sys/netinet/if_ether.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2004, 2005 The DragonFly Project.  All rights reserved.
   3  *
   4  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
   5  * by Jeffrey M. Hsu.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
  16  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
  17  *    from this software without specific, prior written permission.
  18  *
  19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  20  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  21  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
  22  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
  23  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  24  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
  25  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  26  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
  27  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
  28  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
  29  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  30  * SUCH DAMAGE.
  31  */
  32
  33 /*
  34  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1993
  35  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
  36  *
  37  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  38  * modification, are permitted provided that the following conditions
  39  * are met:
  40  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  41  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  42  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  43  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  44  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  45  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  46  *    must display the following acknowledgement:
  47  *      This product includes software developed by the University of
  48  *      California, Berkeley and its contributors.
  49  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  50  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  51  *    without specific prior written permission.
  52  *
  53  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  54  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  55  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  56  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  57  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  58  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  59  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  60  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  61  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  62  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  63  * SUCH DAMAGE.
  64  *
  65  *      @(#)if_ether.c  8.1 (Berkeley) 6/10/93
  66  * $FreeBSD: src/sys/netinet/if_ether.c,v 1.64.2.23 2003/04/11 07:23:15 fjoe Exp $
  67  * $DragonFly: src/sys/netinet/if_ether.c,v 1.58 2008/11/09 10:18:42 sephe Exp $
  68  */
  69
  70 /*
  71  * Ethernet address resolution protocol.
  72  * TODO:
  73  *      add "inuse/lock" bit (or ref. count) along with valid bit
  74  */
  75
  76 #include "opt_inet.h"
  77 #include "opt_carp.h"
  78
  79 #include <sys/param.h>
  80 #include <sys/kernel.h>
  81 #include <sys/queue.h>
  82 #include <sys/sysctl.h>
  83 #include <sys/systm.h>
  84 #include <sys/mbuf.h>
  85 #include <sys/malloc.h>
  86 #include <sys/socket.h>
  87 #include <sys/syslog.h>
  88 #include <sys/lock.h>
  89
  90 #include <net/if.h>
  91 #include <net/if_dl.h>
  92 #include <net/if_types.h>
  93 #include <net/route.h>
  94 #include <net/netisr.h>
  95 #include <net/if_llc.h>
  96
  97 #include <netinet/in.h>
  98 #include <netinet/in_var.h>
  99 #include <netinet/if_ether.h>
 100
 101 #include <sys/thread2.h>
 102 #include <sys/msgport2.h>
 103 #include <net/netmsg2.h>
 104
 105 #ifdef CARP
 106 #include <netinet/ip_carp.h>
 107 #endif
 108
 109 #define SIN(s) ((struct sockaddr_in *)s)
 110 #define SDL(s) ((struct sockaddr_dl *)s)
 111
 112 SYSCTL_DECL(_net_link_ether);
 113 SYSCTL_NODE(_net_link_ether, PF_INET, inet, CTLFLAG_RW, 0, "");
 114
 115 /* timer values */
 116 static int arpt_prune = (5*60*1); /* walk list every 5 minutes */
 117 static int arpt_keep = (20*60); /* once resolved, good for 20 more minutes */
 118 static int arpt_down = 20;      /* once declared down, don't send for 20 sec */
 119
 120 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, prune_intvl, CTLFLAG_RW,
 121            &arpt_prune, 0, "");
 122 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, max_age, CTLFLAG_RW,
 123            &arpt_keep, 0, "");
 124 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, host_down_time, CTLFLAG_RW,
 125            &arpt_down, 0, "");
 126
 127 #define rt_expire       rt_rmx.rmx_expire
 128
 129 struct llinfo_arp {
 130         LIST_ENTRY(llinfo_arp) la_le;
 131         struct  rtentry *la_rt;
 132         struct  mbuf *la_hold;  /* last packet until resolved/timeout */
 133         struct  lwkt_port *la_msgport; /* last packet's msgport */
 134         u_short la_preempt;     /* countdown for pre-expiry arps */
 135         u_short la_asked;       /* #times we QUERIED following expiration */
 136 };
 137
 138 static  LIST_HEAD(, llinfo_arp) llinfo_arp_list[MAXCPU];
 139
 140 static int      arp_maxtries = 5;
 141 static int      useloopback = 1; /* use loopback interface for local traffic */
 142 static int      arp_proxyall = 0;
 143
 144 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, maxtries, CTLFLAG_RW,
 145            &arp_maxtries, 0, "");
 146 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, useloopback, CTLFLAG_RW,
 147            &useloopback, 0, "");
 148 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, proxyall, CTLFLAG_RW,
 149            &arp_proxyall, 0, "");
 150
 151 static int      arp_mpsafe = 0;
 152 TUNABLE_INT("net.link.ether.inet.arp_mpsafe", &arp_mpsafe);
 153
 154 static void     arp_rtrequest(int, struct rtentry *, struct rt_addrinfo *);
 155 static void     arprequest(struct ifnet *, struct in_addr *, struct in_addr *,
 156                            const u_char *);
 157 static void     arprequest_async(struct ifnet *, struct in_addr *,
 158                                  struct in_addr *, const u_char *);
 159 static void     arpintr(struct netmsg *);
 160 static void     arptfree(struct llinfo_arp *);
 161 static void     arptimer(void *);
 162 static struct llinfo_arp *
 163                 arplookup(in_addr_t, boolean_t, boolean_t);
 164 #ifdef INET
 165 static void     in_arpinput(struct mbuf *);
 166 #endif
 167
 168 static struct callout   arptimer_ch[MAXCPU];
 169
 170 /*
 171  * Timeout routine.  Age arp_tab entries periodically.
