sys/netinet6/mld6.c

   1 /*      $FreeBSD: src/sys/netinet6/mld6.c,v 1.4.2.4 2003/01/23 21:06:47 sam Exp $       */
   2 /*      $DragonFly: src/sys/netinet6/mld6.c,v 1.6 2005/06/03 19:56:08 eirikn Exp $      */
   3 /*      $KAME: mld6.c,v 1.27 2001/04/04 05:17:30 itojun Exp $   */
   4
   5 /*
   6  * Copyright (C) 1998 WIDE Project.
   7  * All rights reserved.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. Neither the name of the project nor the names of its contributors
  18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  19  *    without specific prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE PROJECT AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE PROJECT OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  31  * SUCH DAMAGE.
  32  */
  33
  34 /*
  35  * Copyright (c) 1988 Stephen Deering.
  36  * Copyright (c) 1992, 1993
  37  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
  38  *
  39  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
  40  * Stephen Deering of Stanford University.
  41  *
  42  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  43  * modification, are permitted provided that the following conditions
  44  * are met:
  45  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  46  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  47  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  48  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  49  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  50  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  51  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  52  *    without specific prior written permission.
  53  *
  54  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  55  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  56  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  57  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  58  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  59  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  60  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  61  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  62  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  63  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  64  * SUCH DAMAGE.
  65  *
  66  *      @(#)igmp.c      8.1 (Berkeley) 7/19/93
  67  */
  68
  69 #include "opt_inet.h"
  70 #include "opt_inet6.h"
  71
  72 #include <sys/param.h>
  73 #include <sys/systm.h>
  74 #include <sys/mbuf.h>
  75 #include <sys/socket.h>
  76 #include <sys/protosw.h>
  77 #include <sys/syslog.h>
  78 #include <sys/thread2.h>
  79
  80 #include <net/if.h>
  81
  82 #include <netinet/in.h>
  83 #include <netinet/in_var.h>
  84 #include <netinet/ip6.h>
  85 #include <netinet6/ip6_var.h>
  86 #include <netinet/icmp6.h>
  87 #include <netinet6/mld6_var.h>
  88
  89 #include <net/net_osdep.h>
  90
  91 /*
  92  * Protocol constants
  93  */
  94
  95 /* denotes that the MLD max response delay field specifies time in milliseconds */
  96 #define MLD6_TIMER_SCALE        1000
  97 /*
  98  * time between repetitions of a node's initial report of interest in a
  99  * multicast address(in seconds)
 100  */
 101 #define MLD6_UNSOLICITED_REPORT_INTERVAL        10
 102
 103 static struct ip6_pktopts ip6_opts;
 104 static int mld6_timers_are_running;
 105 /* XXX: These are necessary for KAME's link-local hack */
 106 static struct in6_addr mld6_all_nodes_linklocal = IN6ADDR_LINKLOCAL_ALLNODES_INIT;
 107 static struct in6_addr mld6_all_routers_linklocal = IN6ADDR_LINKLOCAL_ALLROUTERS_INIT;
 108
 109 static void mld6_sendpkt (struct in6_multi *, int, const struct in6_addr *);
 110
 111 static struct lwkt_token mld6_token = LWKT_TOKEN_INITIALIZER(mp_token);
 112
 113
 114 void
 115 mld6_init(void)
 116 {
 117         static u_int8_t hbh_buf[8];
 118         struct ip6_hbh *hbh = (struct ip6_hbh *)hbh_buf;
 119         u_int16_t rtalert_code = htons((u_int16_t)IP6OPT_RTALERT_MLD);
 120
 121         mld6_timers_are_running = 0;
 122
 123         /* ip6h_nxt will be fill in later */
 124         hbh->ip6h_len = 0;      /* (8 >> 3) - 1 */
 125
 126         /* XXX: grotty hard coding... */
 127         hbh_buf[2] = IP6OPT_PADN;       /* 2 byte padding */
 128         hbh_buf[3] = 0;
 129         hbh_buf[4] = IP6OPT_RTALERT;
 130         hbh_buf[5] = IP6OPT_RTALERT_LEN - 2;
 131         bcopy((caddr_t)&rtalert_code, &hbh_buf[6], sizeof(u_int16_t));
 132
 133         init_ip6pktopts(&ip6_opts);
 134         ip6_opts.ip6po_hbh = hbh;
 135 }
 136
 137 void
 138 mld6_start_listening(struct in6_multi *in6m)
 139 {
 140         /*
 141          * RFC2710 page 10:
 142          * The node never sends a Report or Done for the link-scope all-nodes
 143          * address.
