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 1.43 2007/09/08 12:35:04 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
  89 #include <net/if.h>
  90 #include <net/if_dl.h>
  91 #include <net/if_types.h>
  92 #include <net/route.h>
  93 #include <net/netisr.h>
  94 #include <net/if_llc.h>
  95
  96 #include <netinet/in.h>
  97 #include <netinet/in_var.h>
  98 #include <netinet/if_ether.h>
  99
 100 #include <sys/thread2.h>
 101 #include <sys/msgport2.h>
 102 #include <net/netmsg2.h>
 103
 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         u_short la_preempt;     /* countdown for pre-expiry arps */
 134         u_short la_asked;       /* #times we QUERIED following expiration */
 135 };
 136
 137 static  LIST_HEAD(, llinfo_arp) llinfo_arp_list[MAXCPU];
 138
 139 static int      arp_maxtries = 5;
 140 static int      useloopback = 1; /* use loopback interface for local traffic */
 141 static int      arp_proxyall = 0;
 142
 143 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, maxtries, CTLFLAG_RW,
 144            &arp_maxtries, 0, "");
 145 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, useloopback, CTLFLAG_RW,
 146            &useloopback, 0, "");
 147 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, proxyall, CTLFLAG_RW,
 148            &arp_proxyall, 0, "");
 149
 150 void            arprequest_acces(struct ifnet *ifp, struct in_addr *sip, struct in_addr *tip,  u_char *enaddr);
 151 static void     arp_rtrequest (int, struct rtentry *, struct rt_addrinfo *);
 152 static void     arprequest (struct ifnet *,
 153                         struct in_addr *, struct in_addr *, u_char *);
 154 static void     arpintr(struct netmsg *);
 155 static void     arptfree (struct llinfo_arp *);
 156 static void     arptimer (void *);
 157 static struct llinfo_arp
 158                 *arplookup (in_addr_t addr, boolean_t create, boolean_t proxy);
 159 #ifdef INET
 160 static void     in_arpinput (struct mbuf *);
 161 #endif
 162
 163 static struct callout   arptimer_ch[MAXCPU];
 164
 165 /*
 166  * Timeout routine.  Age arp_tab entries periodically.
 167  */
 168 /* ARGSUSED */
 169 static void
 170 arptimer(void *ignored_arg)
 171 {
 172         struct llinfo_arp *la, *nla;
 173
 174         crit_enter();
 175         LIST_FOREACH_MUTABLE(la, &llinfo_arp_list[mycpuid], la_le, nla) {
 176                 if (la->la_rt->rt_expire && la->la_rt->rt_expire <= time_second)
 177                         arptfree(la);
 178         }
 179         callout_reset(&arptimer_ch[mycpuid], arpt_prune * hz, arptimer, NULL);
 180         crit_exit();
 181 }
 182
 183 /*
 184  * Parallel to llc_rtrequest.
 185  */
 186 static void
 187 arp_rtrequest(int req, struct rtentry *rt, struct rt_addrinfo *info)
 188 {
 189         struct sockaddr *gate = rt->rt_gateway;
 190         struct llinfo_arp *la = rt->rt_llinfo;
 191
 192         struct sockaddr_dl null_sdl = { sizeof null_sdl, AF_LINK };
 193         static boolean_t arpinit_done[MAXCPU];
 194
 195         if (!arpinit_done[mycpuid]) {
 196                 arpinit_done[mycpuid] = TRUE;
 197                 callout_init(&arptimer_ch[mycpuid]);
 198                 callout_reset(&arptimer_ch[mycpuid], hz, arptimer, NULL);
 199         }
 200         if (rt->rt_flags & RTF_GATEWAY)
 201                 return;
 202
 203         switch (req) {
 204         case RTM_ADD:
 205                 /*
 206                  * XXX: If this is a manually added route to interface
 207                  * such as older version of routed or gated might provide,
 208                  * restore cloning bit.
 209                  */
 210                 if (!(rt->rt_flags & RTF_HOST) &&
 211                     SIN(rt_mask(rt))->sin_addr.s_addr != 0xffffffff)
 212                         rt->rt_flags |= RTF_CLONING;
 213                 if (rt->rt_flags & RTF_CLONING) {
 214                         /*
 215                          * Case 1: This route should come from a route to iface.
