sys/netgraph/ppp/ng_ppp.c

   1
   2 /*
   3  * ng_ppp.c
   4  *
   5  * Copyright (c) 1996-2000 Whistle Communications, Inc.
   6  * All rights reserved.
   7  *
   8  * Subject to the following obligations and disclaimer of warranty, use and
   9  * redistribution of this software, in source or object code forms, with or
  10  * without modifications are expressly permitted by Whistle Communications;
  11  * provided, however, that:
  12  * 1. Any and all reproductions of the source or object code must include the
  13  *    copyright notice above and the following disclaimer of warranties; and
  14  * 2. No rights are granted, in any manner or form, to use Whistle
  15  *    Communications, Inc. trademarks, including the mark "WHISTLE
  16  *    COMMUNICATIONS" on advertising, endorsements, or otherwise except as
  17  *    such appears in the above copyright notice or in the software.
  18  *
  19  * THIS SOFTWARE IS BEING PROVIDED BY WHISTLE COMMUNICATIONS "AS IS", AND
  20  * TO THE MAXIMUM EXTENT PERMITTED BY LAW, WHISTLE COMMUNICATIONS MAKES NO
  21  * REPRESENTATIONS OR WARRANTIES, EXPRESS OR IMPLIED, REGARDING THIS SOFTWARE,
  22  * INCLUDING WITHOUT LIMITATION, ANY AND ALL IMPLIED WARRANTIES OF
  23  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, OR NON-INFRINGEMENT.
  24  * WHISTLE COMMUNICATIONS DOES NOT WARRANT, GUARANTEE, OR MAKE ANY
  25  * REPRESENTATIONS REGARDING THE USE OF, OR THE RESULTS OF THE USE OF THIS
  26  * SOFTWARE IN TERMS OF ITS CORRECTNESS, ACCURACY, RELIABILITY OR OTHERWISE.
  27  * IN NO EVENT SHALL WHISTLE COMMUNICATIONS BE LIABLE FOR ANY DAMAGES
  28  * RESULTING FROM OR ARISING OUT OF ANY USE OF THIS SOFTWARE, INCLUDING
  29  * WITHOUT LIMITATION, ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY,
  30  * PUNITIVE, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
  31  * SERVICES, LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, HOWEVER CAUSED AND UNDER ANY
  32  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  33  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  34  * THIS SOFTWARE, EVEN IF WHISTLE COMMUNICATIONS IS ADVISED OF THE POSSIBILITY
  35  * OF SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  * Author: Archie Cobbs <archie@freebsd.org>
  38  *
  39  * $FreeBSD: src/sys/netgraph/ng_ppp.c,v 1.15.2.10 2003/03/10 17:55:48 archie Exp $
  40  * $DragonFly: src/sys/netgraph/ppp/ng_ppp.c,v 1.11 2006/12/20 18:14:43 dillon Exp $
  41  * $Whistle: ng_ppp.c,v 1.24 1999/11/01 09:24:52 julian Exp $
  42  */
  43
  44 /*
  45  * PPP node type.