 172  */
 173 /* ARGSUSED */
 174 static void
 175 arptimer(void *ignored_arg)
 176 {
 177         struct llinfo_arp *la, *nla;
 178
 179         crit_enter();
 180         LIST_FOREACH_MUTABLE(la, &llinfo_arp_list[mycpuid], la_le, nla) {
 181                 if (la->la_rt->rt_expire && la->la_rt->rt_expire <= time_second)
 182                         arptfree(la);
 183         }
 184         callout_reset(&arptimer_ch[mycpuid], arpt_prune * hz, arptimer, NULL);
 185         crit_exit();
 186 }
 187
 188 /*
 189  * Parallel to llc_rtrequest.
 190  */
 191 static void
 192 arp_rtrequest(int req, struct rtentry *rt, struct rt_addrinfo *info)
 193 {
 194         struct sockaddr *gate = rt->rt_gateway;
 195         struct llinfo_arp *la = rt->rt_llinfo;
 196
 197         struct sockaddr_dl null_sdl = { sizeof null_sdl, AF_LINK };
 198         static boolean_t arpinit_done[MAXCPU];
 199
 200         if (!arpinit_done[mycpuid]) {
 201                 arpinit_done[mycpuid] = TRUE;
 202                 callout_init(&arptimer_ch[mycpuid]);
 203                 callout_reset(&arptimer_ch[mycpuid], hz, arptimer, NULL);
 204         }
 205         if (rt->rt_flags & RTF_GATEWAY)
 206                 return;
 207
 208         switch (req) {
 209         case RTM_ADD:
 210                 /*
 211                  * XXX: If this is a manually added route to interface
 212                  * such as older version of routed or gated might provide,
 213                  * restore cloning bit.
 214                  */
 215                 if (!(rt->rt_flags & RTF_HOST) &&
 216                     SIN(rt_mask(rt))->sin_addr.s_addr != 0xffffffff)
 217                         rt->rt_flags |= RTF_CLONING;
 218                 if (rt->rt_flags & RTF_CLONING) {
 219                         /*
 220                          * Case 1: This route should come from a route to iface.
 221                          */
 222                         rt_setgate(rt, rt_key(rt),
 223                                    (struct sockaddr *)&null_sdl);
 224                         gate = rt->rt_gateway;
 225                         SDL(gate)->sdl_type = rt->rt_ifp->if_type;
 226                         SDL(gate)->sdl_index = rt->rt_ifp->if_index;
 227                         rt->rt_expire = time_second;
 228                         break;
 229                 }
 230                 /* Announce a new entry if requested. */
 231                 if (rt->rt_flags & RTF_ANNOUNCE) {
 232                         arprequest_async(rt->rt_ifp,
 233                             &SIN(rt_key(rt))->sin_addr,
 234                             &SIN(rt_key(rt))->sin_addr,
 235                             LLADDR(SDL(gate)));
 236                 }
 237                 /*FALLTHROUGH*/
 238         case RTM_RESOLVE:
 239                 if (gate->sa_family != AF_LINK ||
 240                     gate->sa_len < sizeof(struct sockaddr_dl)) {
 241                         log(LOG_DEBUG, "arp_rtrequest: bad gateway value\n");
 242                         break;
 243                 }
 244                 SDL(gate)->sdl_type = rt->rt_ifp->if_type;
 245                 SDL(gate)->sdl_index = rt->rt_ifp->if_index;
 246                 if (la != NULL)
 247                         break; /* This happens on a route change */
 248                 /*
 249                  * Case 2:  This route may come from cloning, or a manual route
 250                  * add with a LL address.
 251                  */
 252                 R_Malloc(la, struct llinfo_arp *, sizeof *la);
 253                 rt->rt_llinfo = la;
 254                 if (la == NULL) {
 255                         log(LOG_DEBUG, "arp_rtrequest: malloc failed\n");
 256                         break;
 257                 }
 258                 bzero(la, sizeof *la);
 259                 la->la_rt = rt;
 260                 rt->rt_flags |= RTF_LLINFO;
 261                 LIST_INSERT_HEAD(&llinfo_arp_list[mycpuid], la, la_le);
 262
 263 #ifdef INET
 264                 /*
 265                  * This keeps the multicast addresses from showing up
 266                  * in `arp -a' listings as unresolved.  It's not actually
 267                  * functional.  Then the same for broadcast.
 268                  */
 269                 if (IN_MULTICAST(ntohl(SIN(rt_key(rt))->sin_addr.s_addr))) {
 270                         ETHER_MAP_IP_MULTICAST(&SIN(rt_key(rt))->sin_addr,
 271                                                LLADDR(SDL(gate)));
 272                         SDL(gate)->sdl_alen = 6;
 273                         rt->rt_expire = 0;
 274                 }
 275                 if (in_broadcast(SIN(rt_key(rt))->sin_addr, rt->rt_ifp)) {
 276                         memcpy(LLADDR(SDL(gate)), rt->rt_ifp->if_broadcastaddr,
 277                                rt->rt_ifp->if_addrlen);
 278                         SDL(gate)->sdl_alen = rt->rt_ifp->if_addrlen;
 279                         rt->rt_expire = 0;
 280                 }
 281 #endif
 282
 283                 if (SIN(rt_key(rt))->sin_addr.s_addr ==
 284                     (IA_SIN(rt->rt_ifa))->sin_addr.s_addr) {
 285                         /*
 286                          * This test used to be
 287                          *      if (loif.if_flags & IFF_UP)
 288                          * It allowed local traffic to be forced
 289                          * through the hardware by configuring the
 290                          * loopback down.  However, it causes problems
 291                          * during network configuration for boards
 292                          * that can't receive packets they send.  It
 293                          * is now necessary to clear "useloopback" and
 294                          * remove the route to force traffic out to
 295                          * the hardware.
