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 #include <sys/mplock2.h>
 105
 106 #ifdef CARP
 107 #include <netinet/ip_carp.h>
 108 #endif
 109
 110 #define SIN(s) ((struct sockaddr_in *)s)
 111 #define SDL(s) ((struct sockaddr_dl *)s)
 112
 113 SYSCTL_DECL(_net_link_ether);
 114 SYSCTL_NODE(_net_link_ether, PF_INET, inet, CTLFLAG_RW, 0, "");
 115
 116 /* timer values */
 117 static int arpt_prune = (5*60*1); /* walk list every 5 minutes */
 118 static int arpt_keep = (20*60); /* once resolved, good for 20 more minutes */
 119 static int arpt_down = 20;      /* once declared down, don't send for 20 sec */
 120
 121 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, prune_intvl, CTLFLAG_RW,
 122            &arpt_prune, 0, "");
 123 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, max_age, CTLFLAG_RW,
 124            &arpt_keep, 0, "");
 125 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, host_down_time, CTLFLAG_RW,
 126            &arpt_down, 0, "");
 127
 128 #define rt_expire       rt_rmx.rmx_expire
 129
 130 struct llinfo_arp {
 131         LIST_ENTRY(llinfo_arp) la_le;
 132         struct  rtentry *la_rt;
 133         struct  mbuf *la_hold;  /* last packet until resolved/timeout */
 134         struct  lwkt_port *la_msgport; /* last packet's msgport */
 135         u_short la_preempt;     /* countdown for pre-expiry arps */
 136         u_short la_asked;       /* #times we QUERIED following expiration */
 137 };
 138
 139 static  LIST_HEAD(, llinfo_arp) llinfo_arp_list[MAXCPU];
 140
 141 static int      arp_maxtries = 5;
 142 static int      useloopback = 1; /* use loopback interface for local traffic */
 143 static int      arp_proxyall = 0;
 144
 145 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, maxtries, CTLFLAG_RW,
 146            &arp_maxtries, 0, "ARP resolution attempts before returning error");
 147 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, useloopback, CTLFLAG_RW,
 148            &useloopback, 0, "Use the loopback interface for local traffic");
 149 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, proxyall, CTLFLAG_RW,
 150            &arp_proxyall, 0, "Enable proxy ARP for all suitable requests");
 151
 152 static int      arp_mpsafe = 1;
 153 TUNABLE_INT("net.link.ether.inet.arp_mpsafe", &arp_mpsafe);
 154
 155 static void     arp_rtrequest(int, struct rtentry *, struct rt_addrinfo *);
 156 static void     arprequest(struct ifnet *, const struct in_addr *,
 157                            const struct in_addr *, const u_char *);
 158 static void     arprequest_async(struct ifnet *, const struct in_addr *,
 159                                  const struct in_addr *, const u_char *);
 160 static void     arpintr(struct netmsg *);
 161 static void     arptfree(struct llinfo_arp *);
 162 static void     arptimer(void *);
 163 static struct llinfo_arp *
 164                 arplookup(in_addr_t, boolean_t, boolean_t, boolean_t);
 165 #ifdef INET
 166 static void     in_arpinput(struct mbuf *);
 167 #endif
 168
 169 static struct callout   arptimer_ch[MAXCPU];
 170
 171 /*
 172  * Timeout routine.  Age arp_tab entries periodically.
 173  */
 174 /* ARGSUSED */
 175 static void
 176 arptimer(void *ignored_arg)
 177 {
 178         struct llinfo_arp *la, *nla;
 179
 180         crit_enter();
 181         LIST_FOREACH_MUTABLE(la, &llinfo_arp_list[mycpuid], la_le, nla) {
 182                 if (la->la_rt->rt_expire && la->la_rt->rt_expire <= time_second)
 183                         arptfree(la);
 184         }
 185         callout_reset(&arptimer_ch[mycpuid], arpt_prune * hz, arptimer, NULL);
 186         crit_exit();
 187 }
 188
 189 /*
 190  * Parallel to llc_rtrequest.
 191  */
 192 static void
 193 arp_rtrequest(int req, struct rtentry *rt, struct rt_addrinfo *info)
 194 {
 195         struct sockaddr *gate = rt->rt_gateway;
 196         struct llinfo_arp *la = rt->rt_llinfo;
 197
 198         struct sockaddr_dl null_sdl = { sizeof null_sdl, AF_LINK };
 199         static boolean_t arpinit_done[MAXCPU];
 200
 201         if (!arpinit_done[mycpuid]) {
 202                 arpinit_done[mycpuid] = TRUE;
 203                 callout_init(&arptimer_ch[mycpuid]);
 204                 callout_reset(&arptimer_ch[mycpuid], hz, arptimer, NULL);
 205         }
 206         if (rt->rt_flags & RTF_GATEWAY)
 207                 return;
 208
 209         switch (req) {
 210         case RTM_ADD:
 211                 /*
 212                  * XXX: If this is a manually added route to interface
 213                  * such as older version of routed or gated might provide,
 214                  * restore cloning bit.