 216                          */
 217                         rt_setgate(rt, rt_key(rt),
 218                                    (struct sockaddr *)&null_sdl);
 219                         gate = rt->rt_gateway;
 220                         SDL(gate)->sdl_type = rt->rt_ifp->if_type;
 221                         SDL(gate)->sdl_index = rt->rt_ifp->if_index;
 222                         rt->rt_expire = time_second;
 223                         break;
 224                 }
 225                 /* Announce a new entry if requested. */
 226                 if (rt->rt_flags & RTF_ANNOUNCE)
 227                         arprequest(rt->rt_ifp,
 228                             &SIN(rt_key(rt))->sin_addr,
 229                             &SIN(rt_key(rt))->sin_addr,
 230                             LLADDR(SDL(gate)));
 231                 /*FALLTHROUGH*/
 232         case RTM_RESOLVE:
 233                 if (gate->sa_family != AF_LINK ||
 234                     gate->sa_len < sizeof(struct sockaddr_dl)) {
 235                         log(LOG_DEBUG, "arp_rtrequest: bad gateway value\n");
 236                         break;
 237                 }
 238                 SDL(gate)->sdl_type = rt->rt_ifp->if_type;
 239                 SDL(gate)->sdl_index = rt->rt_ifp->if_index;
 240                 if (la != NULL)
 241                         break; /* This happens on a route change */
 242                 /*
 243                  * Case 2:  This route may come from cloning, or a manual route
 244                  * add with a LL address.
 245                  */
 246                 R_Malloc(la, struct llinfo_arp *, sizeof *la);
 247                 rt->rt_llinfo = la;
 248                 if (la == NULL) {
 249                         log(LOG_DEBUG, "arp_rtrequest: malloc failed\n");
 250                         break;
 251                 }
 252                 bzero(la, sizeof *la);
 253                 la->la_rt = rt;
 254                 rt->rt_flags |= RTF_LLINFO;
 255                 LIST_INSERT_HEAD(&llinfo_arp_list[mycpuid], la, la_le);
 256
 257 #ifdef INET
 258                 /*
 259                  * This keeps the multicast addresses from showing up
 260                  * in `arp -a' listings as unresolved.  It's not actually
 261                  * functional.  Then the same for broadcast.
 262                  */
 263                 if (IN_MULTICAST(ntohl(SIN(rt_key(rt))->sin_addr.s_addr))) {
 264                         ETHER_MAP_IP_MULTICAST(&SIN(rt_key(rt))->sin_addr,
 265                                                LLADDR(SDL(gate)));
 266                         SDL(gate)->sdl_alen = 6;
 267                         rt->rt_expire = 0;
 268                 }
 269                 if (in_broadcast(SIN(rt_key(rt))->sin_addr, rt->rt_ifp)) {
 270                         memcpy(LLADDR(SDL(gate)), rt->rt_ifp->if_broadcastaddr,
 271                                rt->rt_ifp->if_addrlen);
 272                         SDL(gate)->sdl_alen = rt->rt_ifp->if_addrlen;
 273                         rt->rt_expire = 0;
 274                 }
 275 #endif
 276
 277                 if (SIN(rt_key(rt))->sin_addr.s_addr ==
 278                     (IA_SIN(rt->rt_ifa))->sin_addr.s_addr) {
 279                         /*
 280                          * This test used to be
 281                          *      if (loif.if_flags & IFF_UP)
 282                          * It allowed local traffic to be forced
 283                          * through the hardware by configuring the
 284                          * loopback down.  However, it causes problems
 285                          * during network configuration for boards
 286                          * that can't receive packets they send.  It
 287                          * is now necessary to clear "useloopback" and
 288                          * remove the route to force traffic out to
 289                          * the hardware.