  46  */
  47
  48 #include <sys/param.h>
  49 #include <sys/systm.h>
  50 #include <sys/kernel.h>
  51 #include <sys/time.h>
  52 #include <sys/mbuf.h>
  53 #include <sys/malloc.h>
  54 #include <sys/errno.h>
  55 #include <sys/ctype.h>
  56 #include <sys/thread2.h>
  57
  58 #include <machine/limits.h>
  59
  60 #include <netgraph/ng_message.h>
  61 #include <netgraph/netgraph.h>
  62 #include <netgraph/ng_parse.h>
  63 #include "ng_ppp.h"
  64 #include <netgraph/vjc/ng_vjc.h>
  65
  66 #define PROT_VALID(p)           (((p) & 0x0101) == 0x0001)
  67 #define PROT_COMPRESSABLE(p)    (((p) & 0xff00) == 0x0000)
  68
  69 /* Some PPP protocol numbers we're interested in */
  70 #define PROT_APPLETALK          0x0029
  71 #define PROT_COMPD              0x00fd
  72 #define PROT_CRYPTD             0x0053
  73 #define PROT_IP                 0x0021
  74 #define PROT_IPV6               0x0057
  75 #define PROT_IPX                0x002b
  76 #define PROT_LCP                0xc021
  77 #define PROT_MP                 0x003d
  78 #define PROT_VJCOMP             0x002d
  79 #define PROT_VJUNCOMP           0x002f
  80
  81 /* Multilink PPP definitions */
  82 #define MP_MIN_MRRU             1500            /* per RFC 1990 */
  83 #define MP_INITIAL_SEQ          0               /* per RFC 1990 */
  84 #define MP_MIN_LINK_MRU         32
  85
  86 #define MP_SHORT_SEQ_MASK       0x00000fff      /* short seq # mask */
  87 #define MP_SHORT_SEQ_HIBIT      0x00000800      /* short seq # high bit */
  88 #define MP_SHORT_FIRST_FLAG     0x00008000      /* first fragment in frame */
  89 #define MP_SHORT_LAST_FLAG      0x00004000      /* last fragment in frame */
  90
  91 #define MP_LONG_SEQ_MASK        0x00ffffff      /* long seq # mask */
  92 #define MP_LONG_SEQ_HIBIT       0x00800000      /* long seq # high bit */
  93 #define MP_LONG_FIRST_FLAG      0x80000000      /* first fragment in frame */
  94 #define MP_LONG_LAST_FLAG       0x40000000      /* last fragment in frame */
  95
  96 #define MP_NOSEQ                0x7fffffff      /* impossible sequence number */
  97
  98 /* Sign extension of MP sequence numbers */
  99 #define MP_SHORT_EXTEND(s)      (((s) & MP_SHORT_SEQ_HIBIT) ?           \
 100                                     ((s) | ~MP_SHORT_SEQ_MASK)          \
 101                                     : ((s) & MP_SHORT_SEQ_MASK))
 102 #define MP_LONG_EXTEND(s)       (((s) & MP_LONG_SEQ_HIBIT) ?            \
 103                                     ((s) | ~MP_LONG_SEQ_MASK)           \
 104                                     : ((s) & MP_LONG_SEQ_MASK))
 105
 106 /* Comparision of MP sequence numbers. Note: all sequence numbers
 107    except priv->xseq are stored with the sign bit extended. */
 108 #define MP_SHORT_SEQ_DIFF(x,y)  MP_SHORT_EXTEND((x) - (y))
 109 #define MP_LONG_SEQ_DIFF(x,y)   MP_LONG_EXTEND((x) - (y))
 110
 111 #define MP_RECV_SEQ_DIFF(priv,x,y)                                      \
 112                                 ((priv)->conf.recvShortSeq ?            \
 113                                     MP_SHORT_SEQ_DIFF((x), (y)) :       \
 114                                     MP_LONG_SEQ_DIFF((x), (y)))
 115
 116 /* Increment receive sequence number */
 117 #define MP_NEXT_RECV_SEQ(priv,seq)                                      \
 118                                 ((priv)->conf.recvShortSeq ?            \
 119                                     MP_SHORT_EXTEND((seq) + 1) :        \
 120                                     MP_LONG_EXTEND((seq) + 1))
 121
 122 /* Don't fragment transmitted packets smaller than this */