 215                  */
 216                 if (!(rt->rt_flags & RTF_HOST) &&
 217                     SIN(rt_mask(rt))->sin_addr.s_addr != 0xffffffff)
 218                         rt->rt_flags |= RTF_CLONING;
 219                 if (rt->rt_flags & RTF_CLONING) {
 220                         /*
 221                          * Case 1: This route should come from a route to iface.
 222                          */
 223                         rt_setgate(rt, rt_key(rt),
 224                                    (struct sockaddr *)&null_sdl,
 225                                    RTL_DONTREPORT);
 226                         gate = rt->rt_gateway;
 227                         SDL(gate)->sdl_type = rt->rt_ifp->if_type;
 228                         SDL(gate)->sdl_index = rt->rt_ifp->if_index;
 229                         rt->rt_expire = time_second;
 230                         break;
 231                 }
 232                 /* Announce a new entry if requested. */
 233                 if (rt->rt_flags & RTF_ANNOUNCE) {
 234                         arprequest_async(rt->rt_ifp,
 235                             &SIN(rt_key(rt))->sin_addr,
 236                             &SIN(rt_key(rt))->sin_addr,
 237                             LLADDR(SDL(gate)));
 238                 }
 239                 /*FALLTHROUGH*/
 240         case RTM_RESOLVE:
 241                 if (gate->sa_family != AF_LINK ||
 242                     gate->sa_len < sizeof(struct sockaddr_dl)) {
 243                         log(LOG_DEBUG, "arp_rtrequest: bad gateway value\n");
 244                         break;
 245                 }
 246                 SDL(gate)->sdl_type = rt->rt_ifp->if_type;
 247                 SDL(gate)->sdl_index = rt->rt_ifp->if_index;
 248                 if (la != NULL)
 249                         break; /* This happens on a route change */
 250                 /*
 251                  * Case 2:  This route may come from cloning, or a manual route
 252                  * add with a LL address.
 253                  */
 254                 R_Malloc(la, struct llinfo_arp *, sizeof *la);
 255                 rt->rt_llinfo = la;
 256                 if (la == NULL) {
 257                         log(LOG_DEBUG, "arp_rtrequest: malloc failed\n");
 258                         break;
 259                 }
 260                 bzero(la, sizeof *la);
 261                 la->la_rt = rt;
 262                 rt->rt_flags |= RTF_LLINFO;
 263                 LIST_INSERT_HEAD(&llinfo_arp_list[mycpuid], la, la_le);
 264
 265 #ifdef INET
 266                 /*
 267                  * This keeps the multicast addresses from showing up
 268                  * in `arp -a' listings as unresolved.  It's not actually
 269                  * functional.  Then the same for broadcast.
 270                  */
 271                 if (IN_MULTICAST(ntohl(SIN(rt_key(rt))->sin_addr.s_addr))) {
 272                         ETHER_MAP_IP_MULTICAST(&SIN(rt_key(rt))->sin_addr,
 273                                                LLADDR(SDL(gate)));
 274                         SDL(gate)->sdl_alen = 6;
 275                         rt->rt_expire = 0;
 276                 }
 277                 if (in_broadcast(SIN(rt_key(rt))->sin_addr, rt->rt_ifp)) {
 278                         memcpy(LLADDR(SDL(gate)), rt->rt_ifp->if_broadcastaddr,
 279                                rt->rt_ifp->if_addrlen);
 280                         SDL(gate)->sdl_alen = rt->rt_ifp->if_addrlen;
 281                         rt->rt_expire = 0;
 282                 }
 283 #endif
 284
 285                 if (SIN(rt_key(rt))->sin_addr.s_addr ==
 286                     (IA_SIN(rt->rt_ifa))->sin_addr.s_addr) {
 287                         /*
 288                          * This test used to be
 289                          *      if (loif.if_flags & IFF_UP)
 290                          * It allowed local traffic to be forced
 291                          * through the hardware by configuring the
 292                          * loopback down.  However, it causes problems
 293                          * during network configuration for boards
 294                          * that can't receive packets they send.  It
 295                          * is now necessary to clear "useloopback" and
 296                          * remove the route to force traffic out to
 297                          * the hardware.