 144          * MLD messages are never sent for multicast addresses whose scope is 0
 145          * (reserved) or 1 (node-local).
 146          */
 147         lwkt_gettoken(&mld6_token);
 148         mld6_all_nodes_linklocal.s6_addr16[1] =
 149                 htons(in6m->in6m_ifp->if_index); /* XXX */
 150         if (IN6_ARE_ADDR_EQUAL(&in6m->in6m_addr, &mld6_all_nodes_linklocal) ||
 151             IPV6_ADDR_MC_SCOPE(&in6m->in6m_addr) < IPV6_ADDR_SCOPE_LINKLOCAL) {
 152                 in6m->in6m_timer = 0;
 153                 in6m->in6m_state = MLD6_OTHERLISTENER;
 154         } else {
 155                 mld6_sendpkt(in6m, MLD_LISTENER_REPORT, NULL);
 156                 in6m->in6m_timer = MLD6_RANDOM_DELAY(
 157                         MLD6_UNSOLICITED_REPORT_INTERVAL * PR_FASTHZ);
 158                 in6m->in6m_state = MLD6_IREPORTEDLAST;
 159                 mld6_timers_are_running = 1;
 160         }
 161         lwkt_reltoken(&mld6_token);
 162 }
 163
 164 void
 165 mld6_stop_listening(struct in6_multi *in6m)
 166 {
 167         mld6_all_nodes_linklocal.s6_addr16[1] =
 168                 htons(in6m->in6m_ifp->if_index); /* XXX */
 169         mld6_all_routers_linklocal.s6_addr16[1] =
 170                 htons(in6m->in6m_ifp->if_index); /* XXX: necessary when mrouting */
 171
 172         if (in6m->in6m_state == MLD6_IREPORTEDLAST &&
 173             (!IN6_ARE_ADDR_EQUAL(&in6m->in6m_addr, &mld6_all_nodes_linklocal)) &&
 174             IPV6_ADDR_MC_SCOPE(&in6m->in6m_addr) > IPV6_ADDR_SCOPE_NODELOCAL)
 175                 mld6_sendpkt(in6m, MLD_LISTENER_DONE,
 176                              &mld6_all_routers_linklocal);
 177 }
 178
 179 void
 180 mld6_input(struct mbuf *m, int off)
 181 {
 182         struct ip6_hdr *ip6;
 183         struct mld_hdr *mldh;
 184         struct ifnet *ifp = m->m_pkthdr.rcvif;
 185         struct in6_multi *in6m;
 186         struct in6_ifaddr *ia;
 187         struct ifmultiaddr *ifma, mark;
 188         struct sockaddr sa;
 189         int timer;              /* timer value in the MLD query header */
 190
 191 #ifndef PULLDOWN_TEST
 192         IP6_EXTHDR_CHECK(m, off, sizeof(*mldh),);
 193         mldh = (struct mld_hdr *)(mtod(m, caddr_t) + off);
 194 #else
 195         IP6_EXTHDR_GET(mldh, struct mld_hdr *, m, off, sizeof(*mldh));
 196         if (mldh == NULL) {
 197                 icmp6stat.icp6s_tooshort++;
 198                 return;
 199         }
 200 #endif
 201
 202         lwkt_gettoken(&mld6_token);
 203         /* source address validation */
 204         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);/* in case mpullup */
 205         if (!IN6_IS_ADDR_LINKLOCAL(&ip6->ip6_src)) {
 206                 log(LOG_ERR,
 207                     "mld6_input: src %s is not link-local (grp=%s)\n",
 208                     ip6_sprintf(&ip6->ip6_src),
 209                     ip6_sprintf(&mldh->mld_addr));
 210                 /*
 211                  * spec (RFC2710) does not explicitly
 212                  * specify to discard the packet from a non link-local
 213                  * source address. But we believe it's expected to do so.
 214                  * XXX: do we have to allow :: as source?
