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 1.59 2008/11/22 11:03:35 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, "ARP resolution attempts before returning error");
 146 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, useloopback, CTLFLAG_RW,
 147            &useloopback, 0, "Use the loopback interface for local traffic");
 148 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, proxyall, CTLFLAG_RW,
 149            &arp_proxyall, 0, "Enable proxy ARP for all suitable requests");
 150
 151 static int      arp_mpsafe = 1;
 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 *, const struct in_addr *,
 156                            const struct in_addr *, const u_char *);
 157 static void     arprequest_async(struct ifnet *, const struct in_addr *,
 158                                  const 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, 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                                    RTL_DONTREPORT);
 225                         gate = rt->rt_gateway;
 226                         SDL(gate)->sdl_type = rt->rt_ifp->if_type;
 227                         SDL(gate)->sdl_index = rt->rt_ifp->if_index;
 228                         rt->rt_expire = time_second;
 229                         break;
 230                 }
 231                 /* Announce a new entry if requested. */
 232                 if (rt->rt_flags & RTF_ANNOUNCE) {
 233                         arprequest_async(rt->rt_ifp,
 234                             &SIN(rt_key(rt))->sin_addr,
 235                             &SIN(rt_key(rt))->sin_addr,
 236                             LLADDR(SDL(gate)));
 237                 }
 238                 /*FALLTHROUGH*/
 239         case RTM_RESOLVE:
 240                 if (gate->sa_family != AF_LINK ||
 241                     gate->sa_len < sizeof(struct sockaddr_dl)) {
 242                         log(LOG_DEBUG, "arp_rtrequest: bad gateway value\n");
 243                         break;
 244                 }
 245                 SDL(gate)->sdl_type = rt->rt_ifp->if_type;
 246                 SDL(gate)->sdl_index = rt->rt_ifp->if_index;
 247                 if (la != NULL)
 248                         break; /* This happens on a route change */
 249                 /*
 250                  * Case 2:  This route may come from cloning, or a manual route
 251                  * add with a LL address.
 252                  */
 253                 R_Malloc(la, struct llinfo_arp *, sizeof *la);
 254                 rt->rt_llinfo = la;
 255                 if (la == NULL) {
 256                         log(LOG_DEBUG, "arp_rtrequest: malloc failed\n");
 257                         break;
 258                 }
 259                 bzero(la, sizeof *la);
 260                 la->la_rt = rt;
 261                 rt->rt_flags |= RTF_LLINFO;
 262                 LIST_INSERT_HEAD(&llinfo_arp_list[mycpuid], la, la_le);
 263
 264 #ifdef INET
 265                 /*
 266                  * This keeps the multicast addresses from showing up
 267                  * in `arp -a' listings as unresolved.  It's not actually
 268                  * functional.  Then the same for broadcast.
 269                  */
 270                 if (IN_MULTICAST(ntohl(SIN(rt_key(rt))->sin_addr.s_addr))) {
 271                         ETHER_MAP_IP_MULTICAST(&SIN(rt_key(rt))->sin_addr,
 272                                                LLADDR(SDL(gate)));
 273                         SDL(gate)->sdl_alen = 6;
 274                         rt->rt_expire = 0;
 275                 }
 276                 if (in_broadcast(SIN(rt_key(rt))->sin_addr, rt->rt_ifp)) {
 277                         memcpy(LLADDR(SDL(gate)), rt->rt_ifp->if_broadcastaddr,
 278                                rt->rt_ifp->if_addrlen);
 279                         SDL(gate)->sdl_alen = rt->rt_ifp->if_addrlen;
 280                         rt->rt_expire = 0;
 281                 }
 282 #endif
 283
 284                 if (SIN(rt_key(rt))->sin_addr.s_addr ==
 285                     (IA_SIN(rt->rt_ifa))->sin_addr.s_addr) {
 286                         /*
 287                          * This test used to be
 288                          *      if (loif.if_flags & IFF_UP)
 289                          * It allowed local traffic to be forced
 290                          * through the hardware by configuring the
 291                          * loopback down.  However, it causes problems
 292                          * during network configuration for boards
 293                          * that can't receive packets they send.  It
 294                          * is now necessary to clear "useloopback" and
 295                          * remove the route to force traffic out to
 296                          * the hardware.