 290                          */
 291                         rt->rt_expire = 0;
 292                         bcopy(IF_LLADDR(rt->rt_ifp), LLADDR(SDL(gate)),
 293                               SDL(gate)->sdl_alen = rt->rt_ifp->if_addrlen);
 294                         if (useloopback)
 295                                 rt->rt_ifp = loif;
 296                 }
 297                 break;
 298
 299         case RTM_DELETE:
 300                 if (la == NULL)
 301                         break;
 302                 LIST_REMOVE(la, la_le);
 303                 rt->rt_llinfo = NULL;
 304                 rt->rt_flags &= ~RTF_LLINFO;
 305                 if (la->la_hold != NULL)
 306                         m_freem(la->la_hold);
 307                 Free(la);
 308         }
 309 }
 310
 311 /*
 312  * Broadcast an ARP request. Caller specifies:
 313  *      - arp header source ip address
 314  *      - arp header target ip address
 315  *      - arp header source ethernet address
 316  */
 317 static void
 318 arprequest(struct ifnet *ifp, struct in_addr *sip, struct in_addr *tip,
 319            u_char *enaddr)
 320 {
 321         struct mbuf *m;
 322         struct ether_header *eh;
 323         struct arphdr *ah;
 324         struct sockaddr sa;
 325         u_short ar_hrd;
 326
 327         if ((m = m_gethdr(MB_DONTWAIT, MT_DATA)) == NULL)
 328                 return;
 329         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *)NULL;
 330
 331         switch (ifp->if_type) {
 332         case IFT_ETHER:
 333                 /*
 334                  * This may not be correct for types not explicitly
 335                  * listed, but this is our best guess
 336                  */
 337         default:
 338                 ar_hrd = htons(ARPHRD_ETHER);
 339
 340                 m->m_len = arphdr_len2(ifp->if_addrlen, sizeof(struct in_addr));
 341                 m->m_pkthdr.len = m->m_len;
 342                 MH_ALIGN(m, m->m_len);
 343
 344                 eh = (struct ether_header *)sa.sa_data;
 345                 /* if_output() will not swap */
 346                 eh->ether_type = htons(ETHERTYPE_ARP);
 347                 memcpy(eh->ether_dhost, ifp->if_broadcastaddr, ifp->if_addrlen);
 348
 349                 ah = mtod(m, struct arphdr *);
 350                 break;
 351         }
 352
 353         ah->ar_hrd = ar_hrd;
 354         ah->ar_pro = htons(ETHERTYPE_IP);
 355         ah->ar_hln = ifp->if_addrlen;           /* hardware address length */
 356         ah->ar_pln = sizeof(struct in_addr);    /* protocol address length */
 357         ah->ar_op = htons(ARPOP_REQUEST);
 358         memcpy(ar_sha(ah), enaddr, ah->ar_hln);
 359         memset(ar_tha(ah), 0, ah->ar_hln);
 360         memcpy(ar_spa(ah), sip, ah->ar_pln);
 361         memcpy(ar_tpa(ah), tip, ah->ar_pln);
 362
 363         sa.sa_family = AF_UNSPEC;
 364         sa.sa_len = sizeof sa;
 365         (*ifp->if_output)(ifp, m, &sa, (struct rtentry *)NULL);
 366 }
 367
 368 /*
 369  * Resolve an IP address into an ethernet address.  If success,
 370  * desten is filled in.  If there is no entry in arptab,
 371  * set one up and broadcast a request for the IP address.
 372  * Hold onto this mbuf and resend it once the address
 373  * is finally resolved.  A return value of 1 indicates
 374  * that desten has been filled in and the packet should be sent
 375  * normally; a 0 return indicates that the packet has been
 376  * taken over here, either now or for later transmission.
 377  */
 378 int
 379 arpresolve(
 380         struct ifnet *ifp,
 381         struct rtentry *rt0,
 382         struct mbuf *m,
 383         struct sockaddr *dst,
 384         u_char *desten)
 385 {
 386         struct rtentry *rt;
 387         struct llinfo_arp *la = NULL;
 388         struct sockaddr_dl *sdl;
 389
 390         if (m->m_flags & M_BCAST) {     /* broadcast */
 391                 memcpy(desten, ifp->if_broadcastaddr, ifp->if_addrlen);
 392                 return (1);
 393         }
 394         if (m->m_flags & M_MCAST) {/* multicast */
 395                 ETHER_MAP_IP_MULTICAST(&SIN(dst)->sin_addr, desten);
 396                 return (1);
 397         }
 398         if (rt0 != NULL) {
 399                 if (rt_llroute(dst, rt0, &rt) != 0) {
 400                         m_freem(m);
 401                         return 0;
 402                 }
 403                 la = rt->rt_llinfo;
 404         }
 405         if (la == NULL) {
 406                 la = arplookup(SIN(dst)->sin_addr.s_addr, TRUE, FALSE);
 407                 if (la != NULL)
 408                         rt = la->la_rt;
 409         }
 410         if (la == NULL || rt == NULL) {
 411                 log(LOG_DEBUG, "arpresolve: can't allocate llinfo for %s%s%s\n",
 412                     inet_ntoa(SIN(dst)->sin_addr), la ? "la" : " ",
 413                     rt ? "rt" : "");
 414                 m_freem(m);
 415                 return (0);
 416         }
 417         sdl = SDL(rt->rt_gateway);
 418         /*
 419          * Check the address family and length is valid, the address
 420          * is resolved; otherwise, try to resolve.
 421          */
 422         if ((rt->rt_expire == 0 || rt->rt_expire > time_second) &&
 423             sdl->sdl_family == AF_LINK && sdl->sdl_alen != 0) {
 424                 /*
 425                  * If entry has an expiry time and it is approaching,
 426                  * see if we need to send an ARP request within this
 427                  * arpt_down interval.