 298                          */
 299                         rt->rt_expire = 0;
 300                         bcopy(IF_LLADDR(rt->rt_ifp), LLADDR(SDL(gate)),
 301                               SDL(gate)->sdl_alen = rt->rt_ifp->if_addrlen);
 302                         if (useloopback)
 303                                 rt->rt_ifp = loif;
 304                 }
 305                 break;
 306
 307         case RTM_DELETE:
 308                 if (la == NULL)
 309                         break;
 310                 LIST_REMOVE(la, la_le);
 311                 rt->rt_llinfo = NULL;
 312                 rt->rt_flags &= ~RTF_LLINFO;
 313                 if (la->la_hold != NULL)
 314                         m_freem(la->la_hold);
 315                 Free(la);
 316                 break;
 317         }
 318 }
 319
 320 static struct mbuf *
 321 arpreq_alloc(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *sip,
 322              const struct in_addr *tip, const u_char *enaddr)
 323 {
 324         struct mbuf *m;
 325         struct arphdr *ah;
 326         u_short ar_hrd;
 327
 328         if ((m = m_gethdr(MB_DONTWAIT, MT_DATA)) == NULL)
 329                 return NULL;
 330         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
 331
 332         switch (ifp->if_type) {
 333         case IFT_ETHER:
 334                 /*
 335                  * This may not be correct for types not explicitly
 336                  * listed, but this is our best guess
 337                  */
 338         default:
 339                 ar_hrd = htons(ARPHRD_ETHER);
 340
 341                 m->m_len = arphdr_len2(ifp->if_addrlen, sizeof(struct in_addr));
 342                 m->m_pkthdr.len = m->m_len;
 343                 MH_ALIGN(m, m->m_len);
 344
 345                 ah = mtod(m, struct arphdr *);
 346                 break;
 347         }
 348
 349         ah->ar_hrd = ar_hrd;
 350         ah->ar_pro = htons(ETHERTYPE_IP);
 351         ah->ar_hln = ifp->if_addrlen;           /* hardware address length */
 352         ah->ar_pln = sizeof(struct in_addr);    /* protocol address length */
 353         ah->ar_op = htons(ARPOP_REQUEST);
 354         memcpy(ar_sha(ah), enaddr, ah->ar_hln);
 355         memset(ar_tha(ah), 0, ah->ar_hln);
 356         memcpy(ar_spa(ah), sip, ah->ar_pln);
 357         memcpy(ar_tpa(ah), tip, ah->ar_pln);
 358
 359         return m;
 360 }
 361
 362 static void
 363 arpreq_send(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m)
 364 {
 365         struct sockaddr sa;
 366         struct ether_header *eh;
 367
 368         switch (ifp->if_type) {
 369         case IFT_ETHER:
 370                 /*
 371                  * This may not be correct for types not explicitly
 372                  * listed, but this is our best guess
 373                  */
 374         default:
 375                 eh = (struct ether_header *)sa.sa_data;
 376                 /* if_output() will not swap */
 377                 eh->ether_type = htons(ETHERTYPE_ARP);
 378                 memcpy(eh->ether_dhost, ifp->if_broadcastaddr, ifp->if_addrlen);
 379                 break;
 380         }
 381
 382         sa.sa_family = AF_UNSPEC;
 383         sa.sa_len = sizeof(sa);
 384         ifp->if_output(ifp, m, &sa, NULL);
 385 }
 386
 387 static void
 388 arpreq_send_handler(struct netmsg *nmsg)
 389 {
 390         struct mbuf *m = ((struct netmsg_packet *)nmsg)->nm_packet;
 391         struct ifnet *ifp = nmsg->nm_lmsg.u.ms_resultp;
 392
 393         arpreq_send(ifp, m);
 394         /* nmsg was embedded in the mbuf, do not reply! */
 395 }
 396
 397 /*
 398  * Broadcast an ARP request. Caller specifies:
 399  *      - arp header source ip address
 400  *      - arp header target ip address
 401  *      - arp header source ethernet address
 402  *
 403  * NOTE: Caller MUST NOT hold ifp's serializer
 404  */
 405 static void
 406 arprequest(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *sip,
 407            const struct in_addr *tip, const u_char *enaddr)
 408 {
 409         struct mbuf *m;
 410
 411         m = arpreq_alloc(ifp, sip, tip, enaddr);
 412         if (m == NULL)
 413                 return;
 414         arpreq_send(ifp, m);
 415 }
 416
 417 /*
 418  * Same as arprequest(), except:
 419  * - Caller is allowed to hold ifp's serializer
 420  * - Network output is done in TDF_NETWORK kernel thread
 421  */
 422 static void
 423 arprequest_async(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *sip,
 424                  const struct in_addr *tip, const u_char *enaddr)
 425 {
 426         struct mbuf *m;
 427         struct netmsg_packet *pmsg;
 428
 429         m = arpreq_alloc(ifp, sip, tip, enaddr);
 430         if (m == NULL)
 431                 return;
 432
 433         pmsg = &m->m_hdr.mh_netmsg;
 434         netmsg_init(&pmsg->nm_netmsg, NULL, &netisr_apanic_rport,
 435                     0, arpreq_send_handler);
 436         pmsg->nm_packet = m;
 437         pmsg->nm_netmsg.nm_lmsg.u.ms_resultp = ifp;
 438
 439         lwkt_sendmsg(cpu_portfn(mycpuid), &pmsg->nm_netmsg.nm_lmsg);
 440 }
 441
 442 /*
 443  * Resolve an IP address into an ethernet address.  If success,
 444  * desten is filled in.  If there is no entry in arptab,
 445  * set one up and broadcast a request for the IP address.
 446  * Hold onto this mbuf and resend it once the address
 447  * is finally resolved.  A return value of 1 indicates
 448  * that desten has been filled in and the packet should be sent
 449  * normally; a 0 return indicates that the packet has been
 450  * taken over here, either now or for later transmission.
