net/core/skbuff.c

   1 /*
   2  *      Routines having to do with the 'struct sk_buff' memory handlers.
   3  *
   4  *      Authors:        Alan Cox <iiitac@pyr.swan.ac.uk>
   5  *                      Florian La Roche <rzsfl@rz.uni-sb.de>
   6  *
   7  *      Version:        $Id: skbuff.c,v 1.90 2001/11/07 05:56:19 davem Exp $
   8  *
   9  *      Fixes:
  10  *              Alan Cox        :       Fixed the worst of the load balancer bugs.
  11  *              Dave Platt      :       Interrupt stacking fix.
  12  *      Richard Kooijman        :       Timestamp fixes.
  13  *              Alan Cox        :       Changed buffer format.
  14  *              Alan Cox        :       destructor hook for AF_UNIX etc.
  15  *              Linus Torvalds  :       Better skb_clone.
  16  *              Alan Cox        :       Added skb_copy.
  17  *              Alan Cox        :       Added all the changed routines Linus
  18  *                                      only put in the headers
  19  *              Ray VanTassle   :       Fixed --skb->lock in free
  20  *              Alan Cox        :       skb_copy copy arp field
  21  *              Andi Kleen      :       slabified it.
  22  *
  23  *      NOTE:
  24  *              The __skb_ routines should be called with interrupts
  25  *      disabled, or you better be *real* sure that the operation is atomic
  26  *      with respect to whatever list is being frobbed (e.g. via lock_sock()
  27  *      or via disabling bottom half handlers, etc).
  28  *
  29  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
  30  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
  31  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  32  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  33  */
  34
  35 /*
  36  *      The functions in this file will not compile correctly with gcc 2.4.x
  37  */
  38
  39 #include <linux/config.h>
  40 #include <linux/types.h>
  41 #include <linux/kernel.h>
  42 #include <linux/sched.h>
  43 #include <linux/mm.h>
  44 #include <linux/interrupt.h>
  45 #include <linux/in.h>
  46 #include <linux/inet.h>
  47 #include <linux/slab.h>
  48 #include <linux/netdevice.h>
  49 #include <linux/string.h>
  50 #include <linux/skbuff.h>
  51 #include <linux/cache.h>
  52 #include <linux/rtnetlink.h>
  53 #include <linux/init.h>
  54 #include <linux/highmem.h>
  55
  56 #include <net/protocol.h>
  57 #include <net/dst.h>
  58 #include <net/sock.h>
  59 #include <net/checksum.h>
  60
  61 #include <asm/uaccess.h>
  62 #include <asm/system.h>
  63
  64 int sysctl_hot_list_len = 128;
  65
  66 static kmem_cache_t *skbuff_head_cache;
  67
  68 static union {
  69         struct sk_buff_head     list;
  70         char                    pad[SMP_CACHE_BYTES];
  71 } skb_head_pool[NR_CPUS];
  72
  73 /*
  74  *      Keep out-of-line to prevent kernel bloat.
  75  *      __builtin_return_address is not used because it is not always
  76  *      reliable.
  77  */
  78
  79 /**
  80  *      skb_over_panic  -       private function
  81  *      @skb: buffer
  82  *      @sz: size
  83  *      @here: address
  84  *
  85  *      Out of line support code for skb_put(). Not user callable.
  86  */
  87
  88 void skb_over_panic(struct sk_buff *skb, int sz, void *here)
  89 {
  90         printk("skput:over: %p:%d put:%d dev:%s",
  91                 here, skb->len, sz, skb->dev ? skb->dev->name : "<NULL>");
  92         BUG();
  93 }
  94
  95 /**
  96  *      skb_under_panic -       private function
  97  *      @skb: buffer
  98  *      @sz: size
  99  *      @here: address
 100  *
 101  *      Out of line support code for skb_push(). Not user callable.
 102  */
 103
 104
 105 void skb_under_panic(struct sk_buff *skb, int sz, void *here)
 106 {
 107         printk("skput:under: %p:%d put:%d dev:%s",
 108                 here, skb->len, sz, skb->dev ? skb->dev->name : "<NULL>");
 109         BUG();
 110 }
 111
 112 static __inline__ struct sk_buff *skb_head_from_pool(void)
 113 {
 114         struct sk_buff_head *list = &skb_head_pool[smp_processor_id()].list;
 115
 116         if (skb_queue_len(list)) {
 117                 struct sk_buff *skb;
 118                 unsigned long flags;
 119
 120                 local_irq_save(flags);
 121                 skb = __skb_dequeue(list);
 122                 local_irq_restore(flags);
 123                 return skb;
 124         }
 125         return NULL;
 126 }
 127
 128 static __inline__ void skb_head_to_pool(struct sk_buff *skb)
 129 {
 130         struct sk_buff_head *list = &skb_head_pool[smp_processor_id()].list;
 131
 132         if (skb_queue_len(list) < sysctl_hot_list_len) {
 133                 unsigned long flags;
 134
 135                 local_irq_save(flags);
 136                 __skb_queue_head(list, skb);
 137                 local_irq_restore(flags);
 138
 139                 return;
 140         }
 141         kmem_cache_free(skbuff_head_cache, skb);
 142 }
 143
 144
 145 /*      Allocate a new skbuff. We do this ourselves so we can fill in a few
 146  *      'private' fields and also do memory statistics to find all the
 147  *      [BEEP] leaks.