 296                          */
 297                         rt->rt_expire = 0;
 298                         bcopy(IF_LLADDR(rt->rt_ifp), LLADDR(SDL(gate)),
 299                               SDL(gate)->sdl_alen = rt->rt_ifp->if_addrlen);
 300                         if (useloopback)
 301                                 rt->rt_ifp = loif;
 302                 }
 303                 break;
 304
 305         case RTM_DELETE:
 306                 if (la == NULL)
 307                         break;
 308                 LIST_REMOVE(la, la_le);
 309                 rt->rt_llinfo = NULL;
 310                 rt->rt_flags &= ~RTF_LLINFO;
 311                 if (la->la_hold != NULL)
 312                         m_freem(la->la_hold);
 313                 Free(la);
 314                 break;
 315         }
 316 }
 317
 318 static struct mbuf *
 319 arpreq_alloc(struct ifnet *ifp, struct in_addr *sip, struct in_addr *tip,
 320              const u_char *enaddr)
 321 {
 322         struct mbuf *m;
 323         struct arphdr *ah;
 324         u_short ar_hrd;
 325
 326         if ((m = m_gethdr(MB_DONTWAIT, MT_DATA)) == NULL)
 327                 return NULL;
 328         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
 329
 330         switch (ifp->if_type) {
 331         case IFT_ETHER:
 332                 /*
 333                  * This may not be correct for types not explicitly
 334                  * listed, but this is our best guess
 335                  */
 336         default:
 337                 ar_hrd = htons(ARPHRD_ETHER);
 338
 339                 m->m_len = arphdr_len2(ifp->if_addrlen, sizeof(struct in_addr));
 340                 m->m_pkthdr.len = m->m_len;
 341                 MH_ALIGN(m, m->m_len);
 342
 343                 ah = mtod(m, struct arphdr *);
 344                 break;
 345         }
 346
 347         ah->ar_hrd = ar_hrd;
 348         ah->ar_pro = htons(ETHERTYPE_IP);
 349         ah->ar_hln = ifp->if_addrlen;           /* hardware address length */
 350         ah->ar_pln = sizeof(struct in_addr);    /* protocol address length */
 351         ah->ar_op = htons(ARPOP_REQUEST);
 352         memcpy(ar_sha(ah), enaddr, ah->ar_hln);
 353         memset(ar_tha(ah), 0, ah->ar_hln);
 354         memcpy(ar_spa(ah), sip, ah->ar_pln);
 355         memcpy(ar_tpa(ah), tip, ah->ar_pln);
 356
 357         return m;
 358 }
 359
 360 static void
 361 arpreq_send(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m)
 362 {
 363         struct sockaddr sa;
 364         struct ether_header *eh;
 365
 366         switch (ifp->if_type) {
 367         case IFT_ETHER:
 368                 /*
 369                  * This may not be correct for types not explicitly
 370                  * listed, but this is our best guess
 371                  */
 372         default:
 373                 eh = (struct ether_header *)sa.sa_data;
 374                 /* if_output() will not swap */
 375                 eh->ether_type = htons(ETHERTYPE_ARP);
 376                 memcpy(eh->ether_dhost, ifp->if_broadcastaddr, ifp->if_addrlen);
 377                 break;
 378         }
 379
 380         sa.sa_family = AF_UNSPEC;
 381         sa.sa_len = sizeof(sa);
 382         ifp->if_output(ifp, m, &sa, NULL);
 383 }
 384
 385 static void
 386 arpreq_send_handler(struct netmsg *nmsg)
 387 {
 388         struct mbuf *m = ((struct netmsg_packet *)nmsg)->nm_packet;
 389         struct ifnet *ifp = nmsg->nm_lmsg.u.ms_resultp;
 390
 391         arpreq_send(ifp, m);
 392         /* nmsg was embedded in the mbuf, do not reply! */
 393 }
 394
 395 /*
 396  * Broadcast an ARP request. Caller specifies:
 397  *      - arp header source ip address
 398  *      - arp header target ip address
 399  *      - arp header source ethernet address
 400  *
 401  * NOTE: Caller MUST NOT hold ifp's serializer
 402  */
 403 static void
 404 arprequest(struct ifnet *ifp, struct in_addr *sip, struct in_addr *tip,
 405            const u_char *enaddr)
 406 {
 407         struct mbuf *m;
 408
 409         m = arpreq_alloc(ifp, sip, tip, enaddr);
 410         if (m == NULL)
 411                 return;
 412         arpreq_send(ifp, m);
 413 }
 414
 415 /*
 416  * Same as arprequest(), except:
 417  * - Caller is allowed to hold ifp's serializer
 418  * - Network output is done in TDF_NETWORK kernel thread
 419  */
 420 static void
 421 arprequest_async(struct ifnet *ifp, struct in_addr *sip, struct in_addr *tip,
 422                  const u_char *enaddr)
 423 {
 424         struct mbuf *m;
 425         struct netmsg_packet *pmsg;
 426
 427         m = arpreq_alloc(ifp, sip, tip, enaddr);
 428         if (m == NULL)
 429                 return;
 430
 431         pmsg = &m->m_hdr.mh_netmsg;
 432         netmsg_init(&pmsg->nm_netmsg, &netisr_apanic_rport, 0,
 433                     arpreq_send_handler);
 434         pmsg->nm_packet = m;
 435         pmsg->nm_netmsg.nm_lmsg.u.ms_resultp = ifp;
 436
 437         lwkt_sendmsg(cpu_portfn(mycpuid), &pmsg->nm_netmsg.nm_lmsg);
 438 }
 439
 440 /*
 441  * Resolve an IP address into an ethernet address.  If success,
 442  * desten is filled in.  If there is no entry in arptab,
 443  * set one up and broadcast a request for the IP address.