 297                          */
 298                         rt->rt_expire = 0;
 299                         bcopy(IF_LLADDR(rt->rt_ifp), LLADDR(SDL(gate)),
 300                               SDL(gate)->sdl_alen = rt->rt_ifp->if_addrlen);
 301                         if (useloopback)
 302                                 rt->rt_ifp = loif;
 303                 }
 304                 break;
 305
 306         case RTM_DELETE:
 307                 if (la == NULL)
 308                         break;
 309                 LIST_REMOVE(la, la_le);
 310                 rt->rt_llinfo = NULL;
 311                 rt->rt_flags &= ~RTF_LLINFO;
 312                 if (la->la_hold != NULL)
 313                         m_freem(la->la_hold);
 314                 Free(la);
 315                 break;
 316         }
 317 }
 318
 319 static struct mbuf *
 320 arpreq_alloc(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *sip,
 321              const struct in_addr *tip, const u_char *enaddr)
 322 {
 323         struct mbuf *m;
 324         struct arphdr *ah;
 325         u_short ar_hrd;
 326
 327         if ((m = m_gethdr(MB_DONTWAIT, MT_DATA)) == NULL)
 328                 return NULL;
 329         m->m_pkthdr.rcvif = 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                 ah = mtod(m, struct arphdr *);
 345                 break;
 346         }
 347
 348         ah->ar_hrd = ar_hrd;
 349         ah->ar_pro = htons(ETHERTYPE_IP);
 350         ah->ar_hln = ifp->if_addrlen;           /* hardware address length */
 351         ah->ar_pln = sizeof(struct in_addr);    /* protocol address length */
 352         ah->ar_op = htons(ARPOP_REQUEST);
 353         memcpy(ar_sha(ah), enaddr, ah->ar_hln);
 354         memset(ar_tha(ah), 0, ah->ar_hln);
 355         memcpy(ar_spa(ah), sip, ah->ar_pln);
 356         memcpy(ar_tpa(ah), tip, ah->ar_pln);
 357
 358         return m;
 359 }
 360
 361 static void
 362 arpreq_send(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m)
 363 {
 364         struct sockaddr sa;
 365         struct ether_header *eh;
 366
 367         switch (ifp->if_type) {
 368         case IFT_ETHER:
 369                 /*
 370                  * This may not be correct for types not explicitly
 371                  * listed, but this is our best guess
 372                  */
 373         default:
 374                 eh = (struct ether_header *)sa.sa_data;
 375                 /* if_output() will not swap */
 376                 eh->ether_type = htons(ETHERTYPE_ARP);
 377                 memcpy(eh->ether_dhost, ifp->if_broadcastaddr, ifp->if_addrlen);
 378                 break;
 379         }
 380
 381         sa.sa_family = AF_UNSPEC;
 382         sa.sa_len = sizeof(sa);
 383         ifp->if_output(ifp, m, &sa, NULL);
 384 }
 385
 386 static void
 387 arpreq_send_handler(struct netmsg *nmsg)
 388 {
 389         struct mbuf *m = ((struct netmsg_packet *)nmsg)->nm_packet;
 390         struct ifnet *ifp = nmsg->nm_lmsg.u.ms_resultp;
 391
 392         arpreq_send(ifp, m);
 393         /* nmsg was embedded in the mbuf, do not reply! */
 394 }
 395
 396 /*
 397  * Broadcast an ARP request. Caller specifies:
 398  *      - arp header source ip address
 399  *      - arp header target ip address
 400  *      - arp header source ethernet address
 401  *
 402  * NOTE: Caller MUST NOT hold ifp's serializer
 403  */
 404 static void
 405 arprequest(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *sip,
 406            const struct in_addr *tip, const u_char *enaddr)
 407 {
 408         struct mbuf *m;
 409
 410         m = arpreq_alloc(ifp, sip, tip, enaddr);
 411         if (m == NULL)
 412                 return;
 413         arpreq_send(ifp, m);
 414 }
 415
 416 /*
 417  * Same as arprequest(), except:
 418  * - Caller is allowed to hold ifp's serializer
 419  * - Network output is done in TDF_NETWORK kernel thread
 420  */
 421 static void
 422 arprequest_async(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *sip,
 423                  const struct in_addr *tip, const u_char *enaddr)
 424 {
 425         struct mbuf *m;
 426         struct netmsg_packet *pmsg;
 427
 428         m = arpreq_alloc(ifp, sip, tip, enaddr);
 429         if (m == NULL)
 430                 return;
 431
 432         pmsg = &m->m_hdr.mh_netmsg;
 433         netmsg_init(&pmsg->nm_netmsg, &netisr_apanic_rport, 0,
 434                     arpreq_send_handler);
 435         pmsg->nm_packet = m;
 436         pmsg->nm_netmsg.nm_lmsg.u.ms_resultp = ifp;
 437
 438         lwkt_sendmsg(cpu_portfn(mycpuid), &pmsg->nm_netmsg.nm_lmsg);
 439 }
 440
 441 /*
 442  * Resolve an IP address into an ethernet address.  If success,
 443  * desten is filled in.  If there is no entry in arptab,
 444  * set one up and broadcast a request for the IP address.
 445  * Hold onto this mbuf and resend it once the address
 446  * is finally resolved.  A return value of 1 indicates
 447  * that desten has been filled in and the packet should be sent
 448  * normally; a 0 return indicates that the packet has been
 449  * taken over here, either now or for later transmission.