 148  *
 149  */
 150
 151 /**
 152  *      alloc_skb       -       allocate a network buffer
 153  *      @size: size to allocate
 154  *      @gfp_mask: allocation mask
 155  *
 156  *      Allocate a new &sk_buff. The returned buffer has no headroom and a
 157  *      tail room of size bytes. The object has a reference count of one.
 158  *      The return is the buffer. On a failure the return is %NULL.
 159  *
 160  *      Buffers may only be allocated from interrupts using a @gfp_mask of
 161  *      %GFP_ATOMIC.
 162  */
 163
 164 struct sk_buff *alloc_skb(unsigned int size,int gfp_mask)
 165 {
 166         struct sk_buff *skb;
 167         u8 *data;
 168
 169         if (in_interrupt() && (gfp_mask & __GFP_WAIT)) {
 170                 static int count = 0;
 171                 if (++count < 5) {
 172                         printk(KERN_ERR "alloc_skb called nonatomically "
 173                                "from interrupt %p\n", NET_CALLER(size));
 174                         BUG();
 175                 }
 176                 gfp_mask &= ~__GFP_WAIT;
 177         }
 178
 179         /* Get the HEAD */
 180         skb = skb_head_from_pool();
 181         if (skb == NULL) {
 182                 skb = kmem_cache_alloc(skbuff_head_cache, gfp_mask & ~__GFP_DMA);
 183                 if (skb == NULL)
 184                         goto nohead;
 185         }
 186
 187         /* Get the DATA. Size must match skb_add_mtu(). */
 188         size = SKB_DATA_ALIGN(size);
 189         data = kmalloc(size + sizeof(struct skb_shared_info), gfp_mask);
 190         if (data == NULL)
 191                 goto nodata;
 192
 193         /* XXX: does not include slab overhead */
 194         skb->truesize = size + sizeof(struct sk_buff);
 195
 196         /* Load the data pointers. */
 197         skb->head = data;
 198         skb->data = data;
 199         skb->tail = data;
 200         skb->end = data + size;
 201
 202         /* Set up other state */
 203         skb->len = 0;
 204         skb->cloned = 0;
 205         skb->data_len = 0;
 206
 207         atomic_set(&skb->users, 1);
 208         atomic_set(&(skb_shinfo(skb)->dataref), 1);
 209         skb_shinfo(skb)->nr_frags = 0;
 210         skb_shinfo(skb)->frag_list = NULL;
 211         return skb;
 212
 213 nodata:
 214         skb_head_to_pool(skb);
 215 nohead:
 216         return NULL;
 217 }
 218
 219
 220 /*
 221  *      Slab constructor for a skb head.
 222  */
 223 static inline void skb_headerinit(void *p, kmem_cache_t *cache,
 224                                   unsigned long flags)
 225 {
 226         struct sk_buff *skb = p;
 227
 228         skb->next = NULL;
 229         skb->prev = NULL;
 230         skb->list = NULL;
 231         skb->sk = NULL;
 232         skb->stamp.tv_sec=0;    /* No idea about time */
 233         skb->dev = NULL;
 234         skb->real_dev = NULL;
 235         skb->dst = NULL;
 236         memset(skb->cb, 0, sizeof(skb->cb));
 237         skb->pkt_type = PACKET_HOST;    /* Default type */
 238         skb->ip_summed = 0;
 239         skb->priority = 0;
 240         skb->security = 0;      /* By default packets are insecure */
 241         skb->destructor = NULL;
 242
 243 #ifdef CONFIG_NETFILTER
 244         skb->nfmark = skb->nfcache = 0;
 245         skb->nfct = NULL;
 246 #ifdef CONFIG_NETFILTER_DEBUG
 247         skb->nf_debug = 0;
 248 #endif
 249 #endif
 250 #ifdef CONFIG_NET_SCHED
 251         skb->tc_index = 0;
 252 #endif
 253 }
 254
 255 static void skb_drop_fraglist(struct sk_buff *skb)
 256 {
 257         struct sk_buff *list = skb_shinfo(skb)->frag_list;
 258
 259         skb_shinfo(skb)->frag_list = NULL;
 260
 261         do {
 262                 struct sk_buff *this = list;
 263                 list = list->next;
 264                 kfree_skb(this);
 265         } while (list);
 266 }
 267
 268 static void skb_clone_fraglist(struct sk_buff *skb)
 269 {
 270         struct sk_buff *list;
 271
 272         for (list = skb_shinfo(skb)->frag_list; list; list=list->next)
 273                 skb_get(list);
 274 }
 275
 276 static void skb_release_data(struct sk_buff *skb)
 277 {
 278         if (!skb->cloned ||
 279             atomic_dec_and_test(&(skb_shinfo(skb)->dataref))) {
 280                 if (skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
 281                         int i;
 282                         for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++)
 283                                 put_page(skb_shinfo(skb)->frags[i].page);
 284                 }
 285
 286                 if (skb_shinfo(skb)->frag_list)
 287                         skb_drop_fraglist(skb);
 288
 289                 kfree(skb->head);
 290         }
 291 }
 292
 293 /*
 294  *      Free an skbuff by memory without cleaning the state.
 295  */
 296 void kfree_skbmem(struct sk_buff *skb)
 297 {
 298         skb_release_data(skb);
 299         skb_head_to_pool(skb);
 300 }
 301
 302 /**
 303  *      __kfree_skb - private function
 304  *      @skb: buffer
 305  *
 306  *      Free an sk_buff. Release anything attached to the buffer.