 123 #define MP_MIN_FRAG_LEN         6
 124
 125 /* Maximum fragment reasssembly queue length */
 126 #define MP_MAX_QUEUE_LEN        128
 127
 128 /* Fragment queue scanner period */
 129 #define MP_FRAGTIMER_INTERVAL   (hz/2)
 130
 131 /* We store incoming fragments this way */
 132 struct ng_ppp_frag {
 133         int                             seq;            /* fragment seq# */
 134         u_char                          first;          /* First in packet? */
 135         u_char                          last;           /* Last in packet? */
 136         struct timeval                  timestamp;      /* time of reception */
 137         struct mbuf                     *data;          /* Fragment data */
 138         meta_p                          meta;           /* Fragment meta */
 139         CIRCLEQ_ENTRY(ng_ppp_frag)      f_qent;         /* Fragment queue */
 140 };
 141
 142 /* We use integer indicies to refer to the non-link hooks */
 143 static const char *const ng_ppp_hook_names[] = {
 144         NG_PPP_HOOK_ATALK,
 145 #define HOOK_INDEX_ATALK                0
 146         NG_PPP_HOOK_BYPASS,
 147 #define HOOK_INDEX_BYPASS               1
 148         NG_PPP_HOOK_COMPRESS,
 149 #define HOOK_INDEX_COMPRESS             2
 150         NG_PPP_HOOK_ENCRYPT,
 151 #define HOOK_INDEX_ENCRYPT              3
 152         NG_PPP_HOOK_DECOMPRESS,
 153 #define HOOK_INDEX_DECOMPRESS           4
 154         NG_PPP_HOOK_DECRYPT,
 155 #define HOOK_INDEX_DECRYPT              5
 156         NG_PPP_HOOK_INET,
 157 #define HOOK_INDEX_INET                 6
 158         NG_PPP_HOOK_IPX,
 159 #define HOOK_INDEX_IPX                  7
 160         NG_PPP_HOOK_VJC_COMP,
 161 #define HOOK_INDEX_VJC_COMP             8
 162         NG_PPP_HOOK_VJC_IP,
 163 #define HOOK_INDEX_VJC_IP               9
 164         NG_PPP_HOOK_VJC_UNCOMP,
 165 #define HOOK_INDEX_VJC_UNCOMP           10
 166         NG_PPP_HOOK_VJC_VJIP,
 167 #define HOOK_INDEX_VJC_VJIP             11
 168         NG_PPP_HOOK_IPV6,
 169 #define HOOK_INDEX_IPV6                 12
 170         NULL
 171 #define HOOK_INDEX_MAX                  13
 172 };
 173
 174 /* We store index numbers in the hook private pointer. The HOOK_INDEX()
 175    for a hook is either the index (above) for normal hooks, or the ones
 176    complement of the link number for link hooks. */
 177 #define HOOK_INDEX(hook)        (*((int16_t *) &(hook)->private))
 178
 179 /* Per-link private information */
 180 struct ng_ppp_link {
 181         struct ng_ppp_link_conf conf;           /* link configuration */
 182         hook_p                  hook;           /* connection to link data */
 183         int32_t                 seq;            /* highest rec'd seq# - MSEQ */
 184         struct timeval          lastWrite;      /* time of last write */
 185         int                     bytesInQueue;   /* bytes in the output queue */
 186         struct ng_ppp_link_stat stats;          /* Link stats */
 187 };
 188
 189 /* Total per-node private information */
 190 struct ng_ppp_private {
 191         struct ng_ppp_bund_conf conf;                   /* bundle config */
 192         struct ng_ppp_link_stat bundleStats;            /* bundle stats */
 193         struct ng_ppp_link      links[NG_PPP_MAX_LINKS];/* per-link info */
 194         int32_t                 xseq;                   /* next out MP seq # */
 195         int32_t                 mseq;                   /* min links[i].seq */
 196         u_char                  vjCompHooked;           /* VJ comp hooked up? */