 444  * Hold onto this mbuf and resend it once the address
 445  * is finally resolved.  A return value of 1 indicates
 446  * that desten has been filled in and the packet should be sent
 447  * normally; a 0 return indicates that the packet has been
 448  * taken over here, either now or for later transmission.
 449  */
 450 int
 451 arpresolve(struct ifnet *ifp, struct rtentry *rt0, struct mbuf *m,
 452            struct sockaddr *dst, u_char *desten)
 453 {
 454         struct rtentry *rt;
 455         struct llinfo_arp *la = NULL;
 456         struct sockaddr_dl *sdl;
 457
 458         if (m->m_flags & M_BCAST) {     /* broadcast */
 459                 memcpy(desten, ifp->if_broadcastaddr, ifp->if_addrlen);
 460                 return (1);
 461         }
 462         if (m->m_flags & M_MCAST) {/* multicast */
 463                 ETHER_MAP_IP_MULTICAST(&SIN(dst)->sin_addr, desten);
 464                 return (1);
 465         }
 466         if (rt0 != NULL) {
 467                 if (rt_llroute(dst, rt0, &rt) != 0) {
 468                         m_freem(m);
 469                         return 0;
 470                 }
 471                 la = rt->rt_llinfo;
 472         }
 473         if (la == NULL) {
 474                 la = arplookup(SIN(dst)->sin_addr.s_addr, TRUE, FALSE);
 475                 if (la != NULL)
 476                         rt = la->la_rt;
 477         }
 478         if (la == NULL || rt == NULL) {
 479                 log(LOG_DEBUG, "arpresolve: can't allocate llinfo for %s%s%s\n",
 480                     inet_ntoa(SIN(dst)->sin_addr), la ? "la" : " ",
 481                     rt ? "rt" : "");
 482                 m_freem(m);
 483                 return (0);
 484         }
 485         sdl = SDL(rt->rt_gateway);
 486         /*
 487          * Check the address family and length is valid, the address
 488          * is resolved; otherwise, try to resolve.
 489          */
 490         if ((rt->rt_expire == 0 || rt->rt_expire > time_second) &&
 491             sdl->sdl_family == AF_LINK && sdl->sdl_alen != 0) {
 492                 /*
 493                  * If entry has an expiry time and it is approaching,
 494                  * see if we need to send an ARP request within this
 495                  * arpt_down interval.
 496                  */
 497                 if ((rt->rt_expire != 0) &&
 498                     (time_second + la->la_preempt > rt->rt_expire)) {
 499                         arprequest(ifp,
 500                                    &SIN(rt->rt_ifa->ifa_addr)->sin_addr,
 501                                    &SIN(dst)->sin_addr,
 502                                    IF_LLADDR(ifp));
 503                         la->la_preempt--;
 504                 }
 505
 506                 bcopy(LLADDR(sdl), desten, sdl->sdl_alen);
 507                 return 1;
 508         }
 509         /*
 510          * If ARP is disabled on this interface, stop.
 511          * XXX
 512          * Probably should not allocate empty llinfo struct if we are
 513          * not going to be sending out an arp request.
 514          */
 515         if (ifp->if_flags & IFF_NOARP) {
 516                 m_freem(m);
 517                 return (0);
 518         }
 519         /*
 520          * There is an arptab entry, but no ethernet address
 521          * response yet.  Replace the held mbuf with this
 522          * latest one.
 523          */
 524         if (la->la_hold != NULL)
 525                 m_freem(la->la_hold);
 526         la->la_hold = m;
 527         if (curthread->td_flags & TDF_NETWORK)
 528                 la->la_msgport = &curthread->td_msgport;
 529         else
 530                 la->la_msgport = cpu_portfn(mycpuid);
 531         if (rt->rt_expire || ((rt->rt_flags & RTF_STATIC) && !sdl->sdl_alen)) {
 532                 rt->rt_flags &= ~RTF_REJECT;
 533                 if (la->la_asked == 0 || rt->rt_expire != time_second) {
 534                         rt->rt_expire = time_second;
 535                         if (la->la_asked++ < arp_maxtries) {
 536                                 arprequest(ifp,
 537                                            &SIN(rt->rt_ifa->ifa_addr)->sin_addr,
 538                                            &SIN(dst)->sin_addr,
 539                                            IF_LLADDR(ifp));
 540                         } else {
 541                                 rt->rt_flags |= RTF_REJECT;
 542                                 rt->rt_expire += arpt_down;
 543                                 la->la_asked = 0;
 544                                 la->la_preempt = arp_maxtries;
 545                         }
 546                 }
 547         }
 548         return (0);
 549 }
 550
 551 /*
 552  * Common length and type checks are done here,
 553  * then the protocol-specific routine is called.
