sys/netinet/ip_demux.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2003, 2004 Jeffrey M. Hsu.  All rights reserved.
   3  * Copyright (c) 2003, 2004 The DragonFly Project.  All rights reserved.
   4  *
   5  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
   6  * by Jeffrey M. Hsu.
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  16  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
  17  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
  18  *    from this software without specific, prior written permission.
  19  *
  20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  21  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  22  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
  23  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
  24  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  25  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
  26  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  27  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
  28  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
  29  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
  30  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  31  * SUCH DAMAGE.
  32  *
  33  * $DragonFly: src/sys/netinet/ip_demux.c,v 1.24 2004/07/08 22:43:01 hsu Exp $
  34  */
  35
  36 /*
  37  * Copyright (c) 2003, 2004 Jeffrey M. Hsu.  All rights reserved.
  38  *
  39  * License terms: all terms for the DragonFly license above plus the following:
  40  *
  41  * 4. All advertising materials mentioning features or use of this software
  42  *    must display the following acknowledgement:
  43  *
  44  *      This product includes software developed by Jeffrey M. Hsu
  45  *      for the DragonFly Project.
  46  *
  47  *    This requirement may be waived with permission from Jeffrey Hsu.
  48  *    This requirement will sunset and may be removed on July 8 2005,
  49  *    after which the standard DragonFly license (as shown above) will
  50  *    apply.
  51  */
  52
  53 #include "opt_inet.h"
  54
  55 #include <sys/param.h>
  56 #include <sys/systm.h>
  57 #include <sys/kernel.h>
  58 #include <sys/socket.h>
  59 #include <sys/socketvar.h>
  60 #include <sys/thread.h>
  61 #include <sys/sysctl.h>
  62 #include <sys/globaldata.h>
  63
  64 #include <net/if.h>
  65 #include <net/netisr.h>
  66
  67 #include <netinet/in_systm.h>
  68 #include <netinet/in.h>
  69 #include <netinet/in_var.h>
  70 #include <netinet/in_pcb.h>
  71 #include <netinet/ip.h>
  72 #include <netinet/ip_var.h>
  73 #include <netinet/tcp.h>
  74 #include <netinet/tcpip.h>
  75 #include <netinet/tcp_var.h>
  76 #include <netinet/udp.h>
  77 #include <netinet/udp_var.h>
  78
  79 extern struct thread netisr_cpu[];
  80
  81 static struct thread tcp_thread[MAXCPU];
  82 static struct thread udp_thread[MAXCPU];
  83
  84 static __inline int
  85 INP_MPORT_HASH(in_addr_t faddr, in_addr_t laddr,
  86                in_port_t fport, in_port_t lport)
  87 {
  88         /*
  89          * Use low order bytes.
  90          */
  91
  92 #if (BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN)
  93         KASSERT(ncpus2 < 256, ("need different hash function"));  /* XXX JH */
  94         return (((faddr >> 24) ^ (fport >> 8) ^ (laddr >> 24) ^ (lport >> 8)) &
  95                 ncpus2_mask);
  96 #else
  97         return ((faddr ^ fport ^ laddr ^ lport) & ncpus2_mask);
  98 #endif
  99 }
 100
 101 /*
 102  * Map a packet to a protocol processing thread.
 103  */
 104 lwkt_port_t
 105 ip_mport(struct mbuf *m)
 106 {
 107         struct ip *ip;
 108         int iphlen;
 109         struct tcphdr *th;
 110         struct udphdr *uh;
 111         int thoff;                              /* TCP data offset */
 112         lwkt_port_t port;
 113         int cpu;
 114
 115         if (m->m_pkthdr.len < sizeof(struct ip)) {
 116                 ipstat.ips_tooshort++;
 117                 return (NULL);
 118         }
 119
 120         if (m->m_len < sizeof(struct ip) &&
 121             (m = m_pullup(m, sizeof(struct ip))) == NULL) {
 122                 ipstat.ips_toosmall++;
 123                 return (NULL);
 124         }
 125
 126         ip = mtod(m, struct ip *);
 127
 128         iphlen = ip->ip_hl << 2;
 129         if (iphlen < sizeof(struct ip)) {       /* minimum header length */
 130                 ipstat.ips_badhlen++;
 131                 return (NULL);
 132         }
 133
 134         /*
 135          * XXX generic packet handling defrag on CPU 0 for now.