 215                  */
 216                 m_freem(m);
 217                 lwkt_reltoken(&mld6_token);
 218                 return;
 219         }
 220
 221         /*
 222          * In the MLD6 specification, there are 3 states and a flag.
 223          *
 224          * In Non-Listener state, we simply don't have a membership record.
 225          * In Delaying Listener state, our timer is running (in6m->in6m_timer)
 226          * In Idle Listener state, our timer is not running (in6m->in6m_timer==0)
 227          *
 228          * The flag is in6m->in6m_state, it is set to MLD6_OTHERLISTENER if
 229          * we have heard a report from another member, or MLD6_IREPORTEDLAST
 230          * if we sent the last report.
 231          */
 232         switch(mldh->mld_type) {
 233         case MLD_LISTENER_QUERY:
 234                 if (ifp->if_flags & IFF_LOOPBACK)
 235                         break;
 236
 237                 if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&mldh->mld_addr) &&
 238                     !IN6_IS_ADDR_MULTICAST(&mldh->mld_addr))
 239                         break;  /* print error or log stat? */
 240                 if (IN6_IS_ADDR_MC_LINKLOCAL(&mldh->mld_addr))
 241                         mldh->mld_addr.s6_addr16[1] =
 242                                 htons(ifp->if_index); /* XXX */
 243
 244                 /*
 245                  * - Start the timers in all of our membership records
 246                  *   that the query applies to for the interface on
 247                  *   which the query arrived excl. those that belong
 248                  *   to the "all-nodes" group (ff02::1).
 249                  * - Restart any timer that is already running but has
 250                  *   A value longer than the requested timeout.
 251                  * - Use the value specified in the query message as
 252                  *   the maximum timeout.
 253                  */
 254                 IFP_TO_IA6(ifp, ia);
 255                 if (ia == NULL)
 256                         break;
 257
 258                 /*
 259                  * XXX: System timer resolution is too low to handle Max
 260                  * Response Delay, so set 1 to the internal timer even if
 261                  * the calculated value equals to zero when Max Response
 262                  * Delay is positive.
 263                  */
 264                 timer = ntohs(mldh->mld_maxdelay)*PR_FASTHZ/MLD6_TIMER_SCALE;
 265                 if (timer == 0 && mldh->mld_maxdelay)
 266                         timer = 1;
 267                 mld6_all_nodes_linklocal.s6_addr16[1] =
 268                         htons(ifp->if_index); /* XXX */
 269
 270                 bzero(&sa, sizeof(sa));
 271                 sa.sa_family = AF_UNSPEC;
 272                 sa.sa_len = sizeof(sa);
 273
 274                 bzero(&mark, sizeof(mark));
 275                 mark.ifma_addr = &sa;
 276
 277                 /* TODO: need ifnet_serialize_main */
 278                 ifnet_serialize_all(ifp);
 279
 280                 TAILQ_INSERT_HEAD(&ifp->if_multiaddrs, &mark, ifma_link);
 281                 while ((ifma = TAILQ_NEXT(&mark, ifma_link)) != NULL) {
 282                         TAILQ_REMOVE(&ifp->if_multiaddrs, &mark, ifma_link);
 283                         TAILQ_INSERT_AFTER(&ifp->if_multiaddrs, ifma, &mark,
 284                             ifma_link);
 285
 286                         if (ifma->ifma_addr->sa_family != AF_INET6)
 287                                 continue;
 288                         in6m = (struct in6_multi *)ifma->ifma_protospec;
 289                         if (IN6_ARE_ADDR_EQUAL(&in6m->in6m_addr,
 290                                         &mld6_all_nodes_linklocal) ||
 291                             IPV6_ADDR_MC_SCOPE(&in6m->in6m_addr) <
 292                             IPV6_ADDR_SCOPE_LINKLOCAL)
 293                                 continue;
 294
 295                         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&mldh->mld_addr) ||
 296                             IN6_ARE_ADDR_EQUAL(&mldh->mld_addr,
 297                                                 &in6m->in6m_addr))
 298                         {
 299                                 if (timer == 0) {
 300                                         /*
 301                                          * Release serializer(s) temporarily,
 302                                          * before sending report.