 451  */
 452 int
 453 arpresolve(struct ifnet *ifp, struct rtentry *rt0, struct mbuf *m,
 454            struct sockaddr *dst, u_char *desten)
 455 {
 456         struct rtentry *rt;
 457         struct llinfo_arp *la = NULL;
 458         struct sockaddr_dl *sdl;
 459
 460         if (m->m_flags & M_BCAST) {     /* broadcast */
 461                 memcpy(desten, ifp->if_broadcastaddr, ifp->if_addrlen);
 462                 return (1);
 463         }
 464         if (m->m_flags & M_MCAST) {/* multicast */
 465                 ETHER_MAP_IP_MULTICAST(&SIN(dst)->sin_addr, desten);
 466                 return (1);
 467         }
 468         if (rt0 != NULL) {
 469                 if (rt_llroute(dst, rt0, &rt) != 0) {
 470                         m_freem(m);
 471                         return 0;
 472                 }
 473                 la = rt->rt_llinfo;
 474         }
 475         if (la == NULL) {
 476                 la = arplookup(SIN(dst)->sin_addr.s_addr,
 477                                TRUE, RTL_REPORTMSG, FALSE);
 478                 if (la != NULL)
 479                         rt = la->la_rt;
 480         }
 481         if (la == NULL || rt == NULL) {
 482                 log(LOG_DEBUG, "arpresolve: can't allocate llinfo for %s%s%s\n",
 483                     inet_ntoa(SIN(dst)->sin_addr), la ? "la" : " ",
 484                     rt ? "rt" : "");
 485                 m_freem(m);
 486                 return (0);
 487         }
 488         sdl = SDL(rt->rt_gateway);
 489         /*
 490          * Check the address family and length is valid, the address
 491          * is resolved; otherwise, try to resolve.
 492          */
 493         if ((rt->rt_expire == 0 || rt->rt_expire > time_second) &&
 494             sdl->sdl_family == AF_LINK && sdl->sdl_alen != 0) {
 495                 /*
 496                  * If entry has an expiry time and it is approaching,
 497                  * see if we need to send an ARP request within this
 498                  * arpt_down interval.
 499                  */
 500                 if ((rt->rt_expire != 0) &&
 501                     (time_second + la->la_preempt > rt->rt_expire)) {
 502                         arprequest(ifp,
 503                                    &SIN(rt->rt_ifa->ifa_addr)->sin_addr,
 504                                    &SIN(dst)->sin_addr,
 505                                    IF_LLADDR(ifp));
 506                         la->la_preempt--;
 507                 }
 508
 509                 bcopy(LLADDR(sdl), desten, sdl->sdl_alen);
 510                 return 1;
 511         }
 512         /*
 513          * If ARP is disabled or static on this interface, stop.
 514          * XXX
 515          * Probably should not allocate empty llinfo struct if we are
 516          * not going to be sending out an arp request.
 517          */
 518         if (ifp->if_flags & (IFF_NOARP | IFF_STATICARP)) {
 519                 m_freem(m);
 520                 return (0);
 521         }
 522         /*
 523          * There is an arptab entry, but no ethernet address
 524          * response yet.  Replace the held mbuf with this
 525          * latest one.
 526          */
 527         if (la->la_hold != NULL)
 528                 m_freem(la->la_hold);
 529         la->la_hold = m;
 530         la->la_msgport = curnetport;
 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
 612 static int      log_arp_wrong_iface = 1;
 613 static int      log_arp_movements = 1;
 614 static int      log_arp_permanent_modify = 1;
 615
 616 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, log_arp_wrong_iface, CTLFLAG_RW,
 617            &log_arp_wrong_iface, 0,
 618            "Log arp packets arriving on the wrong interface");
 619 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, log_arp_movements, CTLFLAG_RW,
 620            &log_arp_movements, 0,
 621            "Log arp replies from MACs different than the one in the cache");
 622 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, log_arp_permanent_modify, CTLFLAG_RW,
 623            &log_arp_permanent_modify, 0,
 624            "Log arp replies from MACs different than the one "
 625            "in the permanent arp entry");
 626
 627
 628 static void
 629 arp_hold_output(struct netmsg *nmsg)
 630 {
 631         struct mbuf *m = ((struct netmsg_packet *)nmsg)->nm_packet;
 632         struct rtentry *rt;
 633         struct ifnet *ifp;
 634
 635         rt = nmsg->nm_lmsg.u.ms_resultp;
 636         ifp = m->m_pkthdr.rcvif;
 637         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
 638
 639         ifp->if_output(ifp, m, rt_key(rt), rt);
 640
 641         /* Drop the reference count bumped by the sender */
 642         RTFREE(rt);
 643
 644         /* nmsg was embedded in the mbuf, do not reply! */
 645 }
 646
 647 static void
 648 arp_update_oncpu(struct mbuf *m, in_addr_t saddr, boolean_t create,
 649                  boolean_t generate_report, boolean_t dologging)
 650 {
 651         struct arphdr *ah = mtod(m, struct arphdr *);
 652         struct ifnet *ifp = m->m_pkthdr.rcvif;
 653         struct llinfo_arp *la;
 654         struct sockaddr_dl *sdl;
 655         struct rtentry *rt;
 656
 657         la = arplookup(saddr, create, generate_report, FALSE);
 658         if (la && (rt = la->la_rt) && (sdl = SDL(rt->rt_gateway))) {
 659                 struct in_addr isaddr = { saddr };
 660
 661                 /* the following is not an error when doing bridging */
 662                 if (rt->rt_ifp != ifp) {