 428                  */
 429                 if ((rt->rt_expire != 0) &&
 430                     (time_second + la->la_preempt > rt->rt_expire)) {
 431                         arprequest(ifp,
 432                                    &SIN(rt->rt_ifa->ifa_addr)->sin_addr,
 433                                    &SIN(dst)->sin_addr,
 434                                    IF_LLADDR(ifp));
 435                         la->la_preempt--;
 436                 }
 437
 438                 bcopy(LLADDR(sdl), desten, sdl->sdl_alen);
 439                 return 1;
 440         }
 441         /*
 442          * If ARP is disabled on this interface, stop.
 443          * XXX
 444          * Probably should not allocate empty llinfo struct if we are
 445          * not going to be sending out an arp request.
 446          */
 447         if (ifp->if_flags & IFF_NOARP) {
 448                 m_freem(m);
 449                 return (0);
 450         }
 451         /*
 452          * There is an arptab entry, but no ethernet address
 453          * response yet.  Replace the held mbuf with this
 454          * latest one.
 455          */
 456         if (la->la_hold != NULL)
 457                 m_freem(la->la_hold);
 458         la->la_hold = m;
 459         if (rt->rt_expire || ((rt->rt_flags & RTF_STATIC) && !sdl->sdl_alen)) {
 460                 rt->rt_flags &= ~RTF_REJECT;
 461                 if (la->la_asked == 0 || rt->rt_expire != time_second) {
 462                         rt->rt_expire = time_second;
 463                         if (la->la_asked++ < arp_maxtries) {
 464                                 arprequest(ifp,
 465                                            &SIN(rt->rt_ifa->ifa_addr)->sin_addr,
 466                                            &SIN(dst)->sin_addr,
 467                                            IF_LLADDR(ifp));
 468                         } else {
 469                                 rt->rt_flags |= RTF_REJECT;
 470                                 rt->rt_expire += arpt_down;
 471                                 la->la_asked = 0;
 472                                 la->la_preempt = arp_maxtries;
 473                         }
 474
 475                 }
 476         }
 477         return (0);
 478 }
 479
 480 /*
 481  * Common length and type checks are done here,
 482  * then the protocol-specific routine is called.
 483  */
 484 static void
 485 arpintr(struct netmsg *msg)
 486 {
 487         struct mbuf *m = ((struct netmsg_packet *)msg)->nm_packet;
 488         struct arphdr *ar;
 489         u_short ar_hrd;
 490
 491         if (m->m_len < sizeof(struct arphdr) &&
 492             ((m = m_pullup(m, sizeof(struct arphdr))) == NULL)) {
 493                 log(LOG_ERR, "arp: runt packet -- m_pullup failed\n");
 494                 goto out2;
 495         }
 496         ar = mtod(m, struct arphdr *);
 497
 498         ar_hrd = ntohs(ar->ar_hrd);
 499         if (ar_hrd != ARPHRD_ETHER &&
 500             ar_hrd != ARPHRD_IEEE802) {
 501                 log(LOG_ERR,
 502                     "arp: unknown hardware address format (0x%2D)\n",
 503                     (unsigned char *)&ar->ar_hrd, "");
 504                 goto out1;
 505         }
 506
 507         if (m->m_pkthdr.len < arphdr_len(ar) &&
 508             (m = m_pullup(m, arphdr_len(ar))) == NULL) {
 509                 log(LOG_ERR, "arp: runt packet\n");
 510                 goto out1;
 511         }
 512
 513         switch (ntohs(ar->ar_pro)) {
 514 #ifdef INET
 515                 case ETHERTYPE_IP:
 516                         in_arpinput(m);
 517                         goto out2;
 518 #endif
 519         }
 520 out1:
 521         m_freem(m);
 522 out2:
 523         ;
 524         /* msg was embedded in the mbuf, do not reply! */
 525 }
 526
 527 #ifdef INET
 528 /*
 529  * ARP for Internet protocols on 10 Mb/s Ethernet.
 530  * Algorithm is that given in RFC 826.
 531  * In addition, a sanity check is performed on the sender
 532  * protocol address, to catch impersonators.
 533  * We no longer handle negotiations for use of trailer protocol:
 534  * Formerly, ARP replied for protocol type ETHERTYPE_TRAIL sent
 535  * along with IP replies if we wanted trailers sent to us,
 536  * and also sent them in response to IP replies.
 537  * This allowed either end to announce the desire to receive
 538  * trailer packets.
 539  * We no longer reply to requests for ETHERTYPE_TRAIL protocol either,
 540  * but formerly didn't normally send requests.
