back the default */
 670 smart_frag_failure:
 671                         newlen = len;
 672                         off = hlen + len;
 673                 }
 674                 len = newlen;
 675
 676         } else {
 677                 off = hlen + len;
 678         }
 679
 680         firstlen = off - hlen;
 681         mnext = &m0->m_nextpkt;         /* pointer to next packet */
 682
 683         /*
 684          * Loop through length of segment after first fragment,
 685          * make new header and copy data of each part and link onto chain.
 686          * Here, m0 is the original packet, m is the fragment being created.
 687          * The fragments are linked off the m_nextpkt of the original
 688          * packet, which after processing serves as the first fragment.
 689          */
 690         for (nfrags = 1; off < ip->ip_len; off += len, nfrags++) {
 691                 struct ip *mhip;        /* ip header on the fragment */
 692                 struct mbuf *m;
 693                 int mhlen = sizeof (struct ip);
 694
 695                 MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
 696                 if (m == NULL) {
 697                         error = ENOBUFS;
 698                         ipstat.ips_odropped++;
 699                         goto done;
 700                 }
 701                 m->m_flags |= (m0->m_flags & M_MCAST) | M_FRAG;
 702                 /*
 703                  * In the first mbuf, leave room for the link header, then
 704                  * copy the original IP header including options. The payload
 705                  * goes into an additional mbuf chain returned by m_copy().
 706                  */
 707                 m->m_data += max_linkhdr;
 708                 mhip = mtod(m, struct ip *);
 709                 *mhip = *ip;
 710                 if (hlen > sizeof (struct ip)) {
 711                         mhlen = ip_optcopy(ip, mhip) + sizeof (struct ip);
 712                         mhip->ip_v = IPVERSION;
 713                         mhip->ip_hl = mhlen >> 2;
 714                 }
 715                 m->m_len = mhlen;
 716                 /* XXX do we need to add ip->ip_off below ? */
 717                 mhip->ip_off = ((off - hlen) >> 3) + ip->ip_off;
 718                 if (off + len >= ip->ip_len) {  /* last fragment */
 719                         len = ip->ip_len - off;
 720                         m->m_flags |= M_LASTFRAG;
 721                 } else
 722                         mhip->ip_off |= IP_MF;
 723                 mhip->ip_len = htons((u_short)(len + mhlen));
 724                 m->m_next = m_copy(m0, off, len);
 725                 if (m->m_next == NULL) {        /* copy failed */
 726                         m_free(m);
 727                         error = ENOBUFS;        /* ??? */
 728                         ipstat.ips_odropped++;
 729                         goto done;
 730                 }
 731                 m->m_pkthdr.len = mhlen + len;
 732                 m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
 733 #ifdef MAC
 734                 mac_create_fragment(m0, m);
 735 #endif
 736                 m->m_pkthdr.csum_flags = m0->m_pkthdr.csum_flags;
 737                 mhip->ip_off = htons(mhip->ip_off);
 738                 mhip->ip_sum = 0;
 739                 if (sw_csum & CSUM_DELAY_IP)
 740                         mhip->ip_sum = in_cksum(m, mhlen);
 741                 *mnext = m;
 742                 mnext = &m->m_nextpkt;
 743         }
 744         ipstat.ips_ofragments += nfrags;
 745
 746         /* set first marker for fragment chain */
 747         m0->m_flags |= M_FIRSTFRAG | M_FRAG;
 748         m0->m_pkthdr.csum_data = nfrags;
 749
 750         /*
 751          * Update first fragment by trimming what's been copied out
 752          * and updating header.