 450  */
 451 int
 452 arpresolve(struct ifnet *ifp, struct rtentry *rt0, struct mbuf *m,
 453            struct sockaddr *dst, u_char *desten)
 454 {
 455         struct rtentry *rt;
 456         struct llinfo_arp *la = NULL;
 457         struct sockaddr_dl *sdl;
 458
 459         if (m->m_flags & M_BCAST) {     /* broadcast */
 460                 memcpy(desten, ifp->if_broadcastaddr, ifp->if_addrlen);
 461                 return (1);
 462         }
 463         if (m->m_flags & M_MCAST) {/* multicast */
 464                 ETHER_MAP_IP_MULTICAST(&SIN(dst)->sin_addr, desten);
 465                 return (1);
 466         }
 467         if (rt0 != NULL) {
 468                 if (rt_llroute(dst, rt0, &rt) != 0) {
 469                         m_freem(m);
 470                         return 0;
 471                 }
 472                 la = rt->rt_llinfo;
 473         }
 474         if (la == NULL) {
 475                 la = arplookup(SIN(dst)->sin_addr.s_addr,
 476                                TRUE, RTL_REPORTMSG, FALSE);
 477                 if (la != NULL)
 478                         rt = la->la_rt;
 479         }
 480         if (la == NULL || rt == NULL) {
 481                 log(LOG_DEBUG, "arpresolve: can't allocate llinfo for %s%s%s\n",
 482                     inet_ntoa(SIN(dst)->sin_addr), la ? "la" : " ",
 483                     rt ? "rt" : "");
 484                 m_freem(m);
 485                 return (0);
 486         }
 487         sdl = SDL(rt->rt_gateway);
 488         /*
 489          * Check the address family and length is valid, the address
 490          * is resolved; otherwise, try to resolve.
 491          */
 492         if ((rt->rt_expire == 0 || rt->rt_expire > time_second) &&
 493             sdl->sdl_family == AF_LINK && sdl->sdl_alen != 0) {
 494                 /*
 495                  * If entry has an expiry time and it is approaching,
 496                  * see if we need to send an ARP request within this
 497                  * arpt_down interval.
 498                  */
 499                 if ((rt->rt_expire != 0) &&
 500                     (time_second + la->la_preempt > rt->rt_expire)) {
 501                         arprequest(ifp,
 502                                    &SIN(rt->rt_ifa->ifa_addr)->sin_addr,
 503                                    &SIN(dst)->sin_addr,
 504                                    IF_LLADDR(ifp));
 505                         la->la_preempt--;
 506                 }
 507
 508                 bcopy(LLADDR(sdl), desten, sdl->sdl_alen);
 509                 return 1;
 510         }
 511         /*
 512          * If ARP is disabled or static on this interface, stop.
 513          * XXX
 514          * Probably should not allocate empty llinfo struct if we are
 515          * not going to be sending out an arp request.
 516          */
 517         if (ifp->if_flags & (IFF_NOARP | IFF_STATICARP)) {
 518                 m_freem(m);
 519                 return (0);
 520         }
 521         /*
 522          * There is an arptab entry, but no ethernet address
 523          * response yet.  Replace the held mbuf with this
 524          * latest one.
 525          */
 526         if (la->la_hold != NULL)
 527                 m_freem(la->la_hold);
 528         la->la_hold = m;
 529         la->la_msgport = curnetport;
 530         if (rt->rt_expire || ((rt->rt_flags & RTF_STATIC) && !sdl->sdl_alen)) {
 531                 rt->rt_flags &= ~RTF_REJECT;
 532                 if (la->la_asked == 0 || rt->rt_expire != time_second) {
 533                         rt->rt_expire = time_second;
 534                         if (la->la_asked++ < arp_maxtries) {
 535                                 arprequest(ifp,
 536                                            &SIN(rt->rt_ifa->ifa_addr)->sin_addr,
 537                                            &SIN(dst)->sin_addr,
 538                                            IF_LLADDR(ifp));
 539                         } else {
 540                                 rt->rt_flags |= RTF_REJECT;
 541                                 rt->rt_expire += arpt_down;
 542                                 la->la_asked = 0;
 543                                 la->la_preempt = arp_maxtries;
 544                         }
 545                 }
 546         }
 547         return (0);
 548 }
 549
 550 /*
 551  * Common length and type checks are done here,
 552  * then the protocol-specific routine is called.