 663                         if (dologging && log_arp_wrong_iface) {
 664                                 log(LOG_ERR,
 665                                     "arp: %s is on %s "
 666                                     "but got reply from %*D on %s\n",
 667                                     inet_ntoa(isaddr),
 668                                     rt->rt_ifp->if_xname,
 669                                     ifp->if_addrlen, (u_char *)ar_sha(ah), ":",
 670                                     ifp->if_xname);
 671                         }
 672                         return;
 673                 }
 674                 if (sdl->sdl_alen &&
 675                     bcmp(ar_sha(ah), LLADDR(sdl), sdl->sdl_alen)) {
 676                         if (rt->rt_expire != 0) {
 677                                 if (dologging && log_arp_movements) {
 678                                         log(LOG_INFO,
 679                                         "arp: %s moved from %*D to %*D on %s\n",
 680                                         inet_ntoa(isaddr),
 681                                         ifp->if_addrlen, (u_char *)LLADDR(sdl),
 682                                         ":", ifp->if_addrlen,
 683                                         (u_char *)ar_sha(ah), ":",
 684                                         ifp->if_xname);
 685                                 }
 686                         } else {
 687                                 if (dologging && log_arp_permanent_modify) {
 688                                         log(LOG_ERR,
 689                                         "arp: %*D attempts to modify "
 690                                         "permanent entry for %s on %s\n",
 691                                         ifp->if_addrlen, (u_char *)ar_sha(ah),
 692                                         ":", inet_ntoa(isaddr), ifp->if_xname);
 693                                 }
 694                                 return;
 695                         }
 696                 }
 697                 /*
 698                  * sanity check for the address length.
 699                  * XXX this does not work for protocols with variable address
 700                  * length. -is
 701                  */
 702                 if (dologging && sdl->sdl_alen && sdl->sdl_alen != ah->ar_hln) {
 703                         log(LOG_WARNING,
 704                             "arp from %*D: new addr len %d, was %d",
 705                             ifp->if_addrlen, (u_char *) ar_sha(ah), ":",
 706                             ah->ar_hln, sdl->sdl_alen);
 707                 }
 708                 if (ifp->if_addrlen != ah->ar_hln) {
 709                         if (dologging) {
 710                                 log(LOG_WARNING,
 711                                 "arp from %*D: addr len: new %d, i/f %d "
 712                                 "(ignored)",
 713                                 ifp->if_addrlen, (u_char *) ar_sha(ah), ":",
 714                                 ah->ar_hln, ifp->if_addrlen);
 715                         }
 716                         return;
 717                 }
 718                 memcpy(LLADDR(sdl), ar_sha(ah), sdl->sdl_alen = ah->ar_hln);
 719                 if (rt->rt_expire != 0)
 720                         rt->rt_expire = time_second + arpt_keep;
 721                 rt->rt_flags &= ~RTF_REJECT;
 722                 la->la_asked = 0;
 723                 la->la_preempt = arp_maxtries;
 724
 725                 /*
 726                  * This particular cpu might have been holding an mbuf
 727                  * pending ARP resolution.  If so, transmit the mbuf now.
 728                  */
 729                 if (la->la_hold != NULL) {
 730                         struct mbuf *m = la->la_hold;
 731                         struct lwkt_port *port = la->la_msgport;
 732                         struct netmsg_packet *pmsg;
 733
 734                         la->la_hold = NULL;
 735                         la->la_msgport = NULL;
 736
 737                         m_adj(m, sizeof(struct ether_header));
 738
 739                         /*
 740                          * Make sure that this rtentry will not be freed
 741                          * before the packet is processed on the target
 742                          * msgport.  The reference count will be dropped
 743                          * in the handler associated with this packet.
 744                          */
 745                         rt->rt_refcnt++;
 746
 747                         pmsg = &m->m_hdr.mh_netmsg;
 748                         netmsg_init(&pmsg->nm_netmsg, NULL,
 749                                     &netisr_apanic_rport,
 750                                     MSGF_MPSAFE | MSGF_PRIORITY,
 751                                     arp_hold_output);
 752                         pmsg->nm_packet = m;
 753
 754                         /* Record necessary information */
 755                         m->m_pkthdr.rcvif = ifp;
 756                         pmsg->nm_netmsg.nm_lmsg.u.ms_resultp = rt;
 757
 758                         lwkt_sendmsg(port, &pmsg->nm_netmsg.nm_lmsg);
 759                 }
 760         }
 761 }
 762
 763 #ifdef SMP
 764
 765 struct netmsg_arp_update {
 766         struct netmsg   netmsg;
 767         struct mbuf     *m;
 768         in_addr_t       saddr;
 769         boolean_t       create;
 770 };
 771
 772 static void arp_update_msghandler(struct netmsg *);
 773
 774 #endif
 775
 776 /*
 777  * Called from arpintr() - this routine is run from a single cpu.