 136          */
 137         if (ntohs(ip->ip_off) & (IP_MF | IP_OFFMASK))
 138                 return (&netisr_cpu[0].td_msgport);
 139
 140         switch (ip->ip_p) {
 141         case IPPROTO_TCP:
 142                 if (m->m_len < iphlen + sizeof(struct tcphdr) &&
 143                     (m = m_pullup(m, iphlen + sizeof(struct tcphdr))) == NULL) {
 144                         tcpstat.tcps_rcvshort++;
 145                         return (NULL);
 146                 }
 147                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip + iphlen);
 148                 thoff = th->th_off << 2;
 149                 if (thoff < sizeof(struct tcphdr) ||
 150                     thoff > ntohs(ip->ip_len)) {
 151                         tcpstat.tcps_rcvbadoff++;
 152                         return (NULL);
 153                 }
 154                 if (m->m_len < iphlen + thoff) {
 155                         m = m_pullup(m, iphlen + thoff);
 156                         if (m == NULL) {
 157                                 tcpstat.tcps_rcvshort++;
 158                                 return (NULL);
 159                         }
 160                         ip = mtod(m, struct ip *);
 161                         th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip + iphlen);
 162                 }
 163
 164                 cpu = INP_MPORT_HASH(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
 165                     th->th_sport, th->th_dport);
 166                 port = &tcp_thread[cpu].td_msgport;
 167                 break;
 168         case IPPROTO_UDP:
 169                 if (m->m_len < iphlen + sizeof(struct udphdr)) {
 170                         m = m_pullup(m, iphlen + sizeof(struct udphdr));
 171                         if (m == NULL) {
 172                                 udpstat.udps_hdrops++;
 173                                 return (NULL);
 174                         }
 175                         ip = mtod(m, struct ip *);
 176                 }
 177                 uh = (struct udphdr *)((caddr_t)ip + iphlen);
 178
 179                 if (IN_MULTICAST(ntohl(ip->ip_dst.s_addr)) ||
 180                     in_broadcast(ip->ip_dst, m->m_pkthdr.rcvif)) {
 181                         cpu = 0;
 182                 } else {
 183                         cpu = INP_MPORT_HASH(ip->ip_src.s_addr,
 184                             ip->ip_dst.s_addr, uh->uh_sport, uh->uh_dport);
 185                 }
 186                 port = &udp_thread[cpu].td_msgport;
 187                 break;
 188         default:
 189                 if (m->m_len < iphlen && (m = m_pullup(m, iphlen)) == NULL) {
 190                         ipstat.ips_badhlen++;
 191                         return (NULL);
 192                 }
 193                 port = &netisr_cpu[0].td_msgport;
 194                 break;
 195         }
 196         KKASSERT(port->mp_putport != NULL);
 197
 198         return (port);
 199 }
 200
 201 /*
 202  * Map a TCP socket to a protocol processing thread.
 203  */
 204 lwkt_port_t
 205 tcp_soport(struct socket *so, struct sockaddr *nam, int req)
 206 {
 207         struct inpcb *inp;
 208
 209         /* The following processing all take place on Protocol Thread 0. */
 210         if (req == PRU_BIND || req == PRU_CONNECT || req == PRU_ATTACH ||
 211             req == PRU_LISTEN)
 212                 return (&tcp_thread[0].td_msgport);
 213
 214         inp = sotoinpcb(so);
 215         if (!inp)               /* connection reset by peer */
 216                 return (&tcp_thread[0].td_msgport);
 217
 218         /*
 219          * Already bound and connected or listening.  For TCP connections,
 220          * the (faddr, fport, laddr, lport) association cannot change now.