 197         u_char                  allLinksEqual;          /* all xmit the same? */
 198         u_char                  timerActive;            /* frag timer active? */
 199         u_int                   numActiveLinks;         /* how many links up */
 200         int                     activeLinks[NG_PPP_MAX_LINKS];  /* indicies */
 201         u_int                   lastLink;               /* for round robin */
 202         hook_p                  hooks[HOOK_INDEX_MAX];  /* non-link hooks */
 203         CIRCLEQ_HEAD(ng_ppp_fraglist, ng_ppp_frag)      /* fragment queue */
 204                                 frags;
 205         int                     qlen;                   /* fraq queue length */
 206         struct callout          fragTimer;              /* fraq queue check */
 207 };
 208 typedef struct ng_ppp_private *priv_p;
 209
 210 /* Netgraph node methods */
 211 static ng_constructor_t ng_ppp_constructor;
 212 static ng_rcvmsg_t      ng_ppp_rcvmsg;
 213 static ng_shutdown_t    ng_ppp_rmnode;
 214 static ng_newhook_t     ng_ppp_newhook;
 215 static ng_rcvdata_t     ng_ppp_rcvdata;
 216 static ng_disconnect_t  ng_ppp_disconnect;
 217
 218 /* Helper functions */
 219 static int      ng_ppp_input(node_p node, int bypass,
 220                         int linkNum, struct mbuf *m, meta_p meta);
 221 static int      ng_ppp_output(node_p node, int bypass, int proto,
 222                         int linkNum, struct mbuf *m, meta_p meta);
 223 static int      ng_ppp_mp_input(node_p node, int linkNum,
 224                         struct mbuf *m, meta_p meta);
 225 static int      ng_ppp_check_packet(node_p node);
 226 static void     ng_ppp_get_packet(node_p node, struct mbuf **mp, meta_p *metap);
 227 static int      ng_ppp_frag_process(node_p node);
 228 static int      ng_ppp_frag_trim(node_p node);
 229 static void     ng_ppp_frag_timeout(void *arg);
 230 static void     ng_ppp_frag_checkstale(node_p node);
 231 static void     ng_ppp_frag_reset(node_p node);
 232 static int      ng_ppp_mp_output(node_p node, struct mbuf *m, meta_p meta);
 233 static void     ng_ppp_mp_strategy(node_p node, int len, int *distrib);
 234 static int      ng_ppp_intcmp(const void *v1, const void *v2);
 235 static struct   mbuf *ng_ppp_addproto(struct mbuf *m, int proto, int compOK);
 236 static struct   mbuf *ng_ppp_prepend(struct mbuf *m, const void *buf, int len);
 237 static int      ng_ppp_config_valid(node_p node,
 238                         const struct ng_ppp_node_conf *newConf);
 239 static void     ng_ppp_update(node_p node, int newConf);
 240 static void     ng_ppp_start_frag_timer(node_p node);
 241 static void     ng_ppp_stop_frag_timer(node_p node);
 242
 243 /* Parse type for struct ng_ppp_mp_state_type */
 244 static const struct ng_parse_fixedarray_info ng_ppp_rseq_array_info = {
 245         &ng_parse_hint32_type,
 246         NG_PPP_MAX_LINKS
 247 };
 248 static const struct ng_parse_type ng_ppp_rseq_array_type = {
 249         &ng_parse_fixedarray_type,
 250         &ng_ppp_rseq_array_info,
 251 };
 252 static const struct ng_parse_struct_field ng_ppp_mp_state_type_fields[]
 253         = NG_PPP_MP_STATE_TYPE_INFO(&ng_ppp_rseq_array_type);
 254 static const struct ng_parse_type ng_ppp_mp_state_type = {
 255         &ng_parse_struct_type,
 256         &ng_ppp_mp_state_type_fields
 257 };
 258
 259 /* Parse type for struct ng_ppp_link_conf */
 260 static const struct ng_parse_struct_field ng_ppp_link_type_fields[]
 261         = NG_PPP_LINK_TYPE_INFO;