 307  *      Clean the state. This is an internal helper function. Users should
 308  *      always call kfree_skb
 309  */
 310
 311 void __kfree_skb(struct sk_buff *skb)
 312 {
 313         if (skb->list) {
 314                 printk(KERN_WARNING "Warning: kfree_skb passed an skb still "
 315                        "on a list (from %p).\n", NET_CALLER(skb));
 316                 BUG();
 317         }
 318
 319         dst_release(skb->dst);
 320         if(skb->destructor) {
 321                 if (in_irq()) {
 322                         printk(KERN_WARNING "Warning: kfree_skb on hard IRQ %p\n",
 323                                 NET_CALLER(skb));
 324                 }
 325                 skb->destructor(skb);
 326         }
 327 #ifdef CONFIG_NETFILTER
 328         nf_conntrack_put(skb->nfct);
 329 #endif
 330         skb_headerinit(skb, NULL, 0);  /* clean state */
 331         kfree_skbmem(skb);
 332 }
 333
 334 /**
 335  *      skb_clone       -       duplicate an sk_buff
 336  *      @skb: buffer to clone
 337  *      @gfp_mask: allocation priority
 338  *
 339  *      Duplicate an &sk_buff. The new one is not owned by a socket. Both
 340  *      copies share the same packet data but not structure. The new
 341  *      buffer has a reference count of 1. If the allocation fails the
 342  *      function returns %NULL otherwise the new buffer is returned.
 343  *
 344  *      If this function is called from an interrupt gfp_mask() must be
 345  *      %GFP_ATOMIC.
 346  */
 347
 348 struct sk_buff *skb_clone(struct sk_buff *skb, int gfp_mask)
 349 {
 350         struct sk_buff *n;
 351
 352         n = skb_head_from_pool();
 353         if (!n) {
 354                 n = kmem_cache_alloc(skbuff_head_cache, gfp_mask);
 355                 if (!n)
 356                         return NULL;
 357         }
 358
 359 #define C(x) n->x = skb->x
 360
 361         n->next = n->prev = NULL;
 362         n->list = NULL;
 363         n->sk = NULL;
 364         C(stamp);
 365         C(dev);
 366         C(real_dev);
 367         C(h);
 368         C(nh);
 369         C(mac);
 370         C(dst);
 371         dst_clone(n->dst);
 372         memcpy(n->cb, skb->cb, sizeof(skb->cb));
 373         C(len);
 374         C(data_len);
 375         C(csum);
 376         n->cloned = 1;
 377         C(pkt_type);
 378         C(ip_summed);
 379         C(priority);
 380         atomic_set(&n->users, 1);
 381         C(protocol);
 382         C(security);
 383         C(truesize);
 384         C(head);
 385         C(data);
 386         C(tail);
 387         C(end);
 388         n->destructor = NULL;
 389 #ifdef CONFIG_NETFILTER
 390         C(nfmark);
 391         C(nfcache);
 392         C(nfct);
 393 #ifdef CONFIG_NETFILTER_DEBUG
 394         C(nf_debug);
 395 #endif
 396 #endif /*CONFIG_NETFILTER*/
 397 #if defined(CONFIG_HIPPI)
 398         C(private);
 399 #endif
 400 #ifdef CONFIG_NET_SCHED
 401         C(tc_index);
 402 #endif
 403
 404         atomic_inc(&(skb_shinfo(skb)->dataref));
 405         skb->cloned = 1;
 406 #ifdef CONFIG_NETFILTER
 407         nf_conntrack_get(skb->nfct);
 408 #endif
 409         return n;
 410 }
 411
 412 static void copy_skb_header(struct sk_buff *new, const struct sk_buff *old)
 413 {
 414         /*
 415          *      Shift between the two data areas in bytes
 416          */
 417         unsigned long offset = new->data - old->data;
 418
 419         new->list=NULL;
 420         new->sk=NULL;
 421         new->dev=old->dev;
 422         new->real_dev=old->real_dev;
 423         new->priority=old->priority;
 424         new->protocol=old->protocol;
 425         new->dst=dst_clone(old->dst);
 426         new->h.raw=old->h.raw+offset;
 427         new->nh.raw=old->nh.raw+offset;
 428         new->mac.raw=old->mac.raw+offset;
 429         memcpy(new->cb, old->cb, sizeof(old->cb));
 430         atomic_set(&new->users, 1);
 431         new->pkt_type=old->pkt_type;
 432         new->stamp=old->stamp;
 433         new->destructor = NULL;
 434         new->security=old->security;
 435 #ifdef CONFIG_NETFILTER
 436         new->nfmark=old->nfmark;
 437         new->nfcache=old->nfcache;
 438         new->nfct=old->nfct;
 439         nf_conntrack_get(new->nfct);
 440 #ifdef CONFIG_NETFILTER_DEBUG
 441         new->nf_debug=old->nf_debug;
 442 #endif
 443 #endif
 444 #ifdef CONFIG_NET_SCHED
 445         new->tc_index = old->tc_index;
 446 #endif
 447 }
 448
 449 /**
 450  *      skb_copy        -       create private copy of an sk_buff
 451  *      @skb: buffer to copy
 452  *      @gfp_mask: allocation priority
 453  *
 454  *      Make a copy of both an &sk_buff and its data. This is used when the
 455  *      caller wishes to modify the data and needs a private copy of the
 456  *      data to alter. Returns %NULL on failure or the pointer to the buffer
 457  *      on success. The returned buffer has a reference count of 1.