 753          */
 754         m_adj(m0, hlen + firstlen - ip->ip_len);
 755         m0->m_pkthdr.len = hlen + firstlen;
 756         ip->ip_len = htons((u_short)m0->m_pkthdr.len);
 757         ip->ip_off |= IP_MF;
 758         ip->ip_off = htons(ip->ip_off);
 759         ip->ip_sum = 0;
 760         if (sw_csum & CSUM_DELAY_IP)
 761                 ip->ip_sum = in_cksum(m0, hlen);
 762
 763 done:
 764         *m_frag = m0;
 765         return error;
 766 }
 767
 768 void
 769 in_delayed_cksum(struct mbuf *m)
 770 {
 771         struct ip *ip;
 772         u_short csum, offset;
 773
 774         ip = mtod(m, struct ip *);
 775         offset = ip->ip_hl << 2 ;
 776         csum = in_cksum_skip(m, ip->ip_len, offset);
 777         if (m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_UDP && csum == 0)
 778                 csum = 0xffff;
 779         offset += m->m_pkthdr.csum_data;        /* checksum offset */
 780
 781         if (offset + sizeof(u_short) > m->m_len) {
 782                 printf("delayed m_pullup, m->len: %d  off: %d  p: %d\n",
 783                     m->m_len, offset, ip->ip_p);
 784                 /*
 785                  * XXX
 786                  * this shouldn't happen, but if it does, the
 787                  * correct behavior may be to insert the checksum
 788                  * in the appropriate next mbuf in the chain.
 789                  */
 790                 return;
 791         }
 792         *(u_short *)(m->m_data + offset) = csum;
 793 }
 794
 795 /*
 796  * IP socket option processing.
 797  */
 798 int
 799 ip_ctloutput(struct socket *so, struct sockopt *sopt)
 800 {
 801         struct  inpcb *inp = sotoinpcb(so);
 802         int     error, optval;
 803
 804         error = optval = 0;
 805         if (sopt->sopt_level != IPPROTO_IP) {
 806                 return (EINVAL);
 807         }
 808
 809         switch (sopt->sopt_dir) {
 810         case SOPT_SET:
 811                 switch (sopt->sopt_name) {
 812                 case IP_OPTIONS:
 813 #ifdef notyet
 814                 case IP_RETOPTS:
 815 #endif
 816                 {
 817                         struct mbuf *m;
 818                         if (sopt->sopt_valsize > MLEN) {
 819                                 error = EMSGSIZE;
 820                                 break;
 821                         }
 822                         MGET(m, sopt->sopt_td ? M_TRYWAIT : M_DONTWAIT, MT_DATA);
 823                         if (m == NULL) {
 824                                 error = ENOBUFS;
 825                                 break;
 826                         }
 827                         m->m_len = sopt->sopt_valsize;
 828                         error = sooptcopyin(sopt, mtod(m, char *), m->m_len,
 829                                             m->m_len);
 830                         if (error) {
 831                                 m_free(m);
 832                                 break;
 833                         }
 834                         INP_LOCK(inp);
 835                         error = ip_pcbopts(inp, sopt->sopt_name, m);
 836                         INP_UNLOCK(inp);
 837                         return (error);
 838                 }
 839
 840                 case IP_TOS:
 841                 case IP_TTL:
 842                 case IP_MINTTL:
 843                 case IP_RECVOPTS:
 844                 case IP_RECVRETOPTS:
 845                 case IP_RECVDSTADDR:
 846                 case IP_RECVTTL:
 847                 case IP_RECVIF:
 848                 case IP_FAITH:
 849                 case IP_ONESBCAST:
 850                 case IP_DONTFRAG:
 851                         error = sooptcopyin(sopt, &optval, sizeof optval,
 852                                             sizeof optval);
 853                         if (error)
 854                                 break;
 855
 856                         switch (sopt->sopt_name) {
 857                         case IP_TOS:
 858                                 inp->inp_ip_tos = optval;
 859                                 break;
 860
 861                         case IP_TTL:
 862                                 inp->inp_ip_ttl = optval;
 863                                 break;
 864
 865                         case IP_MINTTL:
 866                                 if (optval > 0 && optval <= MAXTTL)
 867                                         inp->inp_ip_minttl = optval;
 868                                 else
 869                                         error = EINVAL;
 870                                 break;
 871
 872 #define OPTSET(bit) do {                                                \
 873         INP_LOCK(inp);                                                  \
 874         if (optval)                                                     \
 875                 inp->inp_flags |= bit;                                  \