 553  */
 554 static void
 555 arpintr(struct netmsg *msg)
 556 {
 557         struct mbuf *m = ((struct netmsg_packet *)msg)->nm_packet;
 558         struct arphdr *ar;
 559         u_short ar_hrd;
 560
 561         if (m->m_len < sizeof(struct arphdr) &&
 562             (m = m_pullup(m, sizeof(struct arphdr))) == NULL) {
 563                 log(LOG_ERR, "arp: runt packet -- m_pullup failed\n");
 564                 return;
 565         }
 566         ar = mtod(m, struct arphdr *);
 567
 568         ar_hrd = ntohs(ar->ar_hrd);
 569         if (ar_hrd != ARPHRD_ETHER && ar_hrd != ARPHRD_IEEE802) {
 570                 log(LOG_ERR, "arp: unknown hardware address format (0x%2D)\n",
 571                     (unsigned char *)&ar->ar_hrd, "");
 572                 m_freem(m);
 573                 return;
 574         }
 575
 576         if (m->m_pkthdr.len < arphdr_len(ar)) {
 577                 if ((m = m_pullup(m, arphdr_len(ar))) == NULL) {
 578                         log(LOG_ERR, "arp: runt packet\n");
 579                         return;
 580                 }
 581                 ar = mtod(m, struct arphdr *);
 582         }
 583
 584         switch (ntohs(ar->ar_pro)) {
 585 #ifdef INET
 586         case ETHERTYPE_IP:
 587                 in_arpinput(m);
 588                 return;
 589 #endif
 590         }
 591         m_freem(m);
 592         /* msg was embedded in the mbuf, do not reply! */
 593 }
 594
 595 #ifdef INET
 596 /*
 597  * ARP for Internet protocols on 10 Mb/s Ethernet.
 598  * Algorithm is that given in RFC 826.
 599  * In addition, a sanity check is performed on the sender
 600  * protocol address, to catch impersonators.
 601  * We no longer handle negotiations for use of trailer protocol:
 602  * Formerly, ARP replied for protocol type ETHERTYPE_TRAIL sent
 603  * along with IP replies if we wanted trailers sent to us,
 604  * and also sent them in response to IP replies.
 605  * This allowed either end to announce the desire to receive
 606  * trailer packets.
 607  * We no longer reply to requests for ETHERTYPE_TRAIL protocol either,
 608  * but formerly didn't normally send requests.
 609  */
 610
 611 static int      log_arp_wrong_iface = 1;
 612 static int      log_arp_movements = 1;
 613 static int      log_arp_permanent_modify = 1;
 614
 615 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, log_arp_wrong_iface, CTLFLAG_RW,
 616            &log_arp_wrong_iface, 0,
 617            "Log arp packets arriving on the wrong interface");
 618 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, log_arp_movements, CTLFLAG_RW,
 619            &log_arp_movements, 0,
 620            "Log arp replies from MACs different than the one in the cache");
 621 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, log_arp_permanent_modify, CTLFLAG_RW,
 622            &log_arp_permanent_modify, 0,
 623            "Log arp replies from MACs different than the one "
 624            "in the permanent arp entry");
 625
 626
 627 static void
 628 arp_hold_output(struct netmsg *nmsg)
 629 {
 630         struct mbuf *m = ((struct netmsg_packet *)nmsg)->nm_packet;
 631         struct rtentry *rt;
 632         struct ifnet *ifp;
 633
 634         rt = nmsg->nm_lmsg.u.ms_resultp;
 635         ifp = m->m_pkthdr.rcvif;
 636         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
 637
 638         ifp->if_output(ifp, m, rt_key(rt), rt);
 639
 640         /* Drop the reference count bumped by the sender */
 641         RTFREE(rt);
 642
 643         /* nmsg was embedded in the mbuf, do not reply! */
 644 }
 645
 646 static void
 647 arp_update_oncpu(struct mbuf *m, in_addr_t saddr, boolean_t create,
 648                  boolean_t generate_report, boolean_t dologging)
 649 {
 650         struct arphdr *ah = mtod(m, struct arphdr *);
 651         struct ifnet *ifp = m->m_pkthdr.rcvif;
 652         struct llinfo_arp *la;
 653         struct sockaddr_dl *sdl;
 654         struct rtentry *rt;
 655
 656         la = arplookup(saddr, create, generate_report, FALSE);
 657         if (la && (rt = la->la_rt) && (sdl = SDL(rt->rt_gateway))) {
 658                 struct in_addr isaddr = { saddr };
 659
 660                 /* the following is not an error when doing bridging */
 661                 if (rt->rt_ifp != ifp) {
 662                         if (dologging && log_arp_wrong_iface) {
 663                                 log(LOG_ERR,
 664                                     "arp: %s is on %s "
 665                                     "but got reply from %*D on %s\n",
 666                                     inet_ntoa(isaddr),
 667                                     rt->rt_ifp->if_xname,
 668                                     ifp->if_addrlen, (u_char *)ar_sha(ah), ":",
 669                                     ifp->if_xname);
 670                         }
 671                         return;
 672                 }
 673                 if (sdl->sdl_alen &&
 674                     bcmp(ar_sha(ah), LLADDR(sdl), sdl->sdl_alen)) {
 675                         if (rt->rt_expire != 0) {
 676                                 if (dologging && log_arp_movements) {
 677                                         log(LOG_INFO,
 678                                         "arp: %s moved from %*D to %*D on %s\n",
 679                                         inet_ntoa(isaddr),
 680                                         ifp->if_addrlen, (u_char *)LLADDR(sdl),
 681                                         ":", ifp->if_addrlen,
 682                                         (u_char *)ar_sha(ah), ":",
 683                                         ifp->if_xname);
 684                                 }
 685                         } else {
 686                                 if (dologging && log_arp_permanent_modify) {
 687                                         log(LOG_ERR,
 688                                         "arp: %*D attempts to modify "
 689                                         "permanent entry for %s on %s\n",
 690                                         ifp->if_addrlen, (u_char *)ar_sha(ah),
 691                                         ":", inet_ntoa(isaddr), ifp->if_xname);
 692                                 }
 693                                 return;
 694                         }
 695                 }
 696                 /*
 697                  * sanity check for the address length.