 778  */
 779 static void
 780 in_arpinput(struct mbuf *m)
 781 {
 782         struct arphdr *ah;
 783         struct ifnet *ifp = m->m_pkthdr.rcvif;
 784         struct ether_header *eh;
 785         struct rtentry *rt;
 786         struct ifaddr_container *ifac;
 787         struct in_ifaddr_container *iac;
 788         struct in_ifaddr *ia = NULL;
 789         struct sockaddr sa;
 790         struct in_addr isaddr, itaddr, myaddr;
 791 #ifdef SMP
 792         struct netmsg_arp_update msg;
 793 #endif
 794         uint8_t *enaddr = NULL;
 795         int op;
 796         int req_len;
 797
 798         req_len = arphdr_len2(ifp->if_addrlen, sizeof(struct in_addr));
 799         if (m->m_len < req_len && (m = m_pullup(m, req_len)) == NULL) {
 800                 log(LOG_ERR, "in_arp: runt packet -- m_pullup failed\n");
 801                 return;
 802         }
 803
 804         ah = mtod(m, struct arphdr *);
 805         op = ntohs(ah->ar_op);
 806         memcpy(&isaddr, ar_spa(ah), sizeof isaddr);
 807         memcpy(&itaddr, ar_tpa(ah), sizeof itaddr);
 808
 809         myaddr.s_addr = INADDR_ANY;
 810 #ifdef CARP
 811         if (ifp->if_carp != NULL) {
 812                 get_mplock();
 813                 if (ifp->if_carp != NULL &&
 814                     carp_iamatch(ifp->if_carp, &itaddr, &isaddr, &enaddr)) {
 815                         rel_mplock();
 816                         myaddr = itaddr;
 817                         goto match;
 818                 }
 819                 rel_mplock();
 820         }
 821 #endif
 822
 823         /*
 824          * Check both target and sender IP addresses:
 825          *
 826          * If we receive the packet on the interface owning the address,
 827          * then accept the address.
 828          *
 829          * For a bridge, we accept the address if the receive interface and
 830          * the interface owning the address are on the same bridge.
 831          * (This will change slightly when we have clusters of interfaces).
 832          */
 833         LIST_FOREACH(iac, INADDR_HASH(itaddr.s_addr), ia_hash) {
 834                 ia = iac->ia;
 835
 836                 /* Skip all ia's which don't match */
 837                 if (itaddr.s_addr != ia->ia_addr.sin_addr.s_addr)
 838                         continue;
 839 #ifdef CARP
 840                 if (ia->ia_ifp->if_type == IFT_CARP)
 841                         continue;
 842 #endif
 843                 if (ia->ia_ifp == ifp)
 844                         goto match;
 845
 846                 if (ifp->if_bridge && ia->ia_ifp &&
 847                     ifp->if_bridge == ia->ia_ifp->if_bridge)
 848                         goto match;
 849         }
 850         LIST_FOREACH(iac, INADDR_HASH(isaddr.s_addr), ia_hash) {
 851                 ia = iac->ia;
 852
 853                 /* Skip all ia's which don't match */
 854                 if (isaddr.s_addr != ia->ia_addr.sin_addr.s_addr)
 855                         continue;
 856 #ifdef CARP
 857                 if (ia->ia_ifp->if_type == IFT_CARP)
 858                         continue;
 859 #endif
 860                 if (ia->ia_ifp == ifp)
 861                         goto match;
 862
 863                 if (ifp->if_bridge && ia->ia_ifp &&
 864                     ifp->if_bridge == ia->ia_ifp->if_bridge)
 865                         goto match;
 866         }
 867         /*
 868          * No match, use the first inet address on the receive interface
 869          * as a dummy address for the rest of the function.
 870          */
 871         TAILQ_FOREACH(ifac, &ifp->if_addrheads[mycpuid], ifa_link) {
 872                 struct ifaddr *ifa = ifac->ifa;
 873
 874                 if (ifa->ifa_addr && ifa->ifa_addr->sa_family == AF_INET) {
 875                         ia = ifatoia(ifa);
 876                         goto match;
 877                 }
 878         }
 879         /*
 880          * If we got here, we didn't find any suitable interface,
 881          * so drop the packet.