 458  *
 459  *      As by-product this function converts non-linear &sk_buff to linear
 460  *      one, so that &sk_buff becomes completely private and caller is allowed
 461  *      to modify all the data of returned buffer. This means that this
 462  *      function is not recommended for use in circumstances when only
 463  *      header is going to be modified. Use pskb_copy() instead.
 464  */
 465
 466 struct sk_buff *skb_copy(const struct sk_buff *skb, int gfp_mask)
 467 {
 468         struct sk_buff *n;
 469         int headerlen = skb->data-skb->head;
 470
 471         /*
 472          *      Allocate the copy buffer
 473          */
 474         n=alloc_skb(skb->end - skb->head + skb->data_len, gfp_mask);
 475         if(n==NULL)
 476                 return NULL;
 477
 478         /* Set the data pointer */
 479         skb_reserve(n,headerlen);
 480         /* Set the tail pointer and length */
 481         skb_put(n,skb->len);
 482         n->csum = skb->csum;
 483         n->ip_summed = skb->ip_summed;
 484
 485         if (skb_copy_bits(skb, -headerlen, n->head, headerlen+skb->len))
 486                 BUG();
 487
 488         copy_skb_header(n, skb);
 489
 490         return n;
 491 }
 492
 493 /* Keep head the same: replace data */
 494 int skb_linearize(struct sk_buff *skb, int gfp_mask)
 495 {
 496         unsigned int size;
 497         u8 *data;
 498         long offset;
 499         int headerlen = skb->data - skb->head;
 500         int expand = (skb->tail+skb->data_len) - skb->end;
 501
 502         if (skb_shared(skb))
 503                 BUG();
 504
 505         if (expand <= 0)
 506                 expand = 0;
 507
 508         size = (skb->end - skb->head + expand);
 509         size = SKB_DATA_ALIGN(size);
 510         data = kmalloc(size + sizeof(struct skb_shared_info), gfp_mask);
 511         if (data == NULL)
 512                 return -ENOMEM;
 513
 514         /* Copy entire thing */
 515         if (skb_copy_bits(skb, -headerlen, data, headerlen+skb->len))
 516                 BUG();
 517
 518         /* Offset between the two in bytes */
 519         offset = data - skb->head;
 520
 521         /* Free old data. */
 522         skb_release_data(skb);
 523
 524         skb->head = data;
 525         skb->end  = data + size;
 526
 527         /* Set up new pointers */
 528         skb->h.raw += offset;
 529         skb->nh.raw += offset;
 530         skb->mac.raw += offset;
 531         skb->tail += offset;
 532         skb->data += offset;
 533
 534         /* Set up shinfo */
 535         atomic_set(&(skb_shinfo(skb)->dataref), 1);
 536         skb_shinfo(skb)->nr_frags = 0;
 537         skb_shinfo(skb)->frag_list = NULL;
 538
 539         /* We are no longer a clone, even if we were. */
 540         skb->cloned = 0;
 541
 542         skb->tail += skb->data_len;
 543         skb->data_len = 0;
 544         return 0;
 545 }
 546
 547
 548 /**
 549  *      pskb_copy       -       create copy of an sk_buff with private head.
 550  *      @skb: buffer to copy
 551  *      @gfp_mask: allocation priority
 552  *
 553  *      Make a copy of both an &sk_buff and part of its data, located
 554  *      in header. Fragmented data remain shared. This is used when
 555  *      the caller wishes to modify only header of &sk_buff and needs
 556  *      private copy of the header to alter. Returns %NULL on failure
 557  *      or the pointer to the buffer on success.
 558  *      The returned buffer has a reference count of 1.
 559  */
 560
 561 struct sk_buff *pskb_copy(struct sk_buff *skb, int gfp_mask)
 562 {
 563         struct sk_buff *n;
 564
 565         /*
 566          *      Allocate the copy buffer
 567          */
 568         n=alloc_skb(skb->end - skb->head, gfp_mask);
 569         if(n==NULL)
 570                 return NULL;
 571
 572         /* Set the data pointer */
 573         skb_reserve(n,skb->data-skb->head);
 574         /* Set the tail pointer and length */
 575         skb_put(n,skb_headlen(skb));
 576         /* Copy the bytes */
 577         memcpy(n->data, skb->data, n->len);
 578         n->csum = skb->csum;
 579         n->ip_summed = skb->ip_summed;
 580
 581         n->data_len = skb->data_len;
 582         n->len = skb->len;
 583
 584         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
 585                 int i;
 586
 587                 for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
 588                         skb_shinfo(n)->frags[i] = skb_shinfo(skb)->frags[i];
 589                         get_page(skb_shinfo(n)->frags[i].page);
 590                 }
 591                 skb_shinfo(n)->nr_frags = i;
 592         }
 593
 594         if (skb_shinfo(skb)->frag_list) {
 595                 skb_shinfo(n)->frag_list = skb_shinfo(skb)->frag_list;
 596                 skb_clone_fraglist(n);
 597         }
 598
 599         copy_skb_header(n, skb);
 600
 601         return n;
 602 }
 603
 604 /**
 605  *      pskb_expand_head - reallocate header of &sk_buff
 606  *      @skb: buffer to reallocate
 607  *      @nhead: room to add at head
 608  *      @ntail: room to add at tail
 609  *      @gfp_mask: allocation priority
 610  *
 611  *      Expands (or creates identical copy, if &nhead and &ntail are zero)
 612  *      header of skb. &sk_buff itself is not changed. &sk_buff MUST have
 613  *      reference count of 1. Returns zero in the case of success or error,
 614  *      if expansion failed. In the last case, &sk_buff is not changed.