 698                  * XXX this does not work for protocols with variable address
 699                  * length. -is
 700                  */
 701                 if (dologging && sdl->sdl_alen && sdl->sdl_alen != ah->ar_hln) {
 702                         log(LOG_WARNING,
 703                             "arp from %*D: new addr len %d, was %d",
 704                             ifp->if_addrlen, (u_char *) ar_sha(ah), ":",
 705                             ah->ar_hln, sdl->sdl_alen);
 706                 }
 707                 if (ifp->if_addrlen != ah->ar_hln) {
 708                         if (dologging) {
 709                                 log(LOG_WARNING,
 710                                 "arp from %*D: addr len: new %d, i/f %d "
 711                                 "(ignored)",
 712                                 ifp->if_addrlen, (u_char *) ar_sha(ah), ":",
 713                                 ah->ar_hln, ifp->if_addrlen);
 714                         }
 715                         return;
 716                 }
 717                 memcpy(LLADDR(sdl), ar_sha(ah), sdl->sdl_alen = ah->ar_hln);
 718                 if (rt->rt_expire != 0)
 719                         rt->rt_expire = time_second + arpt_keep;
 720                 rt->rt_flags &= ~RTF_REJECT;
 721                 la->la_asked = 0;
 722                 la->la_preempt = arp_maxtries;
 723
 724                 /*
 725                  * This particular cpu might have been holding an mbuf
 726                  * pending ARP resolution.  If so, transmit the mbuf now.
 727                  */
 728                 if (la->la_hold != NULL) {
 729                         struct mbuf *m = la->la_hold;
 730                         struct lwkt_port *port = la->la_msgport;
 731                         struct netmsg_packet *pmsg;
 732
 733                         la->la_hold = NULL;
 734                         la->la_msgport = NULL;
 735
 736                         m_adj(m, sizeof(struct ether_header));
 737
 738                         /*
 739                          * Make sure that this rtentry will not be freed
 740                          * before the packet is processed on the target
 741                          * msgport.  The reference count will be dropped
 742                          * in the handler associated with this packet.
 743                          */
 744                         rt->rt_refcnt++;
 745
 746                         pmsg = &m->m_hdr.mh_netmsg;
 747                         netmsg_init(&pmsg->nm_netmsg, &netisr_apanic_rport,
 748                                     MSGF_MPSAFE | MSGF_PRIORITY,
 749                                     arp_hold_output);
 750                         pmsg->nm_packet = m;
 751
 752                         /* Record necessary information */
 753                         m->m_pkthdr.rcvif = ifp;
 754                         pmsg->nm_netmsg.nm_lmsg.u.ms_resultp = rt;
 755
 756                         lwkt_sendmsg(port, &pmsg->nm_netmsg.nm_lmsg);
 757                 }
 758         }
 759 }
 760
 761 #ifdef SMP
 762
 763 struct netmsg_arp_update {
 764         struct netmsg   netmsg;
 765         struct mbuf     *m;
 766         in_addr_t       saddr;
 767         boolean_t       create;
 768 };
 769
 770 static void arp_update_msghandler(struct netmsg *);
 771
 772 #endif
 773
 774 /*
 775  * Called from arpintr() - this routine is run from a single cpu.