 554  */
 555 static void
 556 arpintr(struct netmsg *msg)
 557 {
 558         struct mbuf *m = ((struct netmsg_packet *)msg)->nm_packet;
 559         struct arphdr *ar;
 560         u_short ar_hrd;
 561
 562         if (m->m_len < sizeof(struct arphdr) &&
 563             (m = m_pullup(m, sizeof(struct arphdr))) == NULL) {
 564                 log(LOG_ERR, "arp: runt packet -- m_pullup failed\n");
 565                 return;
 566         }
 567         ar = mtod(m, struct arphdr *);
 568
 569         ar_hrd = ntohs(ar->ar_hrd);
 570         if (ar_hrd != ARPHRD_ETHER && ar_hrd != ARPHRD_IEEE802) {
 571                 log(LOG_ERR, "arp: unknown hardware address format (0x%2D)\n",
 572                     (unsigned char *)&ar->ar_hrd, "");
 573                 m_freem(m);
 574                 return;
 575         }
 576
 577         if (m->m_pkthdr.len < arphdr_len(ar)) {
 578                 if ((m = m_pullup(m, arphdr_len(ar))) == NULL) {
 579                         log(LOG_ERR, "arp: runt packet\n");
 580                         return;
 581                 }
 582                 ar = mtod(m, struct arphdr *);
 583         }
 584
 585         switch (ntohs(ar->ar_pro)) {
 586 #ifdef INET
 587         case ETHERTYPE_IP:
 588                 in_arpinput(m);
 589                 return;
 590 #endif
 591         }
 592         m_freem(m);
 593         /* msg was embedded in the mbuf, do not reply! */
 594 }
 595
 596 #ifdef INET
 597 /*
 598  * ARP for Internet protocols on 10 Mb/s Ethernet.
 599  * Algorithm is that given in RFC 826.
 600  * In addition, a sanity check is performed on the sender
 601  * protocol address, to catch impersonators.
 602  * We no longer handle negotiations for use of trailer protocol:
 603  * Formerly, ARP replied for protocol type ETHERTYPE_TRAIL sent
 604  * along with IP replies if we wanted trailers sent to us,
 605  * and also sent them in response to IP replies.
 606  * This allowed either end to announce the desire to receive
 607  * trailer packets.
 608  * We no longer reply to requests for ETHERTYPE_TRAIL protocol either,
 609  * but formerly didn't normally send requests.
 610  */
 611 static int log_arp_wrong_iface = 1;
 612 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, log_arp_wrong_iface, CTLFLAG_RW,
 613            &log_arp_wrong_iface, 0,
 614            "log arp packets arriving on the wrong interface");
 615
 616 static void
 617 arp_hold_output(struct netmsg *nmsg)
 618 {
 619         struct mbuf *m = ((struct netmsg_packet *)nmsg)->nm_packet;
 620         struct rtentry *rt;
 621         struct ifnet *ifp;
 622
 623         rt = nmsg->nm_lmsg.u.ms_resultp;
 624         ifp = m->m_pkthdr.rcvif;
 625         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
 626
 627         ifp->if_output(ifp, m, rt_key(rt), rt);
 628
 629         /* Drop the reference count bumped by the sender */
 630         RTFREE(rt);
 631
 632         /* nmsg was embedded in the mbuf, do not reply! */
 633 }
 634
 635 static void
 636 arp_update_oncpu(struct mbuf *m, in_addr_t saddr, boolean_t create,
 637                  boolean_t dologging)
 638 {
 639         struct arphdr *ah = mtod(m, struct arphdr *);
 640         struct ifnet *ifp = m->m_pkthdr.rcvif;
 641         struct llinfo_arp *la;
 642         struct sockaddr_dl *sdl;
 643         struct rtentry *rt;
 644
 645         la = arplookup(saddr, create, FALSE);
 646         if (la && (rt = la->la_rt) && (sdl = SDL(rt->rt_gateway))) {
 647                 struct in_addr isaddr = { saddr };
 648
 649                 /* the following is not an error when doing bridging */
 650                 if (rt->rt_ifp != ifp) {
 651                         if (dologging && log_arp_wrong_iface) {
 652                                 log(LOG_ERR,
 653                                     "arp: %s is on %s "
 654                                     "but got reply from %*D on %s\n",
 655                                     inet_ntoa(isaddr),
 656                                     rt->rt_ifp->if_xname,
 657                                     ifp->if_addrlen, (u_char *)ar_sha(ah), ":",
 658                                     ifp->if_xname);
 659                         }
 660                         return;
 661                 }
 662                 if (sdl->sdl_alen &&
 663                     bcmp(ar_sha(ah), LLADDR(sdl), sdl->sdl_alen)) {
 664                         if (rt->rt_expire != 0) {
 665                                 if (dologging) {
 666                                         log(LOG_INFO,
 667                                         "arp: %s moved from %*D to %*D on %s\n",
 668                                         inet_ntoa(isaddr),
 669                                         ifp->if_addrlen, (u_char *)LLADDR(sdl),
 670                                         ":", ifp->if_addrlen,
 671                                         (u_char *)ar_sha(ah), ":",
 672                                         ifp->if_xname);
 673                                 }
 674                         } else {
 675                                 if (dologging) {
 676                                         log(LOG_ERR,
 677                                         "arp: %*D attempts to modify "
 678                                         "permanent entry for %s on %s\n",
 679                                         ifp->if_addrlen, (u_char *)ar_sha(ah),
 680                                         ":", inet_ntoa(isaddr), ifp->if_xname);
 681                                 }
 682                                 return;
 683                         }
 684                 }
 685                 /*
 686                  * sanity check for the address length.
 687                  * XXX this does not work for protocols with variable address
 688                  * length. -is
 689                  */
 690                 if (dologging && sdl->sdl_alen && sdl->sdl_alen != ah->ar_hln) {
 691                         log(LOG_WARNING,
 692                             "arp from %*D: new addr len %d, was %d",
 693                             ifp->if_addrlen, (u_char *) ar_sha(ah), ":",
 694                             ah->ar_hln, sdl->sdl_alen);
 695                 }
 696                 if (ifp->if_addrlen != ah->ar_hln) {
 697                         if (dologging) {
 698                                 log(LOG_WARNING,
 699                                 "arp from %*D: addr len: new %d, i/f %d "
 700                                 "(ignored)",
 701                                 ifp->if_addrlen, (u_char *) ar_sha(ah), ":",
 702                                 ah->ar_hln, ifp->if_addrlen);
 703                         }
 704                         return;
 705                 }
 706                 memcpy(LLADDR(sdl), ar_sha(ah), sdl->sdl_alen = ah->ar_hln);
 707                 if (rt->rt_expire != 0)
 708                         rt->rt_expire = time_second + arpt_keep;
 709                 rt->rt_flags &= ~RTF_REJECT;
 710                 la->la_asked = 0;
 711                 la->la_preempt = arp_maxtries;
 712
 713                 /*
 714                  * This particular cpu might have been holding an mbuf
 715                  * pending ARP resolution.  If so, transmit the mbuf now.