 882          */
 883         m_freem(m);
 884         return;
 885
 886 match:
 887         if (!enaddr)
 888                 enaddr = (uint8_t *)IF_LLADDR(ifp);
 889         if (myaddr.s_addr == INADDR_ANY)
 890                 myaddr = ia->ia_addr.sin_addr;
 891         if (!bcmp(ar_sha(ah), enaddr, ifp->if_addrlen)) {
 892                 m_freem(m);     /* it's from me, ignore it. */
 893                 return;
 894         }
 895         if (!bcmp(ar_sha(ah), ifp->if_broadcastaddr, ifp->if_addrlen)) {
 896                 log(LOG_ERR,
 897                     "arp: link address is broadcast for IP address %s!\n",
 898                     inet_ntoa(isaddr));
 899                 m_freem(m);
 900                 return;
 901         }
 902         if (isaddr.s_addr == myaddr.s_addr && myaddr.s_addr != 0) {
 903                 log(LOG_ERR,
 904                    "arp: %*D is using my IP address %s!\n",
 905                    ifp->if_addrlen, (u_char *)ar_sha(ah), ":",
 906                    inet_ntoa(isaddr));
 907                 itaddr = myaddr;
 908                 goto reply;
 909         }
 910         if (ifp->if_flags & IFF_STATICARP)
 911                 goto reply;
 912 #ifdef SMP
 913         netmsg_init(&msg.netmsg, NULL, &curthread->td_msgport,
 914                     0, arp_update_msghandler);
 915         msg.m = m;
 916         msg.saddr = isaddr.s_addr;
 917         msg.create = (itaddr.s_addr == myaddr.s_addr);
 918         lwkt_domsg(rtable_portfn(0), &msg.netmsg.nm_lmsg, 0);
 919 #else
 920         arp_update_oncpu(m, isaddr.s_addr, (itaddr.s_addr == myaddr.s_addr),
 921                          RTL_REPORTMSG, TRUE);
 922 #endif
 923 reply:
 924         if (op != ARPOP_REQUEST) {
 925                 m_freem(m);
 926                 return;
 927         }
 928         if (itaddr.s_addr == myaddr.s_addr) {
 929                 /* I am the target */
 930                 memcpy(ar_tha(ah), ar_sha(ah), ah->ar_hln);
 931                 memcpy(ar_sha(ah), enaddr, ah->ar_hln);
 932         } else {
 933                 struct llinfo_arp *la;
 934
 935                 la = arplookup(itaddr.s_addr, FALSE, RTL_DONTREPORT, SIN_PROXY);
 936                 if (la == NULL) {
 937                         struct sockaddr_in sin;
 938
 939                         if (!arp_proxyall) {
 940                                 m_freem(m);
 941                                 return;
 942                         }
 943
 944                         bzero(&sin, sizeof sin);
 945                         sin.sin_family = AF_INET;
 946                         sin.sin_len = sizeof sin;
 947                         sin.sin_addr = itaddr;
 948
 949                         rt = rtpurelookup((struct sockaddr *)&sin);
 950                         if (rt == NULL) {
 951                                 m_freem(m);
 952                                 return;
 953                         }
 954                         --rt->rt_refcnt;
 955                         /*
 956                          * Don't send proxies for nodes on the same interface
 957                          * as this one came out of, or we'll get into a fight
 958                          * over who claims what Ether address.
 959                          */
 960                         if (rt->rt_ifp == ifp) {
 961                                 m_freem(m);
 962                                 return;
 963                         }
 964                         memcpy(ar_tha(ah), ar_sha(ah), ah->ar_hln);
 965                         memcpy(ar_sha(ah), enaddr, ah->ar_hln);
 966 #ifdef DEBUG_PROXY
 967                         kprintf("arp: proxying for %s\n", inet_ntoa(itaddr));
 968 #endif
 969                 } else {
 970                         struct sockaddr_dl *sdl;
 971
 972                         rt = la->la_rt;
 973                         memcpy(ar_tha(ah), ar_sha(ah), ah->ar_hln);
 974                         sdl = SDL(rt->rt_gateway);
 975                         memcpy(ar_sha(ah), LLADDR(sdl), ah->ar_hln);
 976                 }
 977         }
 978
 979         memcpy(ar_tpa(ah), ar_spa(ah), ah->ar_pln);
 980         memcpy(ar_spa(ah), &itaddr, ah->ar_pln);
 981         ah->ar_op = htons(ARPOP_REPLY);
 982         ah->ar_pro = htons(ETHERTYPE_IP); /* let's be sure! */
 983         switch (ifp->if_type) {
 984         case IFT_ETHER:
 985         /*
 986          * May not be correct for types not explictly
 987          * listed, but it is our best guess.
 988          */
 989         default:
 990                 eh = (struct ether_header *)sa.sa_data;
 991                 memcpy(eh->ether_dhost, ar_tha(ah), sizeof eh->ether_dhost);
 992                 eh->ether_type = htons(ETHERTYPE_ARP);
 993                 break;
 994         }
 995         sa.sa_family = AF_UNSPEC;
 996         sa.sa_len = sizeof sa;
 997         ifp->if_output(ifp, m, &sa, NULL);
 998 }
 999
1000 #ifdef SMP
1001
1002 static void
1003 arp_update_msghandler(struct netmsg *netmsg)
1004 {
1005         struct netmsg_arp_update *msg = (struct netmsg_arp_update *)netmsg;
1006         int nextcpu;
1007
1008         /*
1009          * This message handler will be called on all of the CPUs,
1010          * however, we only need to generate rtmsg on CPU0.