 776  */
 777 static void
 778 in_arpinput(struct mbuf *m)
 779 {
 780         struct arphdr *ah;
 781         struct ifnet *ifp = m->m_pkthdr.rcvif;
 782         struct ether_header *eh;
 783         struct rtentry *rt;
 784         struct ifaddr_container *ifac;
 785         struct in_ifaddr_container *iac;
 786         struct in_ifaddr *ia = NULL;
 787         struct sockaddr sa;
 788         struct in_addr isaddr, itaddr, myaddr;
 789 #ifdef SMP
 790         struct netmsg_arp_update msg;
 791 #endif
 792         uint8_t *enaddr = NULL;
 793         int op;
 794         int req_len;
 795
 796         req_len = arphdr_len2(ifp->if_addrlen, sizeof(struct in_addr));
 797         if (m->m_len < req_len && (m = m_pullup(m, req_len)) == NULL) {
 798                 log(LOG_ERR, "in_arp: runt packet -- m_pullup failed\n");
 799                 return;
 800         }
 801
 802         ah = mtod(m, struct arphdr *);
 803         op = ntohs(ah->ar_op);
 804         memcpy(&isaddr, ar_spa(ah), sizeof isaddr);
 805         memcpy(&itaddr, ar_tpa(ah), sizeof itaddr);
 806
 807         myaddr.s_addr = INADDR_ANY;
 808 #ifdef CARP
 809         if (ifp->if_carp != NULL) {
 810                 get_mplock();
 811                 if (ifp->if_carp != NULL &&
 812                     carp_iamatch(ifp->if_carp, &itaddr, &isaddr, &enaddr)) {
 813                         rel_mplock();
 814                         myaddr = itaddr;
 815                         goto match;
 816                 }
 817                 rel_mplock();
 818         }
 819 #endif
 820
 821         /*
 822          * Check both target and sender IP addresses:
 823          *
 824          * If we receive the packet on the interface owning the address,
 825          * then accept the address.
 826          *
 827          * For a bridge, we accept the address if the receive interface and
 828          * the interface owning the address are on the same bridge.
 829          * (This will change slightly when we have clusters of interfaces).
 830          */
 831         LIST_FOREACH(iac, INADDR_HASH(itaddr.s_addr), ia_hash) {
 832                 ia = iac->ia;
 833
 834                 /* Skip all ia's which don't match */
 835                 if (itaddr.s_addr != ia->ia_addr.sin_addr.s_addr)
 836                         continue;
 837 #ifdef CARP
 838                 if (ia->ia_ifp->if_type == IFT_CARP)
 839                         continue;
 840 #endif
 841                 if (ia->ia_ifp == ifp)
 842                         goto match;
 843
 844                 if (ifp->if_bridge && ia->ia_ifp &&
 845                     ifp->if_bridge == ia->ia_ifp->if_bridge)
 846                         goto match;
 847         }
 848         LIST_FOREACH(iac, INADDR_HASH(isaddr.s_addr), ia_hash) {
 849                 ia = iac->ia;
 850
 851                 /* Skip all ia's which don't match */
 852                 if (isaddr.s_addr != ia->ia_addr.sin_addr.s_addr)
 853                         continue;
 854 #ifdef CARP
 855                 if (ia->ia_ifp->if_type == IFT_CARP)
 856                         continue;
 857 #endif
 858                 if (ia->ia_ifp == ifp)
 859                         goto match;
 860
 861                 if (ifp->if_bridge && ia->ia_ifp &&
 862                     ifp->if_bridge == ia->ia_ifp->if_bridge)
 863                         goto match;
 864         }
 865         /*
 866          * No match, use the first inet address on the receive interface
 867          * as a dummy address for the rest of the function.
 868          */
 869         TAILQ_FOREACH(ifac, &ifp->if_addrheads[mycpuid], ifa_link) {
 870                 struct ifaddr *ifa = ifac->ifa;
 871
 872                 if (ifa->ifa_addr && ifa->ifa_addr->sa_family == AF_INET) {
 873                         ia = ifatoia(ifa);
 874                         goto match;
 875                 }
 876         }
 877         /*
 878          * If we got here, we didn't find any suitable interface,
 879          * so drop the packet.