 541  */
 542 static int log_arp_wrong_iface = 1;
 543 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, log_arp_wrong_iface, CTLFLAG_RW,
 544         &log_arp_wrong_iface, 0,
 545         "log arp packets arriving on the wrong interface");
 546
 547 static void
 548 arp_update_oncpu(struct mbuf *m, in_addr_t saddr, boolean_t create,
 549                  boolean_t dologging)
 550 {
 551         struct arphdr *ah = mtod(m, struct arphdr *);
 552         struct ifnet *ifp = m->m_pkthdr.rcvif;
 553         struct llinfo_arp *la;
 554         struct sockaddr_dl *sdl;
 555         struct rtentry *rt;
 556         int cpu = mycpuid;
 557
 558         la = arplookup(saddr, create, FALSE);
 559         if (la && (rt = la->la_rt) && (sdl = SDL(rt->rt_gateway))) {
 560                 struct in_addr isaddr = { saddr };
 561
 562                 /* the following is not an error when doing bridging */
 563                 if (rt->rt_ifp != ifp) {
 564                         if (dologging && log_arp_wrong_iface && cpu == 0) {
 565                                 log(LOG_ERR,
 566                                     "arp: %s is on %s "
 567                                     "but got reply from %*D on %s\n",
 568                                     inet_ntoa(isaddr),
 569                                     rt->rt_ifp->if_xname,
 570                                     ifp->if_addrlen, (u_char *)ar_sha(ah), ":",
 571                                     ifp->if_xname);
 572                         }
 573                         return;
 574                 }
 575                 if (sdl->sdl_alen &&
 576                     bcmp(ar_sha(ah), LLADDR(sdl), sdl->sdl_alen)) {
 577                         if (rt->rt_expire != 0) {
 578                                 if (dologging && cpu == 0) {
 579                                         log(LOG_INFO,
 580                                         "arp: %s moved from %*D to %*D on %s\n",
 581                                         inet_ntoa(isaddr),
 582                                         ifp->if_addrlen, (u_char *)LLADDR(sdl),
 583                                         ":", ifp->if_addrlen,
 584                                         (u_char *)ar_sha(ah), ":",
 585                                         ifp->if_xname);
 586                                 }
 587                         } else {
 588                                 if (dologging && cpu == 0) {
 589                                         log(LOG_ERR,
 590                                         "arp: %*D attempts to modify permanent entry for %s on %s\n",
 591                                         ifp->if_addrlen, (u_char *)ar_sha(ah), ":",
 592                                         inet_ntoa(isaddr), ifp->if_xname);
 593                                 }
 594                                 return;
 595                         }
 596                 }
 597                 /*
 598                  * sanity check for the address length.
 599                  * XXX this does not work for protocols with variable address
 600                  * length. -is
 601                  */
 602                 if (dologging && sdl->sdl_alen && sdl->sdl_alen != ah->ar_hln &&
 603                     cpu == 0)
 604                 {
 605                         log(LOG_WARNING,
 606                             "arp from %*D: new addr len %d, was %d",
 607                             ifp->if_addrlen, (u_char *) ar_sha(ah), ":",
 608                             ah->ar_hln, sdl->sdl_alen);
 609                 }
 610                 if (ifp->if_addrlen != ah->ar_hln) {
 611                         if (dologging && cpu == 0) {
 612                                 log(LOG_WARNING,
 613                                 "arp from %*D: addr len: new %d, i/f %d (ignored)",
 614                                 ifp->if_addrlen, (u_char *) ar_sha(ah), ":",
 615                                 ah->ar_hln, ifp->if_addrlen);
 616                         }
 617                         return;
 618                 }
 619                 memcpy(LLADDR(sdl), ar_sha(ah), sdl->sdl_alen = ah->ar_hln);
 620                 if (rt->rt_expire != 0)
 621                         rt->rt_expire = time_second + arpt_keep;
 622                 rt->rt_flags &= ~RTF_REJECT;
 623                 la->la_asked = 0;
 624                 la->la_preempt = arp_maxtries;
 625
 626                 /*
 627                  * This particular cpu might have been holding an mbuf
 628                  * pending ARP resolution.  If so, transmit the mbuf now.
 629                  */
 630                 if (la->la_hold != NULL) {
 631                         m_adj(la->la_hold, sizeof(struct ether_header));
 632                         lwkt_serialize_enter(ifp->if_serializer);
 633                         (*ifp->if_output)(ifp, la->la_hold, rt_key(rt), rt);
 634                         lwkt_serialize_exit(ifp->if_serializer);
 635                         la->la_hold = NULL;
 636                 }
 637         }
 638 }
 639
 640 #ifdef SMP
 641
 642 struct netmsg_arp_update {
 643         struct netmsg   netmsg;
 644         struct mbuf     *m;
 645         in_addr_t       saddr;
 646         boolean_t       create;
 647 };
 648
 649 static void arp_update_msghandler(struct netmsg *netmsg);
 650
 651 #endif
 652
 653 /*
 654  * Called from arpintr() - this routine is run from a single cpu.