 716                  */
 717                 if (la->la_hold != NULL) {
 718                         struct mbuf *m = la->la_hold;
 719                         struct lwkt_port *port = la->la_msgport;
 720                         struct netmsg_packet *pmsg;
 721
 722                         la->la_hold = NULL;
 723                         la->la_msgport = NULL;
 724
 725                         m_adj(m, sizeof(struct ether_header));
 726
 727                         /*
 728                          * Make sure that this rtentry will not be freed
 729                          * before the packet is processed on the target
 730                          * msgport.  The reference count will be dropped
 731                          * in the handler associated with this packet.
 732                          */
 733                         rt->rt_refcnt++;
 734
 735                         pmsg = &m->m_hdr.mh_netmsg;
 736                         netmsg_init(&pmsg->nm_netmsg, &netisr_apanic_rport,
 737                                     MSGF_PRIORITY | MSGF_MPSAFE,
 738                                     arp_hold_output);
 739                         pmsg->nm_packet = m;
 740
 741                         /* Record necessary information */
 742                         m->m_pkthdr.rcvif = ifp;
 743                         pmsg->nm_netmsg.nm_lmsg.u.ms_resultp = rt;
 744
 745                         lwkt_sendmsg(port, &pmsg->nm_netmsg.nm_lmsg);
 746                 }
 747         }
 748 }
 749
 750 #ifdef SMP
 751
 752 struct netmsg_arp_update {
 753         struct netmsg   netmsg;
 754         struct mbuf     *m;
 755         in_addr_t       saddr;
 756         boolean_t       create;
 757 };
 758
 759 static void arp_update_msghandler(struct netmsg *);
 760
 761 #endif
 762
 763 /*
 764  * Called from arpintr() - this routine is run from a single cpu.
 765  */
 766 static void
 767 in_arpinput(struct mbuf *m)
 768 {
 769         struct arphdr *ah;
 770         struct ifnet *ifp = m->m_pkthdr.rcvif;
 771         struct ether_header *eh;
 772         struct rtentry *rt;
 773         struct ifaddr_container *ifac;
 774         struct in_ifaddr_container *iac;
 775         struct in_ifaddr *ia;
 776         struct sockaddr sa;
 777         struct in_addr isaddr, itaddr, myaddr;
 778 #ifdef SMP
 779         struct netmsg_arp_update msg;
 780 #endif
 781         u_int8_t *enaddr = NULL;
 782         int op;
 783         int req_len;
 784
 785         req_len = arphdr_len2(ifp->if_addrlen, sizeof(struct in_addr));
 786         if (m->m_len < req_len && (m = m_pullup(m, req_len)) == NULL) {
 787                 log(LOG_ERR, "in_arp: runt packet -- m_pullup failed\n");
 788                 return;
 789         }
 790
 791         ah = mtod(m, struct arphdr *);
 792         op = ntohs(ah->ar_op);
 793         memcpy(&isaddr, ar_spa(ah), sizeof isaddr);
 794         memcpy(&itaddr, ar_tpa(ah), sizeof itaddr);
 795         /*
 796          * Check both target and sender IP addresses:
 797          *
 798          * If we receive the packet on the interface owning the address,
 799          * then accept the address.
 800          *
 801          * For a bridge, we accept the address if the receive interface and
 802          * the interface owning the address are on the same bridge.
 803          * (This will change slightly when we have clusters of interfaces).
 804          */
 805         LIST_FOREACH(iac, INADDR_HASH(itaddr.s_addr), ia_hash) {
 806                 ia = iac->ia;
 807
 808                 /* Skip all ia's which don't match */
 809                 if (itaddr.s_addr != ia->ia_addr.sin_addr.s_addr)
 810                         continue;
 811
 812                 if (ia->ia_ifp == ifp)
 813                         goto match;
 814
 815                 if (ifp->if_bridge && ia->ia_ifp &&
 816                     ifp->if_bridge == ia->ia_ifp->if_bridge)
 817                         goto match;
 818
 819 #ifdef CARP
 820                 /*
 821                  * If the interface does not match, but the recieving interface
 822                  * is part of carp, we call carp_iamatch to see if this is a
 823                  * request for the virtual host ip.
 824                  * XXX: This is really ugly!
 825                  */
 826                 if (ifp->if_carp != NULL) {
 827                         get_mplock();
 828                         if (ifp->if_carp != NULL &&
 829                             carp_iamatch(ifp->if_carp, ia, &isaddr, &enaddr)) {
 830                                 rel_mplock();
 831                                 goto match;
 832                         }
 833                         rel_mplock();
 834                 }
 835 #endif
 836         }
 837         LIST_FOREACH(iac, INADDR_HASH(isaddr.s_addr), ia_hash) {
 838                 ia = iac->ia;
 839
 840                 /* Skip all ia's which don't match */
 841                 if (isaddr.s_addr != ia->ia_addr.sin_addr.s_addr)
 842                         continue;
 843
 844                 if (ia->ia_ifp == ifp)
 845                         goto match;
 846
 847                 if (ifp->if_bridge && ia->ia_ifp &&
 848                     ifp->if_bridge == ia->ia_ifp->if_bridge)
 849                         goto match;
 850         }
 851         /*
 852          * No match, use the first inet address on the receive interface
 853          * as a dummy address for the rest of the function.