 880          */
 881         m_freem(m);
 882         return;
 883
 884 match:
 885         if (!enaddr)
 886                 enaddr = (uint8_t *)IF_LLADDR(ifp);
 887         if (myaddr.s_addr == INADDR_ANY)
 888                 myaddr = ia->ia_addr.sin_addr;
 889         if (!bcmp(ar_sha(ah), enaddr, ifp->if_addrlen)) {
 890                 m_freem(m);     /* it's from me, ignore it. */
 891                 return;
 892         }
 893         if (!bcmp(ar_sha(ah), ifp->if_broadcastaddr, ifp->if_addrlen)) {
 894                 log(LOG_ERR,
 895                     "arp: link address is broadcast for IP address %s!\n",
 896                     inet_ntoa(isaddr));
 897                 m_freem(m);
 898                 return;
 899         }
 900         if (isaddr.s_addr == myaddr.s_addr && myaddr.s_addr != 0) {
 901                 log(LOG_ERR,
 902                    "arp: %*D is using my IP address %s!\n",
 903                    ifp->if_addrlen, (u_char *)ar_sha(ah), ":",
 904                    inet_ntoa(isaddr));
 905                 itaddr = myaddr;
 906                 goto reply;
 907         }
 908         if (ifp->if_flags & IFF_STATICARP)
 909                 goto reply;
 910 #ifdef SMP
 911         netmsg_init(&msg.netmsg, &curthread->td_msgport, 0,
 912                     arp_update_msghandler);
 913         msg.m = m;
 914         msg.saddr = isaddr.s_addr;
 915         msg.create = (itaddr.s_addr == myaddr.s_addr);
 916         lwkt_domsg(rtable_portfn(0), &msg.netmsg.nm_lmsg, 0);
 917 #else
 918         arp_update_oncpu(m, isaddr.s_addr, (itaddr.s_addr == myaddr.s_addr),
 919                          RTL_REPORTMSG, TRUE);
 920 #endif
 921 reply:
 922         if (op != ARPOP_REQUEST) {
 923                 m_freem(m);
 924                 return;
 925         }
 926         if (itaddr.s_addr == myaddr.s_addr) {
 927                 /* I am the target */
 928                 memcpy(ar_tha(ah), ar_sha(ah), ah->ar_hln);
 929                 memcpy(ar_sha(ah), enaddr, ah->ar_hln);
 930         } else {
 931                 struct llinfo_arp *la;
 932
 933                 la = arplookup(itaddr.s_addr, FALSE, RTL_DONTREPORT, SIN_PROXY);
 934                 if (la == NULL) {
 935                         struct sockaddr_in sin;
 936
 937                         if (!arp_proxyall) {
 938                                 m_freem(m);
 939                                 return;
 940                         }
 941
 942                         bzero(&sin, sizeof sin);
 943                         sin.sin_family = AF_INET;
 944                         sin.sin_len = sizeof sin;
 945                         sin.sin_addr = itaddr;
 946
 947                         rt = rtpurelookup((struct sockaddr *)&sin);
 948                         if (rt == NULL) {
 949                                 m_freem(m);
 950                                 return;
 951                         }
 952                         --rt->rt_refcnt;
 953                         /*
 954                          * Don't send proxies for nodes on the same interface
 955                          * as this one came out of, or we'll get into a fight
 956                          * over who claims what Ether address.
 957                          */
 958                         if (rt->rt_ifp == ifp) {
 959                                 m_freem(m);
 960                                 return;
 961                         }
 962                         memcpy(ar_tha(ah), ar_sha(ah), ah->ar_hln);
 963                         memcpy(ar_sha(ah), enaddr, ah->ar_hln);
 964 #ifdef DEBUG_PROXY
 965                         kprintf("arp: proxying for %s\n", inet_ntoa(itaddr));
 966 #endif
 967                 } else {
 968                         struct sockaddr_dl *sdl;
 969
 970                         rt = la->la_rt;
 971                         memcpy(ar_tha(ah), ar_sha(ah), ah->ar_hln);
 972                         sdl = SDL(rt->rt_gateway);
 973                         memcpy(ar_sha(ah), LLADDR(sdl), ah->ar_hln);
 974                 }
 975         }
 976
 977         memcpy(ar_tpa(ah), ar_spa(ah), ah->ar_pln);
 978         memcpy(ar_spa(ah), &itaddr, ah->ar_pln);
 979         ah->ar_op = htons(ARPOP_REPLY);
 980         ah->ar_pro = htons(ETHERTYPE_IP); /* let's be sure! */
 981         switch (ifp->if_type) {
 982         case IFT_ETHER:
 983         /*
 984          * May not be correct for types not explictly
 985          * listed, but it is our best guess.
 986          */
 987         default:
 988                 eh = (struct ether_header *)sa.sa_data;
 989                 memcpy(eh->ether_dhost, ar_tha(ah), sizeof eh->ether_dhost);
 990                 eh->ether_type = htons(ETHERTYPE_ARP);
 991                 break;
 992         }
 993         sa.sa_family = AF_UNSPEC;
 994         sa.sa_len = sizeof sa;
 995         ifp->if_output(ifp, m, &sa, NULL);
 996 }
 997
 998 #ifdef SMP
 999
1000 static void
1001 arp_update_msghandler(struct netmsg *netmsg)
1002 {
1003         struct netmsg_arp_update *msg = (struct netmsg_arp_update *)netmsg;
1004         int nextcpu;
1005
1006         /*
1007          * This message handler will be called on all of the CPUs,
1008          * however, we only need to generate rtmsg on CPU0.
1009          */
1010         arp_update_oncpu(msg->m, msg->saddr, msg->create,
1011                          mycpuid == 0 ? RTL_REPORTMSG : RTL_DONTREPORT,
1012                          mycpuid == 0);
1013
1014         nextcpu = mycpuid + 1;
1015         if (nextcpu < ncpus)
1016                 lwkt_forwardmsg(rtable_portfn(nextcpu), &msg->netmsg.nm_lmsg);
1017         else
1018                 lwkt_replymsg(&msg->netmsg.nm_lmsg, 0);
1019 }
1020
1021 #endif  /* SMP */
1022
1023 #endif  /* INET */
1024
1025 /*
1026  * Free an arp entry.  If the arp entry is actively referenced or represents
1027  * a static entry we only clear it back to an unresolved state, otherwise
1028  * we destroy the entry entirely.