 615  *
 616  *      All the pointers pointing into skb header may change and must be
 617  *      reloaded after call to this function.
 618  */
 619
 620 int pskb_expand_head(struct sk_buff *skb, int nhead, int ntail, int gfp_mask)
 621 {
 622         int i;
 623         u8 *data;
 624         int size = nhead + (skb->end - skb->head) + ntail;
 625         long off;
 626
 627         if (skb_shared(skb))
 628                 BUG();
 629
 630         size = SKB_DATA_ALIGN(size);
 631
 632         data = kmalloc(size + sizeof(struct skb_shared_info), gfp_mask);
 633         if (data == NULL)
 634                 goto nodata;
 635
 636         /* Copy only real data... and, alas, header. This should be
 637          * optimized for the cases when header is void. */
 638         memcpy(data+nhead, skb->head, skb->tail-skb->head);
 639         memcpy(data+size, skb->end, sizeof(struct skb_shared_info));
 640
 641         for (i=0; i<skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++)
 642                 get_page(skb_shinfo(skb)->frags[i].page);
 643
 644         if (skb_shinfo(skb)->frag_list)
 645                 skb_clone_fraglist(skb);
 646
 647         skb_release_data(skb);
 648
 649         off = (data+nhead) - skb->head;
 650
 651         skb->head = data;
 652         skb->end  = data+size;
 653
 654         skb->data += off;
 655         skb->tail += off;
 656         skb->mac.raw += off;
 657         skb->h.raw += off;
 658         skb->nh.raw += off;
 659         skb->cloned = 0;
 660         atomic_set(&skb_shinfo(skb)->dataref, 1);
 661         return 0;
 662
 663 nodata:
 664         return -ENOMEM;
 665 }
 666
 667 /* Make private copy of skb with writable head and some headroom */
 668
 669 struct sk_buff *
 670 skb_realloc_headroom(struct sk_buff *skb, unsigned int headroom)
 671 {
 672         struct sk_buff *skb2;
 673         int delta = headroom - skb_headroom(skb);
 674
 675         if (delta <= 0)
 676                 return pskb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
 677
 678         skb2 = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 679         if (skb2 == NULL ||
 680             !pskb_expand_head(skb2, SKB_DATA_ALIGN(delta), 0, GFP_ATOMIC))
 681                 return skb2;
 682
 683         kfree_skb(skb2);
 684         return NULL;
 685 }
 686
 687
 688 /**
 689  *      skb_copy_expand -       copy and expand sk_buff
 690  *      @skb: buffer to copy
 691  *      @newheadroom: new free bytes at head
 692  *      @newtailroom: new free bytes at tail
 693  *      @gfp_mask: allocation priority
 694  *
 695  *      Make a copy of both an &sk_buff and its data and while doing so
 696  *      allocate additional space.
 697  *
 698  *      This is used when the caller wishes to modify the data and needs a
 699  *      private copy of the data to alter as well as more space for new fields.
 700  *      Returns %NULL on failure or the pointer to the buffer
 701  *      on success. The returned buffer has a reference count of 1.
 702  *
 703  *      You must pass %GFP_ATOMIC as the allocation priority if this function
 704  *      is called from an interrupt.
 705  */
 706
 707
 708 struct sk_buff *skb_copy_expand(const struct sk_buff *skb,
 709                                 int newheadroom,
 710                                 int newtailroom,
 711                                 int gfp_mask)
 712 {
 713         struct sk_buff *n;
 714
 715         /*
 716          *      Allocate the copy buffer
 717          */
 718
 719         n=alloc_skb(newheadroom + skb->len + newtailroom,
 720                     gfp_mask);
 721         if(n==NULL)
 722                 return NULL;
 723
 724         skb_reserve(n,newheadroom);
 725
 726         /* Set the tail pointer and length */
 727         skb_put(n,skb->len);
 728
 729         /* Copy the data only. */
 730         if (skb_copy_bits(skb, 0, n->data, skb->len))
 731                 BUG();
 732
 733         copy_skb_header(n, skb);
 734         return n;
 735 }
 736
 737 /**
 738  *      skb_pad                 -       zero pad the tail of an skb
 739  *      @skb: buffer to pad
 740  *      @pad: space to pad
 741  *
 742  *      Ensure that a buffer is followed by a padding area that is zero
 743  *      filled. Used by network drivers which may DMA or transfer data
 744  *      beyond the buffer end onto the wire.
 745  *
 746  *      May return NULL in out of memory cases.
 747  */
 748
 749 struct sk_buff *skb_pad(struct sk_buff *skb, int pad)
 750 {
 751         struct sk_buff *nskb;
 752
 753         /* If the skbuff is non linear tailroom is always zero.. */
 754         if(skb_tailroom(skb) >= pad)
 755         {
 756                 memset(skb->data+skb->len, 0, pad);
 757                 return skb;
 758         }
 759
 760         nskb = skb_copy_expand(skb, skb_headroom(skb), skb_tailroom(skb) + pad, GFP_ATOMIC);
 761         kfree_skb(skb);
 762         if(nskb)
 763                 memset(nskb->data+nskb->len, 0, pad);
 764         return nskb;
 765 }
 766
 767 /* Trims skb to length len. It can change skb pointers, if "realloc" is 1.