 655  */
 656 static void
 657 in_arpinput(struct mbuf *m)
 658 {
 659         struct arphdr *ah;
 660         struct ifnet *ifp = m->m_pkthdr.rcvif;
 661         struct ether_header *eh;
 662         struct rtentry *rt;
 663         struct ifaddr *ifa;
 664         struct in_ifaddr *ia;
 665         struct sockaddr sa;
 666         struct in_addr isaddr, itaddr, myaddr;
 667 #ifdef SMP
 668         struct netmsg_arp_update msg;
 669 #endif
 670         u_int8_t *enaddr = NULL;
 671         int op;
 672         int req_len;
 673
 674         req_len = arphdr_len2(ifp->if_addrlen, sizeof(struct in_addr));
 675         if (m->m_len < req_len && (m = m_pullup(m, req_len)) == NULL) {
 676                 log(LOG_ERR, "in_arp: runt packet -- m_pullup failed\n");
 677                 return;
 678         }
 679
 680         ah = mtod(m, struct arphdr *);
 681         op = ntohs(ah->ar_op);
 682         memcpy(&isaddr, ar_spa(ah), sizeof isaddr);
 683         memcpy(&itaddr, ar_tpa(ah), sizeof itaddr);
 684         /*
 685          * Check both target and sender IP addresses:
 686          *
 687          * If we receive the packet on the interface owning the address,
 688          * then accept the address.
 689          *
 690          * For a bridge, we accept the address if the receive interface and
 691          * the interface owning the address are on the same bridge.
 692          * (This will change slightly when we have clusters of interfaces).
 693          */
 694         LIST_FOREACH(ia, INADDR_HASH(itaddr.s_addr), ia_hash) {
 695                 /* Skip all ia's which don't match */
 696                 if (itaddr.s_addr != ia->ia_addr.sin_addr.s_addr)
 697                         continue;
 698
 699                 if (ia->ia_ifp == ifp)
 700                         goto match;
 701
 702                 if (ifp->if_bridge && ia->ia_ifp &&
 703                     ifp->if_bridge == ia->ia_ifp->if_bridge)
 704                         goto match;
 705
 706 #ifdef CARP
 707         /*
 708          * If the interface does not match, but the recieving interface
 709          * is part of carp, we call carp_iamatch to see if this is a
 710          * request for the virtual host ip.
 711          * XXX: This is really ugly!
 712          */
 713                 if (ifp->if_carp != NULL &&
 714                     carp_iamatch(ifp->if_carp, ia, &isaddr, &enaddr) &&
 715                     itaddr.s_addr == ia->ia_addr.sin_addr.s_addr)
 716                         goto match;
 717 #endif
 718         }
 719         LIST_FOREACH(ia, INADDR_HASH(isaddr.s_addr), ia_hash) {
 720                 /* Skip all ia's which don't match */
 721                 if (isaddr.s_addr != ia->ia_addr.sin_addr.s_addr)
 722                         continue;
 723
 724                 if (ia->ia_ifp == ifp)
 725                         goto match;
 726
 727                 if (ifp->if_bridge && ia->ia_ifp &&
 728                     ifp->if_bridge == ia->ia_ifp->if_bridge)
 729                         goto match;
 730         }
 731         /*
 732          * No match, use the first inet address on the receive interface
 733          * as a dummy address for the rest of the function.
 734          */
 735         TAILQ_FOREACH(ifa, &ifp->if_addrhead, ifa_link) {
 736                 if (ifa->ifa_addr && ifa->ifa_addr->sa_family == AF_INET) {
 737                         ia = ifatoia(ifa);
 738                         goto match;
 739                 }
 740         }
 741         /*
 742          * If we got here, we didn't find any suitable interface,
 743          * so drop the packet.