1011          */
1012         arp_update_oncpu(msg->m, msg->saddr, msg->create,
1013                          mycpuid == 0 ? RTL_REPORTMSG : RTL_DONTREPORT,
1014                          mycpuid == 0);
1015
1016         nextcpu = mycpuid + 1;
1017         if (nextcpu < ncpus)
1018                 lwkt_forwardmsg(rtable_portfn(nextcpu), &msg->netmsg.nm_lmsg);
1019         else
1020                 lwkt_replymsg(&msg->netmsg.nm_lmsg, 0);
1021 }
1022
1023 #endif  /* SMP */
1024
1025 #endif  /* INET */
1026
1027 /*
1028  * Free an arp entry.  If the arp entry is actively referenced or represents
1029  * a static entry we only clear it back to an unresolved state, otherwise
1030  * we destroy the entry entirely.
1031  *
1032  * Note that static entries are created when route add ... -interface is used
1033  * to create an interface route to a (direct) destination.
1034  */
1035 static void
1036 arptfree(struct llinfo_arp *la)
1037 {
1038         struct rtentry *rt = la->la_rt;
1039         struct sockaddr_dl *sdl;
1040
1041         if (rt == NULL)
1042                 panic("arptfree");
1043         sdl = SDL(rt->rt_gateway);
1044         if (sdl != NULL &&
1045             ((rt->rt_refcnt > 0 && sdl->sdl_family == AF_LINK) ||
1046              (rt->rt_flags & RTF_STATIC))) {
1047                 sdl->sdl_alen = 0;
1048                 la->la_preempt = la->la_asked = 0;
1049                 rt->rt_flags &= ~RTF_REJECT;
1050                 return;
1051         }
1052         rtrequest(RTM_DELETE, rt_key(rt), NULL, rt_mask(rt), 0, NULL);
1053 }
1054
1055 /*
1056  * Lookup or enter a new address in arptab.
1057  */
1058 static struct llinfo_arp *
1059 arplookup(in_addr_t addr, boolean_t create, boolean_t generate_report,
1060           boolean_t proxy)
1061 {
1062         struct rtentry *rt;
1063         struct sockaddr_inarp sin = { sizeof sin, AF_INET };
1064         const char *why = NULL;
1065
1066         sin.sin_addr.s_addr = addr;
1067         sin.sin_other = proxy ? SIN_PROXY : 0;
1068         if (create) {
1069                 rt = _rtlookup((struct sockaddr *)&sin,
1070                                generate_report, RTL_DOCLONE);
1071         } else {
1072                 rt = rtpurelookup((struct sockaddr *)&sin);
1073         }
1074         if (rt == NULL)
1075                 return (NULL);
1076         rt->rt_refcnt--;
1077
1078         if (rt->rt_flags & RTF_GATEWAY)
1079                 why = "host is not on local network";
1080         else if (!(rt->rt_flags & RTF_LLINFO))
1081                 why = "could not allocate llinfo";
1082         else if (rt->rt_gateway->sa_family != AF_LINK)
1083                 why = "gateway route is not ours";
1084
1085         if (why) {
1086                 if (create) {
1087                         log(LOG_DEBUG, "arplookup %s failed: %s\n",
1088                             inet_ntoa(sin.sin_addr), why);
1089                 }
1090                 if (rt->rt_refcnt <= 0 && (rt->rt_flags & RTF_WASCLONED)) {
1091                         /* No references to this route.  Purge it. */
1092                         rtrequest(RTM_DELETE, rt_key(rt), rt->rt_gateway,
1093                                   rt_mask(rt), rt->rt_flags, NULL);
1094                 }
1095                 return (NULL);
1096         }
1097         return (rt->rt_llinfo);
1098 }
1099
1100 void
1101 arp_ifinit(struct ifnet *ifp, struct ifaddr *ifa)
1102 {
1103         if (IA_SIN(ifa)->sin_addr.s_addr != INADDR_ANY) {
1104                 arprequest_async(ifp, &IA_SIN(ifa)->sin_addr,
1105                                  &IA_SIN(ifa)->sin_addr, IF_LLADDR(ifp));
1106         }
1107         ifa->ifa_rtrequest = arp_rtrequest;
1108         ifa->ifa_flags |= RTF_CLONING;
1109 }
1110
1111 void
1112 arp_iainit(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *addr, const u_char *enaddr)
1113 {
1114         if (addr->s_addr != INADDR_ANY)
1115                 arprequest_async(ifp, addr, addr, enaddr);
1116 }
1117
1118 static void
1119 arp_init(void)
1120 {
1121         uint32_t flags;
1122         int cpu;
1123
1124         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++)
1125                 LIST_INIT(&llinfo_arp_list[cpu]);
1126
1127         if (arp_mpsafe) {
1128                 flags = NETISR_FLAG_MPSAFE;
1129                 kprintf("arp: MPSAFE\n");
1130         } else {
1131                 flags = NETISR_FLAG_NOTMPSAFE;
1132         }
1133         netisr_register(NETISR_ARP, cpu0_portfn, pktinfo_portfn_cpu0,
1134                         arpintr, flags);
1135 }
1136
1137 SYSINIT(arp, SI_SUB_PROTO_DOMAIN, SI_ORDER_ANY, arp_init, 0);