 303                                          */
 304                                         ifnet_deserialize_all(ifp);
 305                                         /* send a report immediately */
 306                                         mld6_sendpkt(in6m, MLD_LISTENER_REPORT,
 307                                                 NULL);
 308                                         ifnet_serialize_all(ifp);
 309                                         in6m->in6m_timer = 0; /* reset timer */
 310                                         in6m->in6m_state = MLD6_IREPORTEDLAST;
 311                                 }
 312                                 else if (in6m->in6m_timer == 0 || /*idle state*/
 313                                         in6m->in6m_timer > timer) {
 314                                         in6m->in6m_timer =
 315                                                 MLD6_RANDOM_DELAY(timer);
 316                                         mld6_timers_are_running = 1;
 317                                 }
 318                         }
 319                 }
 320                 TAILQ_REMOVE(&ifp->if_multiaddrs, &mark, ifma_link);
 321
 322                 ifnet_deserialize_all(ifp);
 323
 324                 if (IN6_IS_ADDR_MC_LINKLOCAL(&mldh->mld_addr))
 325                         mldh->mld_addr.s6_addr16[1] = 0; /* XXX */
 326                 break;
 327         case MLD_LISTENER_REPORT:
 328                 /*
 329                  * For fast leave to work, we have to know that we are the
 330                  * last person to send a report for this group.  Reports
 331                  * can potentially get looped back if we are a multicast
 332                  * router, so discard reports sourced by me.
 333                  * Note that it is impossible to check IFF_LOOPBACK flag of
 334                  * ifp for this purpose, since ip6_mloopback pass the physical
 335                  * interface to looutput.
 336                  */
 337                 if (m->m_flags & M_LOOP) /* XXX: grotty flag, but efficient */
 338                         break;
 339
 340                 if (!IN6_IS_ADDR_MULTICAST(&mldh->mld_addr))
 341                         break;
 342
 343                 if (IN6_IS_ADDR_MC_LINKLOCAL(&mldh->mld_addr))
 344                         mldh->mld_addr.s6_addr16[1] =
 345                                 htons(ifp->if_index); /* XXX */
 346                 /*
 347                  * If we belong to the group being reported, stop
 348                  * our timer for that group.
 349                  */
 350                 in6m = IN6_LOOKUP_MULTI(&mldh->mld_addr, ifp);
 351                 if (in6m) {
 352                         in6m->in6m_timer = 0; /* transit to idle state */
 353                         in6m->in6m_state = MLD6_OTHERLISTENER; /* clear flag */
 354                 }
 355
 356                 if (IN6_IS_ADDR_MC_LINKLOCAL(&mldh->mld_addr))
 357                         mldh->mld_addr.s6_addr16[1] = 0; /* XXX */
 358                 break;
 359         default:                /* this is impossible */
 360                 log(LOG_ERR, "mld6_input: illegal type(%d)", mldh->mld_type);
 361                 break;
 362         }
 363
 364         m_freem(m);
 365         lwkt_reltoken(&mld6_token);
 366 }
 367
 368 void
 369 mld6_fasttimeo(void)
 370 {
 371         struct in6_multi *in6m;
 372         struct in6_multistep step;
 373
 374         /*
 375          * Quick check to see if any work needs to be done, in order
 376          * to minimize the overhead of fasttimo processing.
 377          */
 378         lwkt_gettoken(&mld6_token);
 379         if (!mld6_timers_are_running) {
 380                 lwkt_reltoken(&mld6_token);
 381                 return;
 382         }
 383
 384         mld6_timers_are_running = 0;
 385         IN6_FIRST_MULTI(step, in6m);
 386         while (in6m != NULL) {
 387                 if (in6m->in6m_timer == 0) {
 388                         /* do nothing */
 389                 } else if (--in6m->in6m_timer == 0) {
 390                         mld6_sendpkt(in6m, MLD_LISTENER_REPORT, NULL);
 391                         in6m->in6m_state = MLD6_IREPORTEDLAST;
 392                 } else {
 393                         mld6_timers_are_running = 1;
 394                 }
 395                 IN6_NEXT_MULTI(step, in6m);
 396         }
 397         lwkt_reltoken(&mld6_token);
 398 }
 399
 400 static void
 401 mld6_sendpkt(struct in6_multi *in6m, int type, const struct in6_addr *dst)
 402 {
 403         struct mbuf *mh, *md;
 404         struct mld_hdr *mldh;
 405         struct ip6_hdr *ip6;
 406         struct ip6_moptions im6o;
 407         struct in6_ifaddr *ia;
 408         struct ifnet *ifp = in6m->in6m_ifp;
 409         struct ifnet *outif = NULL;
 410
 411         /*
 412          * At first, find a link local address on the outgoing interface
 413          * to use as the source address of the MLD packet.