 854          */
 855         TAILQ_FOREACH(ifac, &ifp->if_addrheads[mycpuid], ifa_link) {
 856                 struct ifaddr *ifa = ifac->ifa;
 857
 858                 if (ifa->ifa_addr && ifa->ifa_addr->sa_family == AF_INET) {
 859                         ia = ifatoia(ifa);
 860                         goto match;
 861                 }
 862         }
 863         /*
 864          * If we got here, we didn't find any suitable interface,
 865          * so drop the packet.
 866          */
 867         m_freem(m);
 868         return;
 869
 870 match:
 871         if (!enaddr)
 872                 enaddr = (u_int8_t *)IF_LLADDR(ifp);
 873         myaddr = ia->ia_addr.sin_addr;
 874         if (!bcmp(ar_sha(ah), enaddr, ifp->if_addrlen)) {
 875                 m_freem(m);     /* it's from me, ignore it. */
 876                 return;
 877         }
 878         if (!bcmp(ar_sha(ah), ifp->if_broadcastaddr, ifp->if_addrlen)) {
 879                 log(LOG_ERR,
 880                     "arp: link address is broadcast for IP address %s!\n",
 881                     inet_ntoa(isaddr));
 882                 m_freem(m);
 883                 return;
 884         }
 885         if (isaddr.s_addr == myaddr.s_addr && myaddr.s_addr != 0) {
 886                 log(LOG_ERR,
 887                    "arp: %*D is using my IP address %s!\n",
 888                    ifp->if_addrlen, (u_char *)ar_sha(ah), ":",
 889                    inet_ntoa(isaddr));
 890                 itaddr = myaddr;
 891                 goto reply;
 892         }
 893 #ifdef SMP
 894         netmsg_init(&msg.netmsg, &curthread->td_msgport, 0,
 895                     arp_update_msghandler);
 896         msg.m = m;
 897         msg.saddr = isaddr.s_addr;
 898         msg.create = (itaddr.s_addr == myaddr.s_addr);
 899         lwkt_domsg(rtable_portfn(0), &msg.netmsg.nm_lmsg, 0);
 900 #else
 901         arp_update_oncpu(m, isaddr.s_addr, (itaddr.s_addr == myaddr.s_addr),
 902                          TRUE);
 903 #endif
 904 reply:
 905         if (op != ARPOP_REQUEST) {
 906                 m_freem(m);
 907                 return;
 908         }
 909         if (itaddr.s_addr == myaddr.s_addr) {
 910                 /* I am the target */
 911                 memcpy(ar_tha(ah), ar_sha(ah), ah->ar_hln);
 912                 memcpy(ar_sha(ah), enaddr, ah->ar_hln);
 913         } else {
 914                 struct llinfo_arp *la;
 915
 916                 la = arplookup(itaddr.s_addr, FALSE, SIN_PROXY);
 917                 if (la == NULL) {
 918                         struct sockaddr_in sin;
 919
 920                         if (!arp_proxyall) {
 921                                 m_freem(m);
 922                                 return;
 923                         }
 924
 925                         bzero(&sin, sizeof sin);
 926                         sin.sin_family = AF_INET;
 927                         sin.sin_len = sizeof sin;
 928                         sin.sin_addr = itaddr;
 929
 930                         rt = rtpurelookup((struct sockaddr *)&sin);
 931                         if (rt == NULL) {
 932                                 m_freem(m);
 933                                 return;
 934                         }
 935                         --rt->rt_refcnt;
 936                         /*
 937                          * Don't send proxies for nodes on the same interface
 938                          * as this one came out of, or we'll get into a fight
 939                          * over who claims what Ether address.
 940                          */
 941                         if (rt->rt_ifp == ifp) {
 942                                 m_freem(m);
 943                                 return;
 944                         }
 945                         memcpy(ar_tha(ah), ar_sha(ah), ah->ar_hln);
 946                         memcpy(ar_sha(ah), enaddr, ah->ar_hln);
 947 #ifdef DEBUG_PROXY
 948                         kprintf("arp: proxying for %s\n", inet_ntoa(itaddr));
 949 #endif
 950                 } else {
 951                         struct sockaddr_dl *sdl;
 952
 953                         rt = la->la_rt;
 954                         memcpy(ar_tha(ah), ar_sha(ah), ah->ar_hln);
 955                         sdl = SDL(rt->rt_gateway);
 956                         memcpy(ar_sha(ah), LLADDR(sdl), ah->ar_hln);
 957                 }
 958         }
 959
 960         memcpy(ar_tpa(ah), ar_spa(ah), ah->ar_pln);
 961         memcpy(ar_spa(ah), &itaddr, ah->ar_pln);
 962         ah->ar_op = htons(ARPOP_REPLY);
 963         ah->ar_pro = htons(ETHERTYPE_IP); /* let's be sure! */
 964         switch (ifp->if_type) {
 965         case IFT_ETHER:
 966         /*
 967          * May not be correct for types not explictly
 968          * listed, but it is our best guess.