 768  * If realloc==0 and trimming is impossible without change of data,
 769  * it is BUG().
 770  */
 771
 772 int ___pskb_trim(struct sk_buff *skb, unsigned int len, int realloc)
 773 {
 774         int offset = skb_headlen(skb);
 775         int nfrags = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
 776         int i;
 777
 778         for (i=0; i<nfrags; i++) {
 779                 int end = offset + skb_shinfo(skb)->frags[i].size;
 780                 if (end > len) {
 781                         if (skb_cloned(skb)) {
 782                                 if (!realloc)
 783                                         BUG();
 784                                 if (pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
 785                                         return -ENOMEM;
 786                         }
 787                         if (len <= offset) {
 788                                 put_page(skb_shinfo(skb)->frags[i].page);
 789                                 skb_shinfo(skb)->nr_frags--;
 790                         } else {
 791                                 skb_shinfo(skb)->frags[i].size = len-offset;
 792                         }
 793                 }
 794                 offset = end;
 795         }
 796
 797         if (offset < len) {
 798                 skb->data_len -= skb->len - len;
 799                 skb->len = len;
 800         } else {
 801                 if (len <= skb_headlen(skb)) {
 802                         skb->len = len;
 803                         skb->data_len = 0;
 804                         skb->tail = skb->data + len;
 805                         if (skb_shinfo(skb)->frag_list && !skb_cloned(skb))
 806                                 skb_drop_fraglist(skb);
 807                 } else {
 808                         skb->data_len -= skb->len - len;
 809                         skb->len = len;
 810                 }
 811         }
 812
 813         return 0;
 814 }
 815
 816 /**
 817  *      __pskb_pull_tail - advance tail of skb header
 818  *      @skb: buffer to reallocate
 819  *      @delta: number of bytes to advance tail
 820  *
 821  *      The function makes a sense only on a fragmented &sk_buff,
 822  *      it expands header moving its tail forward and copying necessary
 823  *      data from fragmented part.
 824  *
 825  *      &sk_buff MUST have reference count of 1.
 826  *
 827  *      Returns %NULL (and &sk_buff does not change) if pull failed
 828  *      or value of new tail of skb in the case of success.
 829  *
 830  *      All the pointers pointing into skb header may change and must be
 831  *      reloaded after call to this function.
 832  */
 833
 834 /* Moves tail of skb head forward, copying data from fragmented part,
 835  * when it is necessary.
 836  * 1. It may fail due to malloc failure.
 837  * 2. It may change skb pointers.
 838  *
 839  * It is pretty complicated. Luckily, it is called only in exceptional cases.
 840  */
 841 unsigned char * __pskb_pull_tail(struct sk_buff *skb, int delta)
 842 {
 843         int i, k, eat;
 844
 845         /* If skb has not enough free space at tail, get new one
 846          * plus 128 bytes for future expansions. If we have enough
 847          * room at tail, reallocate without expansion only if skb is cloned.
 848          */
 849         eat = (skb->tail+delta) - skb->end;
 850
 851         if (eat > 0 || skb_cloned(skb)) {
 852                 if (pskb_expand_head(skb, 0, eat>0 ? eat+128 : 0, GFP_ATOMIC))
 853                         return NULL;
 854         }
 855
 856         if (skb_copy_bits(skb, skb_headlen(skb), skb->tail, delta))
 857                 BUG();
 858
 859         /* Optimization: no fragments, no reasons to preestimate
 860          * size of pulled pages. Superb.
 861          */
 862         if (skb_shinfo(skb)->frag_list == NULL)
 863                 goto pull_pages;
 864
 865         /* Estimate size of pulled pages. */
 866         eat = delta;
 867         for (i=0; i<skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
 868                 if (skb_shinfo(skb)->frags[i].size >= eat)
 869                         goto pull_pages;
 870                 eat -= skb_shinfo(skb)->frags[i].size;
 871         }
 872
 873         /* If we need update frag list, we are in troubles.
 874          * Certainly, it possible to add an offset to skb data,
 875          * but taking into account that pulling is expected to
 876          * be very rare operation, it is worth to fight against
 877          * further bloating skb head and crucify ourselves here instead.