 876         else                                                            \
 877                 inp->inp_flags &= ~bit;                                 \
 878         INP_UNLOCK(inp);                                                \
 879 } while (0)
 880
 881                         case IP_RECVOPTS:
 882                                 OPTSET(INP_RECVOPTS);
 883                                 break;
 884
 885                         case IP_RECVRETOPTS:
 886                                 OPTSET(INP_RECVRETOPTS);
 887                                 break;
 888
 889                         case IP_RECVDSTADDR:
 890                                 OPTSET(INP_RECVDSTADDR);
 891                                 break;
 892
 893                         case IP_RECVTTL:
 894                                 OPTSET(INP_RECVTTL);
 895                                 break;
 896
 897                         case IP_RECVIF:
 898                                 OPTSET(INP_RECVIF);
 899                                 break;
 900
 901                         case IP_FAITH:
 902                                 OPTSET(INP_FAITH);
 903                                 break;
 904
 905                         case IP_ONESBCAST:
 906                                 OPTSET(INP_ONESBCAST);
 907                                 break;
 908                         case IP_DONTFRAG:
 909                                 OPTSET(INP_DONTFRAG);
 910                                 break;
 911                         }
 912                         break;
 913 #undef OPTSET
 914
 915                 /*
 916                  * Multicast socket options are processed by the in_mcast
 917                  * module.
 918                  */
 919                 case IP_MULTICAST_IF:
 920                 case IP_MULTICAST_VIF:
 921                 case IP_MULTICAST_TTL:
 922                 case IP_MULTICAST_LOOP:
 923                 case IP_ADD_MEMBERSHIP:
 924                 case IP_DROP_MEMBERSHIP:
 925                 case IP_ADD_SOURCE_MEMBERSHIP:
 926                 case IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP:
 927                 case IP_BLOCK_SOURCE:
 928                 case IP_UNBLOCK_SOURCE:
 929                 case IP_MSFILTER:
 930                 case MCAST_JOIN_GROUP:
 931                 case MCAST_LEAVE_GROUP:
 932                 case MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP:
 933                 case MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP:
 934                 case MCAST_BLOCK_SOURCE:
 935                 case MCAST_UNBLOCK_SOURCE:
 936                         error = inp_setmoptions(inp, sopt);
 937                         break;
 938
 939                 case IP_PORTRANGE:
 940                         error = sooptcopyin(sopt, &optval, sizeof optval,
 941                                             sizeof optval);
 942                         if (error)
 943                                 break;
 944
 945                         INP_LOCK(inp);
 946                         switch (optval) {
 947                         case IP_PORTRANGE_DEFAULT:
 948                                 inp->inp_flags &= ~(INP_LOWPORT);
 949                                 inp->inp_flags &= ~(INP_HIGHPORT);
 950                                 break;
 951
 952                         case IP_PORTRANGE_HIGH:
 953                                 inp->inp_flags &= ~(INP_LOWPORT);
 954                                 inp->inp_flags |= INP_HIGHPORT;
 955                                 break;
 956
 957                         case IP_PORTRANGE_LOW:
 958                                 inp->inp_flags &= ~(INP_HIGHPORT);
 959                                 inp->inp_flags |= INP_LOWPORT;
 960                                 break;
 961
 962                         default:
 963                                 error = EINVAL;
 964                                 break;
 965                         }
 966                         INP_UNLOCK(inp);
 967                         break;
 968
 969 #ifdef IPSEC
 970                 case IP_IPSEC_POLICY:
 971                 {
 972                         caddr_t req;
 973                         size_t len = 0;
 974                         int priv;
 975                         struct mbuf *m;
 976                         int optname;
 977
 978                         if ((error = soopt_getm(sopt, &m)) != 0) /* XXX */
 979                                 break;
 980                         if ((error = soopt_mcopyin(sopt, m)) != 0) /* XXX */
 981                                 break;
 982                         if (sopt->sopt_td != NULL) {
 983                                 /*
 984                                  * XXXRW: Would be more desirable to do this
 985                                  * one layer down so that we only exercise
 986                                  * privilege if it is needed.