 969          */
 970         default:
 971                 eh = (struct ether_header *)sa.sa_data;
 972                 memcpy(eh->ether_dhost, ar_tha(ah), sizeof eh->ether_dhost);
 973                 eh->ether_type = htons(ETHERTYPE_ARP);
 974                 break;
 975         }
 976         sa.sa_family = AF_UNSPEC;
 977         sa.sa_len = sizeof sa;
 978         ifp->if_output(ifp, m, &sa, NULL);
 979 }
 980
 981 #ifdef SMP
 982
 983 static void
 984 arp_update_msghandler(struct netmsg *netmsg)
 985 {
 986         struct netmsg_arp_update *msg = (struct netmsg_arp_update *)netmsg;
 987         int nextcpu;
 988
 989         arp_update_oncpu(msg->m, msg->saddr, msg->create, mycpuid == 0);
 990
 991         nextcpu = mycpuid + 1;
 992         if (nextcpu < ncpus)
 993                 lwkt_forwardmsg(rtable_portfn(nextcpu), &msg->netmsg.nm_lmsg);
 994         else
 995                 lwkt_replymsg(&msg->netmsg.nm_lmsg, 0);
 996 }
 997
 998 #endif  /* SMP */
 999
1000 #endif  /* INET */
1001
1002 /*
1003  * Free an arp entry.  If the arp entry is actively referenced or represents
1004  * a static entry we only clear it back to an unresolved state, otherwise
1005  * we destroy the entry entirely.
1006  *
1007  * Note that static entries are created when route add ... -interface is used
1008  * to create an interface route to a (direct) destination.
1009  */
1010 static void
1011 arptfree(struct llinfo_arp *la)
1012 {
1013         struct rtentry *rt = la->la_rt;
1014         struct sockaddr_dl *sdl;
1015
1016         if (rt == NULL)
1017                 panic("arptfree");
1018         sdl = SDL(rt->rt_gateway);
1019         if (sdl != NULL &&
1020             ((rt->rt_refcnt > 0 && sdl->sdl_family == AF_LINK) ||
1021              (rt->rt_flags & RTF_STATIC))) {
1022                 sdl->sdl_alen = 0;
1023                 la->la_preempt = la->la_asked = 0;
1024                 rt->rt_flags &= ~RTF_REJECT;
1025                 return;
1026         }
1027         rtrequest(RTM_DELETE, rt_key(rt), NULL, rt_mask(rt), 0, NULL);
1028 }
1029
1030 /*
1031  * Lookup or enter a new address in arptab.
1032  */
1033 static struct llinfo_arp *
1034 arplookup(in_addr_t addr, boolean_t create, boolean_t proxy)
1035 {
1036         struct rtentry *rt;
1037         struct sockaddr_inarp sin = { sizeof sin, AF_INET };
1038         const char *why = NULL;
1039
1040         sin.sin_addr.s_addr = addr;
1041         sin.sin_other = proxy ? SIN_PROXY : 0;
1042         if (create)
1043                 rt = rtlookup((struct sockaddr *)&sin);
1044         else
1045                 rt = rtpurelookup((struct sockaddr *)&sin);
1046         if (rt == NULL)
1047                 return (NULL);
1048         rt->rt_refcnt--;
1049
1050         if (rt->rt_flags & RTF_GATEWAY)
1051                 why = "host is not on local network";
1052         else if (!(rt->rt_flags & RTF_LLINFO))
1053                 why = "could not allocate llinfo";
1054         else if (rt->rt_gateway->sa_family != AF_LINK)
1055                 why = "gateway route is not ours";
1056
1057         if (why) {
1058                 if (create) {
1059                         log(LOG_DEBUG, "arplookup %s failed: %s\n",
1060                             inet_ntoa(sin.sin_addr), why);
1061                 }
1062                 if (rt->rt_refcnt <= 0 && (rt->rt_flags & RTF_WASCLONED)) {
1063                         /* No references to this route.  Purge it. */
1064                         rtrequest(RTM_DELETE, rt_key(rt), rt->rt_gateway,
1065                                   rt_mask(rt), rt->rt_flags, NULL);
1066                 }
1067                 return (NULL);
1068         }
1069         return (rt->rt_llinfo);
1070 }
1071
1072 void
1073 arp_ifinit(struct ifnet *ifp, struct ifaddr *ifa)
1074 {
1075         if (IA_SIN(ifa)->sin_addr.s_addr != INADDR_ANY) {
1076                 arprequest_async(ifp, &IA_SIN(ifa)->sin_addr,
1077                                  &IA_SIN(ifa)->sin_addr, IF_LLADDR(ifp));
1078         }
1079         ifa->ifa_rtrequest = arp_rtrequest;
1080         ifa->ifa_flags |= RTF_CLONING;
1081 }
1082
1083 void
1084 arp_ifinit2(struct ifnet *ifp, struct ifaddr *ifa, u_char *enaddr)
1085 {
1086         if (IA_SIN(ifa)->sin_addr.s_addr != INADDR_ANY) {
1087                 arprequest_async(ifp, &IA_SIN(ifa)->sin_addr,
1088                                  &IA_SIN(ifa)->sin_addr, enaddr);
1089         }
1090         ifa->ifa_rtrequest = arp_rtrequest;
1091         ifa->ifa_flags |= RTF_CLONING;
1092 }
1093
1094 static void
1095 arp_init(void)
1096 {
1097         uint32_t flags;
1098         int cpu;
1099
1100         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++)
1101                 LIST_INIT(&llinfo_arp_list[cpu]);
1102
1103         if (arp_mpsafe) {
1104                 flags = NETISR_FLAG_MPSAFE;
1105                 kprintf("arp: MPSAFE\n");
1106         } else {
1107                 flags = NETISR_FLAG_NOTMPSAFE;
1108         }
1109         netisr_register(NETISR_ARP, cpu0_portfn, arpintr, flags);
1110 }
1111
1112 SYSINIT(arp, SI_SUB_PROTO_DOMAIN, SI_ORDER_ANY, arp_init, 0);