 744          */
 745         m_freem(m);
 746         return;
 747
 748 match:
 749         if (!enaddr)
 750                 enaddr = (u_int8_t *)IF_LLADDR(ifp);
 751         myaddr = ia->ia_addr.sin_addr;
 752         if (!bcmp(ar_sha(ah), enaddr, ifp->if_addrlen)) {
 753                 m_freem(m);     /* it's from me, ignore it. */
 754                 return;
 755         }
 756         if (!bcmp(ar_sha(ah), ifp->if_broadcastaddr, ifp->if_addrlen)) {
 757                 log(LOG_ERR,
 758                     "arp: link address is broadcast for IP address %s!\n",
 759                     inet_ntoa(isaddr));
 760                 m_freem(m);
 761                 return;
 762         }
 763         if (isaddr.s_addr == myaddr.s_addr && myaddr.s_addr != 0) {
 764                 log(LOG_ERR,
 765                    "arp: %*D is using my IP address %s!\n",
 766                    ifp->if_addrlen, (u_char *)ar_sha(ah), ":",
 767                    inet_ntoa(isaddr));
 768                 itaddr = myaddr;
 769                 goto reply;
 770         }
 771 #ifdef SMP
 772         netmsg_init(&msg.netmsg, &curthread->td_msgport, 0,
 773                     arp_update_msghandler);
 774         msg.m = m;
 775         msg.saddr = isaddr.s_addr;
 776         msg.create = (itaddr.s_addr == myaddr.s_addr);
 777         lwkt_domsg(rtable_portfn(0), &msg.netmsg.nm_lmsg, 0);
 778 #endif
 779         arp_update_oncpu(m, isaddr.s_addr, (itaddr.s_addr == myaddr.s_addr),
 780                          TRUE);
 781 reply:
 782         if (op != ARPOP_REQUEST) {
 783                 m_freem(m);
 784                 return;
 785         }
 786         if (itaddr.s_addr == myaddr.s_addr) {
 787                 /* I am the target */
 788                 memcpy(ar_tha(ah), ar_sha(ah), ah->ar_hln);
 789                 memcpy(ar_sha(ah), enaddr, ah->ar_hln);
 790         } else {
 791                 struct llinfo_arp *la;
 792
 793                 la = arplookup(itaddr.s_addr, FALSE, SIN_PROXY);
 794                 if (la == NULL) {
 795                         struct sockaddr_in sin;
 796
 797                         if (!arp_proxyall) {
 798                                 m_freem(m);
 799                                 return;
 800                         }
 801
 802                         bzero(&sin, sizeof sin);
 803                         sin.sin_family = AF_INET;
 804                         sin.sin_len = sizeof sin;
 805                         sin.sin_addr = itaddr;
 806
 807                         rt = rtpurelookup((struct sockaddr *)&sin);
 808                         if (rt == NULL) {
 809                                 m_freem(m);
 810                                 return;
 811                         }
 812                         --rt->rt_refcnt;
 813                         /*
 814                          * Don't send proxies for nodes on the same interface
 815                          * as this one came out of, or we'll get into a fight
 816                          * over who claims what Ether address.
 817                          */
 818                         if (rt->rt_ifp == ifp) {
 819                                 m_freem(m);
 820                                 return;
 821                         }
 822                         memcpy(ar_tha(ah), ar_sha(ah), ah->ar_hln);
 823                         memcpy(ar_sha(ah), enaddr, ah->ar_hln);
 824 #ifdef DEBUG_PROXY
 825                         kprintf("arp: proxying for %s\n", inet_ntoa(itaddr));
 826 #endif
 827                 } else {
 828                         struct sockaddr_dl *sdl;
 829
 830                         rt = la->la_rt;
 831                         memcpy(ar_tha(ah), ar_sha(ah), ah->ar_hln);
 832                         sdl = SDL(rt->rt_gateway);
 833                         memcpy(ar_sha(ah), LLADDR(sdl), ah->ar_hln);
 834                 }
 835         }
 836
 837         memcpy(ar_tpa(ah), ar_spa(ah), ah->ar_pln);
 838         memcpy(ar_spa(ah), &itaddr, ah->ar_pln);
 839         ah->ar_op = htons(ARPOP_REPLY);
 840         ah->ar_pro = htons(ETHERTYPE_IP); /* let's be sure! */
 841         switch (ifp->if_type) {
 842         case IFT_ETHER:
 843         /*
 844          * May not be correct for types not explictly
 845          * listed, but it is our best guess.
 846          */
 847         default:
 848                 eh = (struct ether_header *)sa.sa_data;
 849                 memcpy(eh->ether_dhost, ar_tha(ah), sizeof eh->ether_dhost);
 850                 eh->ether_type = htons(ETHERTYPE_ARP);
 851                 break;
 852         }
 853         sa.sa_family = AF_UNSPEC;
 854         sa.sa_len = sizeof sa;
 855         lwkt_serialize_enter(ifp->if_serializer);
 856         (*ifp->if_output)(ifp, m, &sa, (struct rtentry *)0);
 857         lwkt_serialize_exit(ifp->if_serializer);
 858         return;
 859 }
 860
 861 #ifdef SMP
 862
 863 static
 864 void
 865 arp_update_msghandler(struct netmsg *netmsg)
 866 {
 867         struct netmsg_arp_update *msg = (struct netmsg_arp_update *)netmsg;
 868         int nextcpu;
 869
 870         arp_update_oncpu(msg->m, msg->saddr, msg->create, FALSE);
 871
 872         nextcpu = mycpuid + 1;
 873         if (nextcpu < ncpus) {
 874                 lwkt_forwardmsg(rtable_portfn(nextcpu), &msg->netmsg.nm_lmsg);
 875         } else {
 876                 lwkt_replymsg(&msg->netmsg.nm_lmsg, 0);
 877         }
 878 }
 879
 880 #endif
 881
 882 #endif
 883
 884 /*
 885  * Free an arp entry.  If the arp entry is actively referenced or represents
 886  * a static entry we only clear it back to an unresolved state, otherwise
 887  * we destroy the entry entirely.