 414          */
 415         if ((ia = in6ifa_ifpforlinklocal(ifp, IN6_IFF_NOTREADY|IN6_IFF_ANYCAST))
 416             == NULL)
 417                 return;
 418
 419         /*
 420          * Allocate mbufs to store ip6 header and MLD header.
 421          * We allocate 2 mbufs and make chain in advance because
 422          * it is more convenient when inserting the hop-by-hop option later.
 423          */
 424         MGETHDR(mh, MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
 425         if (mh == NULL)
 426                 return;
 427         MGET(md, MB_DONTWAIT, MT_DATA);
 428         if (md == NULL) {
 429                 m_free(mh);
 430                 return;
 431         }
 432         mh->m_next = md;
 433
 434         mh->m_pkthdr.rcvif = NULL;
 435         mh->m_pkthdr.len = sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct mld_hdr);
 436         mh->m_len = sizeof(struct ip6_hdr);
 437         MH_ALIGN(mh, sizeof(struct ip6_hdr));
 438
 439         /* fill in the ip6 header */
 440         ip6 = mtod(mh, struct ip6_hdr *);
 441         ip6->ip6_flow = 0;
 442         ip6->ip6_vfc &= ~IPV6_VERSION_MASK;
 443         ip6->ip6_vfc |= IPV6_VERSION;
 444         /* ip6_plen will be set later */
 445         ip6->ip6_nxt = IPPROTO_ICMPV6;
 446         /* ip6_hlim will be set by im6o.im6o_multicast_hlim */
 447         ip6->ip6_src = ia->ia_addr.sin6_addr;
 448         ip6->ip6_dst = dst ? *dst : in6m->in6m_addr;
 449
 450         /* fill in the MLD header */
 451         md->m_len = sizeof(struct mld_hdr);
 452         mldh = mtod(md, struct mld_hdr *);
 453         mldh->mld_type = type;
 454         mldh->mld_code = 0;
 455         mldh->mld_cksum = 0;
 456         /* XXX: we assume the function will not be called for query messages */
 457         mldh->mld_maxdelay = 0;
 458         mldh->mld_reserved = 0;
 459         mldh->mld_addr = in6m->in6m_addr;
 460         if (IN6_IS_ADDR_MC_LINKLOCAL(&mldh->mld_addr))
 461                 mldh->mld_addr.s6_addr16[1] = 0; /* XXX */
 462         mldh->mld_cksum = in6_cksum(mh, IPPROTO_ICMPV6,
 463                                      sizeof(struct ip6_hdr),
 464                                      sizeof(struct mld_hdr));
 465
 466         /* construct multicast option */
 467         bzero(&im6o, sizeof(im6o));
 468         im6o.im6o_multicast_ifp = ifp;
 469         im6o.im6o_multicast_hlim = 1;
 470
 471         /*
 472          * Request loopback of the report if we are acting as a multicast
 473          * router, so that the process-level routing daemon can hear it.
 474          */
 475         im6o.im6o_multicast_loop = (ip6_mrouter != NULL);
 476
 477         /* increment output statictics */
 478         icmp6stat.icp6s_outhist[type]++;
 479
 480         ip6_output(mh, &ip6_opts, NULL, 0, &im6o, &outif, NULL);
 481         if (outif) {
 482                 icmp6_ifstat_inc(outif, ifs6_out_msg);
 483                 switch (type) {
 484                 case MLD_LISTENER_QUERY:
 485                         icmp6_ifstat_inc(outif, ifs6_out_mldquery);
 486                         break;
 487                 case MLD_LISTENER_REPORT:
 488                         icmp6_ifstat_inc(outif, ifs6_out_mldreport);
 489                         break;
 490                 case MLD_LISTENER_DONE:
 491                         icmp6_ifstat_inc(outif, ifs6_out_mlddone);
 492                         break;
 493                 }
 494         }
 495 }