 987                                  */
 988                                 error = priv_check(sopt->sopt_td,
 989                                     PRIV_NETINET_IPSEC);
 990                                 if (error)
 991                                         priv = 0;
 992                                 else
 993                                         priv = 1;
 994                         } else
 995                                 priv = 1;
 996                         req = mtod(m, caddr_t);
 997                         len = m->m_len;
 998                         optname = sopt->sopt_name;
 999                         error = ipsec4_set_policy(inp, optname, req, len, priv);
1000                         m_freem(m);
1001                         break;
1002                 }
1003 #endif /* IPSEC */
1004
1005                 default:
1006                         error = ENOPROTOOPT;
1007                         break;
1008                 }
1009                 break;
1010
1011         case SOPT_GET:
1012                 switch (sopt->sopt_name) {
1013                 case IP_OPTIONS:
1014                 case IP_RETOPTS:
1015                         if (inp->inp_options)
1016                                 error = sooptcopyout(sopt,
1017                                                      mtod(inp->inp_options,
1018                                                           char *),
1019                                                      inp->inp_options->m_len);
1020                         else
1021                                 sopt->sopt_valsize = 0;
1022                         break;
1023
1024                 case IP_TOS:
1025                 case IP_TTL:
1026                 case IP_MINTTL:
1027                 case IP_RECVOPTS:
1028                 case IP_RECVRETOPTS:
1029                 case IP_RECVDSTADDR:
1030                 case IP_RECVTTL:
1031                 case IP_RECVIF:
1032                 case IP_PORTRANGE:
1033                 case IP_FAITH:
1034                 case IP_ONESBCAST:
1035                 case IP_DONTFRAG:
1036                         switch (sopt->sopt_name) {
1037
1038                         case IP_TOS:
1039                                 optval = inp->inp_ip_tos;
1040                                 break;
1041
1042                         case IP_TTL:
1043                                 optval = inp->inp_ip_ttl;
1044                                 break;
1045
1046                         case IP_MINTTL:
1047                                 optval = inp->inp_ip_minttl;
1048                                 break;
1049
1050 #define OPTBIT(bit)     (inp->inp_flags & bit ? 1 : 0)
1051
1052                         case IP_RECVOPTS:
1053                                 optval = OPTBIT(INP_RECVOPTS);
1054                                 break;
1055
1056                         case IP_RECVRETOPTS:
1057                                 optval = OPTBIT(INP_RECVRETOPTS);
1058                                 break;
1059
1060                         case IP_RECVDSTADDR:
1061                                 optval = OPTBIT(INP_RECVDSTADDR);
1062                                 break;
1063
1064                         case IP_RECVTTL:
1065                                 optval = OPTBIT(INP_RECVTTL);
1066                                 break;
1067
1068                         case IP_RECVIF:
1069                                 optval = OPTBIT(INP_RECVIF);
1070                                 break;
1071
1072                         case IP_PORTRANGE:
1073                                 if (inp->inp_flags & INP_HIGHPORT)
1074                                         optval = IP_PORTRANGE_HIGH;
1075                                 else if (inp->inp_flags & INP_LOWPORT)
1076                                         optval = IP_PORTRANGE_LOW;
1077                                 else
1078                                         optval = 0;
1079                                 break;
1080
1081                         case IP_FAITH:
1082                                 optval = OPTBIT(INP_FAITH);
1083                                 break;
1084
1085                         case IP_ONESBCAST:
1086                                 optval = OPTBIT(INP_ONESBCAST);
1087                                 break;
1088                         case IP_DONTFRAG:
1089                                 optval = OPTBIT(INP_DONTFRAG);
1090                                 break;
1091                         }
1092                         error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof optval);
1093                         break;
1094
1095                 /*
1096                  * Multicast socket options are processed by the in_mcast
1097                  * module.