 888  *
 889  * Note that static entries are created when route add ... -interface is used
 890  * to create an interface route to a (direct) destination.
 891  */
 892 static void
 893 arptfree(struct llinfo_arp *la)
 894 {
 895         struct rtentry *rt = la->la_rt;
 896         struct sockaddr_dl *sdl;
 897
 898         if (rt == NULL)
 899                 panic("arptfree");
 900         sdl = SDL(rt->rt_gateway);
 901         if (sdl != NULL &&
 902             ((rt->rt_refcnt > 0 && sdl->sdl_family == AF_LINK) ||
 903              (rt->rt_flags & RTF_STATIC))) {
 904                 sdl->sdl_alen = 0;
 905                 la->la_preempt = la->la_asked = 0;
 906                 rt->rt_flags &= ~RTF_REJECT;
 907                 return;
 908         }
 909         rtrequest(RTM_DELETE, rt_key(rt), NULL, rt_mask(rt), 0, NULL);
 910 }
 911
 912 /*
 913  * Lookup or enter a new address in arptab.
 914  */
 915 static struct llinfo_arp *
 916 arplookup(in_addr_t addr, boolean_t create, boolean_t proxy)
 917 {
 918         struct rtentry *rt;
 919         struct sockaddr_inarp sin = { sizeof sin, AF_INET };
 920         const char *why = NULL;
 921
 922         sin.sin_addr.s_addr = addr;
 923         sin.sin_other = proxy ? SIN_PROXY : 0;
 924         if (create)
 925                 rt = rtlookup((struct sockaddr *)&sin);
 926         else
 927                 rt = rtpurelookup((struct sockaddr *)&sin);
 928         if (rt == NULL)
 929                 return (NULL);
 930         rt->rt_refcnt--;
 931
 932         if (rt->rt_flags & RTF_GATEWAY)
 933                 why = "host is not on local network";
 934         else if (!(rt->rt_flags & RTF_LLINFO))
 935                 why = "could not allocate llinfo";
 936         else if (rt->rt_gateway->sa_family != AF_LINK)
 937                 why = "gateway route is not ours";
 938
 939         if (why) {
 940                 if (create) {
 941                         log(LOG_DEBUG, "arplookup %s failed: %s\n",
 942                             inet_ntoa(sin.sin_addr), why);
 943                 }
 944                 if (rt->rt_refcnt <= 0 && (rt->rt_flags & RTF_WASCLONED)) {
 945                         /* No references to this route.  Purge it. */
 946                         rtrequest(RTM_DELETE, rt_key(rt), rt->rt_gateway,
 947                                   rt_mask(rt), rt->rt_flags, NULL);
 948                 }
 949                 return (NULL);
 950         }
 951         return (rt->rt_llinfo);
 952 }
 953
 954 void
 955 arp_ifinit(struct ifnet *ifp, struct ifaddr *ifa)
 956 {
 957         if (IA_SIN(ifa)->sin_addr.s_addr != INADDR_ANY)
 958                 arprequest(ifp, &IA_SIN(ifa)->sin_addr, &IA_SIN(ifa)->sin_addr,
 959                            IF_LLADDR(ifp));
 960         ifa->ifa_rtrequest = arp_rtrequest;
 961         ifa->ifa_flags |= RTF_CLONING;
 962 }
 963
 964 void
 965 arp_ifinit2(struct ifnet *ifp, struct ifaddr *ifa, u_char *enaddr)
 966 {
 967         if (IA_SIN(ifa)->sin_addr.s_addr != INADDR_ANY)
 968                 arprequest(ifp, &IA_SIN(ifa)->sin_addr, &IA_SIN(ifa)->sin_addr,
 969                            enaddr);
 970         ifa->ifa_rtrequest = arp_rtrequest;
 971         ifa->ifa_flags |= RTF_CLONING;
 972 }
 973
 974 static void
 975 arp_init(void)
 976 {
 977         int cpu;
 978
 979         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++)
 980                 LIST_INIT(&llinfo_arp_list[cpu]);
 981         netisr_register(NETISR_ARP, cpu0_portfn, arpintr);
 982 }
 983
 984 SYSINIT(arp, SI_SUB_PROTO_DOMAIN, SI_ORDER_ANY, arp_init, 0);