 221          *
 222          * Note: T/TCP code needs some reorganization to fit into
 223          * this model.  XXX JH
 224          *
 225          * Rely on type-stable memory and check in protocol handler
 226          * to fix race condition here w/ deallocation of inp.  XXX JH
 227          */
 228         return (&tcp_thread[INP_MPORT_HASH(inp->inp_faddr.s_addr,
 229             inp->inp_laddr.s_addr, inp->inp_fport, inp->inp_lport)].td_msgport);
 230 }
 231
 232 lwkt_port_t
 233 tcp_addrport(in_addr_t faddr, in_port_t fport, in_addr_t laddr, in_port_t lport)
 234 {
 235         return (&tcp_thread[tcp_addrcpu(faddr, fport,
 236                                         laddr, lport)].td_msgport);
 237 }
 238
 239 /*
 240  * Map a UDP socket to a protocol processing thread.
 241  */
 242 lwkt_port_t
 243 udp_soport(struct socket *so, struct sockaddr *nam, int req)
 244 {
 245         struct inpcb *inp;
 246
 247         /*
 248          * The following processing all take place on Protocol Thread 0:
 249          *   only bind() and connect() have a non-null nam parameter
 250          *   attach() has a null socket parameter
 251          *   Fast and slow timeouts pass in two NULLs
 252          */
 253         if (nam != NULL || so == NULL)
 254                 return (&udp_thread[0].td_msgport);
 255
 256         inp = sotoinpcb(so);
 257
 258         if (IN_MULTICAST(ntohl(inp->inp_laddr.s_addr)))
 259                 return (&udp_thread[0].td_msgport);
 260
 261         /*
 262          * Rely on type-stable memory and check in protocol handler
 263          * to fix race condition here w/ deallocation of inp.  XXX JH
 264          */
 265
 266         return (&udp_thread[INP_MPORT_HASH(inp->inp_faddr.s_addr,
 267             inp->inp_laddr.s_addr, inp->inp_fport, inp->inp_lport)].td_msgport);
 268 }
 269
 270 /*
 271  * Map a network address to a processor.
 272  */
 273 int
 274 tcp_addrcpu(in_addr_t faddr, in_port_t fport, in_addr_t laddr, in_port_t lport)
 275 {
 276         return (INP_MPORT_HASH(faddr, laddr, fport, lport));
 277 }
 278
 279 int
 280 udp_addrcpu(in_addr_t faddr, in_port_t fport, in_addr_t laddr, in_port_t lport)
 281 {
 282         if (IN_MULTICAST(ntohl(laddr)))
 283                 return (0);
 284         else
 285                 return (INP_MPORT_HASH(faddr, laddr, fport, lport));
 286 }
 287
 288 /*
 289  * Return LWKT port for cpu.
 290  */
 291 lwkt_port_t
 292 tcp_cport(int cpu)
 293 {
 294         return (&tcp_thread[cpu].td_msgport);
 295 }
 296
 297 void
 298 tcp_thread_init(void)
 299 {
 300         int cpu;
 301
 302         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
 303                 lwkt_create(netmsg_service_loop, NULL, NULL,
 304                         &tcp_thread[cpu], 0, cpu, "tcp_thread %d", cpu);
 305                 tcp_thread[cpu].td_msgport.mp_putport = netmsg_put_port;
 306         }
 307 }
 308
 309 void
 310 udp_thread_init(void)
 311 {
 312         int cpu;
 313
 314         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
 315                 lwkt_create(netmsg_service_loop, NULL, NULL,
 316                         &udp_thread[cpu], 0, cpu, "udp_thread %d", cpu);
 317                 udp_thread[cpu].td_msgport.mp_putport = netmsg_put_port;
 318         }
 319 }