 878          * Pure masohism, indeed. 8)8)
 879          */
 880         if (eat) {
 881                 struct sk_buff *list = skb_shinfo(skb)->frag_list;
 882                 struct sk_buff *clone = NULL;
 883                 struct sk_buff *insp = NULL;
 884
 885                 do {
 886                         if (list == NULL)
 887                                 BUG();
 888
 889                         if (list->len <= eat) {
 890                                 /* Eaten as whole. */
 891                                 eat -= list->len;
 892                                 list = list->next;
 893                                 insp = list;
 894                         } else {
 895                                 /* Eaten partially. */
 896
 897                                 if (skb_shared(list)) {
 898                                         /* Sucks! We need to fork list. :-( */
 899                                         clone = skb_clone(list, GFP_ATOMIC);
 900                                         if (clone == NULL)
 901                                                 return NULL;
 902                                         insp = list->next;
 903                                         list = clone;
 904                                 } else {
 905                                         /* This may be pulled without
 906                                          * problems. */
 907                                         insp = list;
 908                                 }
 909                                 if (pskb_pull(list, eat) == NULL) {
 910                                         if (clone)
 911                                                 kfree_skb(clone);
 912                                         return NULL;
 913                                 }
 914                                 break;
 915                         }
 916                 } while (eat);
 917
 918                 /* Free pulled out fragments. */
 919                 while ((list = skb_shinfo(skb)->frag_list) != insp) {
 920                         skb_shinfo(skb)->frag_list = list->next;
 921                         kfree_skb(list);
 922                 }
 923                 /* And insert new clone at head. */
 924                 if (clone) {
 925                         clone->next = list;
 926                         skb_shinfo(skb)->frag_list = clone;
 927                 }
 928         }
 929         /* Success! Now we may commit changes to skb data. */
 930
 931 pull_pages:
 932         eat = delta;
 933         k = 0;
 934         for (i=0; i<skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
 935                 if (skb_shinfo(skb)->frags[i].size <= eat) {
 936                         put_page(skb_shinfo(skb)->frags[i].page);
 937                         eat -= skb_shinfo(skb)->frags[i].size;
 938                 } else {
 939                         skb_shinfo(skb)->frags[k] = skb_shinfo(skb)->frags[i];
 940                         if (eat) {
 941                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].page_offset += eat;
 942                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].size -= eat;
 943                                 eat = 0;
 944                         }
 945                         k++;
 946                 }
 947         }
 948         skb_shinfo(skb)->nr_frags = k;
 949
 950         skb->tail += delta;
 951         skb->data_len -= delta;
 952
 953         return skb->tail;
 954 }
 955
 956 /* Copy some data bits from skb to kernel buffer. */
 957
 958 int skb_copy_bits(const struct sk_buff *skb, int offset, void *to, int len)
 959 {
 960         int i, copy;
 961         int start = skb->len - skb->data_len;
 962
 963         if (offset > (int)skb->len-len)
 964                 goto fault;
 965
 966         /* Copy header. */
 967         if ((copy = start-offset) > 0) {
 968                 if (copy > len)
 969                         copy = len;
 970                 memcpy(to, skb->data + offset, copy);
 971                 if ((len -= copy) == 0)
 972                         return 0;
 973                 offset += copy;
 974                 to += copy;
 975         }
 976
 977         for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
 978                 int end;
 979
 980                 BUG_TRAP(start <= offset+len);
 981
 982                 end = start + skb_shinfo(skb)->frags[i].size;
 983                 if ((copy = end-offset) > 0) {
 984                         u8 *vaddr;
 985
 986                         if (copy > len)
 987                                 copy = len;
 988
 989                         vaddr = kmap_skb_frag(&skb_shinfo(skb)->frags[i]);
 990                         memcpy(to, vaddr+skb_shinfo(skb)->frags[i].page_offset+
 991                                offset-start, copy);
 992                         kunmap_skb_frag(vaddr);
 993
 994                         if ((len -= copy) == 0)
 995                                 return 0;
 996                         offset += copy;
 997                         to += copy;
 998                 }
 999                 start = end;
1000         }
1001
1002         if (skb_shinfo(skb)->frag_list) {
1003                 struct sk_buff *list;
1004
1005                 for (list = skb_shinfo(skb)->frag_list; list; list=list->next) {
1006                         int end;
1007
1008                         BUG_TRAP(start <= offset+len);
1009
1010                         end = start + list->len;
1011                         if ((copy = end-offset) > 0) {
1012                                 if (copy > len)
1013                                         copy = len;
1014                                 if (skb_copy_bits(list, offset-start, to, copy))
1015                                         goto fault;
1016                                 if ((len -= copy) == 0)
1017                                         return 0;
1018                                 offset += copy;
1019                                 to += copy;
1020                         }
1021                         start = end;
1022                 }
1023         }
1024         if (len == 0)
1025                 return 0;
1026
1027 fault:
1028         return -EFAULT;
1029 }
1030
1031 /* Checksum skb data. */
1032
1033 unsigned int skb_checksum(const struct sk_buff *skb, int offset, int len, unsigned int csum)
1034 {
1035         int i, copy;
1036         int start = skb->len - skb->data_len;
1037         int pos = 0;
1038
1039         /* Checksum header. */
1040         if ((copy = start-offset) > 0) {
1041                 if (copy > len)
1042                         copy = len;
1043                 csum = csum_partial(skb->data+offset, copy, csum);
1044                 if ((len -= copy) == 0)
1045                         return csum;
1046                 offset += copy;
1047                 pos = copy;
1048         }
1049
1050         for (i=0; i<skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
1051                 int end;
1052
1053                 BUG_TRAP(start <= offset+len);
1054
1055                 end = start + skb_shinfo(skb)->frags[i].size;