1098                  */
1099                 case IP_MULTICAST_IF:
1100                 case IP_MULTICAST_VIF:
1101                 case IP_MULTICAST_TTL:
1102                 case IP_MULTICAST_LOOP:
1103                 case IP_MSFILTER:
1104                         error = inp_getmoptions(inp, sopt);
1105                         break;
1106
1107 #ifdef IPSEC
1108                 case IP_IPSEC_POLICY:
1109                 {
1110                         struct mbuf *m = NULL;
1111                         caddr_t req = NULL;
1112                         size_t len = 0;
1113
1114                         if (m != 0) {
1115                                 req = mtod(m, caddr_t);
1116                                 len = m->m_len;
1117                         }
1118                         error = ipsec4_get_policy(sotoinpcb(so), req, len, &m);
1119                         if (error == 0)
1120                                 error = soopt_mcopyout(sopt, m); /* XXX */
1121                         if (error == 0)
1122                                 m_freem(m);
1123                         break;
1124                 }
1125 #endif /* IPSEC */
1126
1127                 default:
1128                         error = ENOPROTOOPT;
1129                         break;
1130                 }
1131                 break;
1132         }
1133         return (error);
1134 }
1135
1136 /*
1137  * Routine called from ip_output() to loop back a copy of an IP multicast
1138  * packet to the input queue of a specified interface.  Note that this
1139  * calls the output routine of the loopback "driver", but with an interface
1140  * pointer that might NOT be a loopback interface -- evil, but easier than
1141  * replicating that code here.
1142  */
1143 static void
1144 ip_mloopback(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m, struct sockaddr_in *dst,
1145     int hlen)
1146 {
1147         register struct ip *ip;
1148         struct mbuf *copym;
1149
1150         copym = m_copy(m, 0, M_COPYALL);
1151         if (copym != NULL && (copym->m_flags & M_EXT || copym->m_len < hlen))
1152                 copym = m_pullup(copym, hlen);
1153         if (copym != NULL) {
1154                 /* If needed, compute the checksum and mark it as valid. */
1155                 if (copym->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_DELAY_DATA) {
1156                         in_delayed_cksum(copym);
1157                         copym->m_pkthdr.csum_flags &= ~CSUM_DELAY_DATA;
1158                         copym->m_pkthdr.csum_flags |=
1159                             CSUM_DATA_VALID | CSUM_PSEUDO_HDR;
1160                         copym->m_pkthdr.csum_data = 0xffff;
1161                 }
1162                 /*
1163                  * We don't bother to fragment if the IP length is greater
1164                  * than the interface's MTU.  Can this possibly matter?
1165                  */
1166                 ip = mtod(copym, struct ip *);
1167                 ip->ip_len = htons(ip->ip_len);
1168                 ip->ip_off = htons(ip->ip_off);
1169                 ip->ip_sum = 0;
1170                 ip->ip_sum = in_cksum(copym, hlen);
1171                 /*
1172                  * NB:
1173                  * It's not clear whether there are any lingering
1174                  * reentrancy problems in other areas which might
1175                  * be exposed by using ip_input directly (in
1176                  * particular, everything which modifies the packet
1177                  * in-place).  Yet another option is using the
1178                  * protosw directly to deliver the looped back
1179                  * packet.  For the moment, we'll err on the side
1180                  * of safety by using if_simloop().
1181                  */
1182 #if 1 /* XXX */
1183                 if (dst->sin_family != AF_INET) {
1184                         printf("ip_mloopback: bad address family %d\n",
1185                                                 dst->sin_family);
1186                         dst->sin_family = AF_INET;
1187                 }
1188 #endif
1189
1190 #ifdef notdef
1191                 copym->m_pkthdr.rcvif = ifp;
1192                 ip_input(copym);
1193 #else
1194                 if_simloop(ifp, copym, dst->sin_family, 0);
1195 #endif
1196         }
1197 }