1029  *
1030  * Note that static entries are created when route add ... -interface is used
1031  * to create an interface route to a (direct) destination.
1032  */
1033 static void
1034 arptfree(struct llinfo_arp *la)
1035 {
1036         struct rtentry *rt = la->la_rt;
1037         struct sockaddr_dl *sdl;
1038
1039         if (rt == NULL)
1040                 panic("arptfree");
1041         sdl = SDL(rt->rt_gateway);
1042         if (sdl != NULL &&
1043             ((rt->rt_refcnt > 0 && sdl->sdl_family == AF_LINK) ||
1044              (rt->rt_flags & RTF_STATIC))) {
1045                 sdl->sdl_alen = 0;
1046                 la->la_preempt = la->la_asked = 0;
1047                 rt->rt_flags &= ~RTF_REJECT;
1048                 return;
1049         }
1050         rtrequest(RTM_DELETE, rt_key(rt), NULL, rt_mask(rt), 0, NULL);
1051 }
1052
1053 /*
1054  * Lookup or enter a new address in arptab.
1055  */
1056 static struct llinfo_arp *
1057 arplookup(in_addr_t addr, boolean_t create, boolean_t generate_report,
1058           boolean_t proxy)
1059 {
1060         struct rtentry *rt;
1061         struct sockaddr_inarp sin = { sizeof sin, AF_INET };
1062         const char *why = NULL;
1063
1064         sin.sin_addr.s_addr = addr;
1065         sin.sin_other = proxy ? SIN_PROXY : 0;
1066         if (create) {
1067                 rt = _rtlookup((struct sockaddr *)&sin,
1068                                generate_report, RTL_DOCLONE);
1069         } else {
1070                 rt = rtpurelookup((struct sockaddr *)&sin);
1071         }
1072         if (rt == NULL)
1073                 return (NULL);
1074         rt->rt_refcnt--;
1075
1076         if (rt->rt_flags & RTF_GATEWAY)
1077                 why = "host is not on local network";
1078         else if (!(rt->rt_flags & RTF_LLINFO))
1079                 why = "could not allocate llinfo";
1080         else if (rt->rt_gateway->sa_family != AF_LINK)
1081                 why = "gateway route is not ours";
1082
1083         if (why) {
1084                 if (create) {
1085                         log(LOG_DEBUG, "arplookup %s failed: %s\n",
1086                             inet_ntoa(sin.sin_addr), why);
1087                 }
1088                 if (rt->rt_refcnt <= 0 && (rt->rt_flags & RTF_WASCLONED)) {
1089                         /* No references to this route.  Purge it. */
1090                         rtrequest(RTM_DELETE, rt_key(rt), rt->rt_gateway,
1091                                   rt_mask(rt), rt->rt_flags, NULL);
1092                 }
1093                 return (NULL);
1094         }
1095         return (rt->rt_llinfo);
1096 }
1097
1098 void
1099 arp_ifinit(struct ifnet *ifp, struct ifaddr *ifa)
1100 {
1101         if (IA_SIN(ifa)->sin_addr.s_addr != INADDR_ANY) {
1102                 arprequest_async(ifp, &IA_SIN(ifa)->sin_addr,
1103                                  &IA_SIN(ifa)->sin_addr, IF_LLADDR(ifp));
1104         }
1105         ifa->ifa_rtrequest = arp_rtrequest;
1106         ifa->ifa_flags |= RTF_CLONING;
1107 }
1108
1109 void
1110 arp_iainit(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *addr, const u_char *enaddr)
1111 {
1112         if (addr->s_addr != INADDR_ANY)
1113                 arprequest_async(ifp, addr, addr, enaddr);
1114 }
1115
1116 static void
1117 arp_init(void)
1118 {
1119         uint32_t flags;
1120         int cpu;
1121
1122         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++)
1123                 LIST_INIT(&llinfo_arp_list[cpu]);
1124
1125         if (arp_mpsafe) {
1126                 flags = NETISR_FLAG_MPSAFE;
1127                 kprintf("arp: MPSAFE\n");
1128         } else {
1129                 flags = NETISR_FLAG_NOTMPSAFE;
1130         }
1131         netisr_register(NETISR_ARP, cpu0_portfn, pktinfo_portfn_cpu0,
1132                         arpintr, flags);
1133 }
1134
1135 SYSINIT(arp, SI_SUB_PROTO_DOMAIN, SI_ORDER_ANY, arp_init, 0);