1056                 if ((copy = end-offset) > 0) {
1057                         unsigned int csum2;
1058                         u8 *vaddr;
1059                         skb_frag_t *frag = &skb_shinfo(skb)->frags[i];
1060
1061                         if (copy > len)
1062                                 copy = len;
1063                         vaddr = kmap_skb_frag(frag);
1064                         csum2 = csum_partial(vaddr + frag->page_offset +
1065                                              offset-start, copy, 0);
1066                         kunmap_skb_frag(vaddr);
1067                         csum = csum_block_add(csum, csum2, pos);
1068                         if (!(len -= copy))
1069                                 return csum;
1070                         offset += copy;
1071                         pos += copy;
1072                 }
1073                 start = end;
1074         }
1075
1076         if (skb_shinfo(skb)->frag_list) {
1077                 struct sk_buff *list;
1078
1079                 for (list = skb_shinfo(skb)->frag_list; list; list=list->next) {
1080                         int end;
1081
1082                         BUG_TRAP(start <= offset+len);
1083
1084                         end = start + list->len;
1085                         if ((copy = end-offset) > 0) {
1086                                 unsigned int csum2;
1087                                 if (copy > len)
1088                                         copy = len;
1089                                 csum2 = skb_checksum(list, offset-start, copy, 0);
1090                                 csum = csum_block_add(csum, csum2, pos);
1091                                 if ((len -= copy) == 0)
1092                                         return csum;
1093                                 offset += copy;
1094                                 pos += copy;
1095                         }
1096                         start = end;
1097                 }
1098         }
1099         if (len == 0)
1100                 return csum;
1101
1102         BUG();
1103         return csum;
1104 }
1105
1106 /* Both of above in one bottle. */
1107
1108 unsigned int skb_copy_and_csum_bits(const struct sk_buff *skb, int offset, u8 *to, int len, unsigned int csum)
1109 {
1110         int i, copy;
1111         int start = skb->len - skb->data_len;
1112         int pos = 0;
1113
1114         /* Copy header. */
1115         if ((copy = start-offset) > 0) {
1116                 if (copy > len)
1117                         copy = len;
1118                 csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data+offset, to, copy, csum);
1119                 if ((len -= copy) == 0)
1120                         return csum;
1121                 offset += copy;
1122                 to += copy;
1123                 pos = copy;
1124         }
1125
1126         for (i=0; i<skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
1127                 int end;
1128
1129                 BUG_TRAP(start <= offset+len);
1130
1131                 end = start + skb_shinfo(skb)->frags[i].size;
1132                 if ((copy = end-offset) > 0) {
1133                         unsigned int csum2;
1134                         u8 *vaddr;
1135                         skb_frag_t *frag = &skb_shinfo(skb)->frags[i];
1136
1137                         if (copy > len)
1138                                 copy = len;
1139                         vaddr = kmap_skb_frag(frag);
1140                         csum2 = csum_partial_copy_nocheck(vaddr + frag->page_offset +
1141                                                       offset-start, to, copy, 0);
1142                         kunmap_skb_frag(vaddr);
1143                         csum = csum_block_add(csum, csum2, pos);
1144                         if (!(len -= copy))
1145                                 return csum;
1146                         offset += copy;
1147                         to += copy;
1148                         pos += copy;
1149                 }
1150                 start = end;
1151         }
1152
1153         if (skb_shinfo(skb)->frag_list) {
1154                 struct sk_buff *list;
1155
1156                 for (list = skb_shinfo(skb)->frag_list; list; list=list->next) {
1157                         unsigned int csum2;
1158                         int end;
1159
1160                         BUG_TRAP(start <= offset+len);
1161
1162                         end = start + list->len;
1163                         if ((copy = end-offset) > 0) {
1164                                 if (copy > len)
1165                                         copy = len;
1166                                 csum2 = skb_copy_and_csum_bits(list, offset-start, to, copy, 0);
1167                                 csum = csum_block_add(csum, csum2, pos);
1168                                 if ((len -= copy) == 0)
1169                                         return csum;
1170                                 offset += copy;
1171                                 to += copy;
1172                                 pos += copy;
1173                         }
1174                         start = end;
1175                 }
1176         }
1177         if (len == 0)
1178                 return csum;
1179
1180         BUG();
1181         return csum;
1182 }
1183
1184 void skb_copy_and_csum_dev(const struct sk_buff *skb, u8 *to)
1185 {
1186         unsigned int csum;
1187         long csstart;
1188
1189         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_HW)
1190                 csstart = skb->h.raw - skb->data;
1191         else
1192                 csstart = skb->len - skb->data_len;
1193
1194         if (csstart > skb->len - skb->data_len)
1195                 BUG();
1196
1197         memcpy(to, skb->data, csstart);
1198
1199         csum = 0;
1200         if (csstart != skb->len)
1201                 csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, csstart, to+csstart,
1202                                 skb->len-csstart, 0);
1203
1204         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_HW) {
1205                 long csstuff = csstart + skb->csum;
1206
1207                 *((unsigned short *)(to + csstuff)) = csum_fold(csum);
1208         }
1209 }
1210
1211 #if 0
1212 /*
1213  *      Tune the memory allocator for a new MTU size.
1214  */
1215 void skb_add_mtu(int mtu)
1216 {
1217         /* Must match allocation in alloc_skb */
1218         mtu = SKB_DATA_ALIGN(mtu) + sizeof(struct skb_shared_info);
1219
1220         kmem_add_cache_size(mtu);
1221 }
1222 #endif
1223
1224 void __init skb_init(void)
1225 {
1226         int i;
1227
1228         skbuff_head_cache = kmem_cache_create("skbuff_head_cache",
1229                                               sizeof(struct sk_buff),
1230                                               0,
1231                                               SLAB_HWCACHE_ALIGN,
1232                                               skb_headerinit, NULL);
1233         if (!skbuff_head_cache)
1234                 panic("cannot create skbuff cache");
1235
1236         for (i=0; i<NR_CPUS; i++)
1237                 skb_queue_head_init(&skb_head_pool[i].list);
1238 }