sys/netinet/ip_output.c

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