 262 static const struct ng_parse_type ng_ppp_link_type = {
 263         &ng_parse_struct_type,
 264         &ng_ppp_link_type_fields
 265 };
 266
 267 /* Parse type for struct ng_ppp_bund_conf */
 268 static const struct ng_parse_struct_field ng_ppp_bund_type_fields[]
 269         = NG_PPP_BUND_TYPE_INFO;
 270 static const struct ng_parse_type ng_ppp_bund_type = {
 271         &ng_parse_struct_type,
 272         &ng_ppp_bund_type_fields
 273 };
 274
 275 /* Parse type for struct ng_ppp_node_conf */
 276 static const struct ng_parse_fixedarray_info ng_ppp_array_info = {
 277         &ng_ppp_link_type,
 278         NG_PPP_MAX_LINKS
 279 };
 280 static const struct ng_parse_type ng_ppp_link_array_type = {
 281         &ng_parse_fixedarray_type,
 282         &ng_ppp_array_info,
 283 };
 284 static const struct ng_parse_struct_field ng_ppp_conf_type_fields[]
 285         = NG_PPP_CONFIG_TYPE_INFO(&ng_ppp_bund_type, &ng_ppp_link_array_type);
 286 static const struct ng_parse_type ng_ppp_conf_type = {
 287         &ng_parse_struct_type,
 288         &ng_ppp_conf_type_fields
 289 };
 290
 291 /* Parse type for struct ng_ppp_link_stat */
 292 static const struct ng_parse_struct_field ng_ppp_stats_type_fields[]
 293         = NG_PPP_STATS_TYPE_INFO;
 294 static const struct ng_parse_type ng_ppp_stats_type = {
 295         &ng_parse_struct_type,
 296         &ng_ppp_stats_type_fields
 297 };
 298
 299 /* List of commands and how to convert arguments to/from ASCII */
 300 static const struct ng_cmdlist ng_ppp_cmds[] = {
 301         {
 302           NGM_PPP_COOKIE,
 303           NGM_PPP_SET_CONFIG,
 304           "setconfig",
 305           &ng_ppp_conf_type,
 306           NULL
 307         },
 308         {
 309           NGM_PPP_COOKIE,
 310           NGM_PPP_GET_CONFIG,
 311           "getconfig",
 312           NULL,
 313           &ng_ppp_conf_type
 314         },
 315         {
 316           NGM_PPP_COOKIE,
 317           NGM_PPP_GET_MP_STATE,
 318           "getmpstate",
 319           NULL,
 320           &ng_ppp_mp_state_type
 321         },
 322         {
 323           NGM_PPP_COOKIE,
 324           NGM_PPP_GET_LINK_STATS,
 325           "getstats",
 326           &ng_parse_int16_type,
 327           &ng_ppp_stats_type
 328         },
 329         {
 330           NGM_PPP_COOKIE,
 331           NGM_PPP_CLR_LINK_STATS,
 332           "clrstats",
 333           &ng_parse_int16_type,
 334           NULL
 335         },
 336         {
 337           NGM_PPP_COOKIE,
 338           NGM_PPP_GETCLR_LINK_STATS,
 339           "getclrstats",
 340           &ng_parse_int16_type,
 341           &ng_ppp_stats_type
 342         },
 343         { 0 }
 344 };
 345
 346 /* Node type descriptor */
 347 static struct ng_type ng_ppp_typestruct = {
 348         NG_VERSION,
 349         NG_PPP_NODE_TYPE,
 350         NULL,
 351         ng_ppp_constructor,
 352         ng_ppp_rcvmsg,
 353         ng_ppp_rmnode,
 354         ng_ppp_newhook,
 355         NULL,
 356         NULL,
 357         ng_ppp_rcvdata,
 358         ng_ppp_rcvdata,
 359         ng_ppp_disconnect,
 360         ng_ppp_cmds
 361 };
 362 NETGRAPH_INIT(ppp, &ng_ppp_typestruct);
 363
 364 static int *compareLatencies;                   /* hack for ng_ppp_intcmp() */
 365
 366 /* Address and control field header */
 367 static const u_char ng_ppp_acf[2] = { 0xff, 0x03 };
 368
 369 /* Maximum time we'll let a complete incoming packet sit in the queue */
 370 static const struct timeval ng_ppp_max_staleness = { 2, 0 };    /* 2 seconds */
 371
 372 #define ERROUT(x)       do { error = (x); goto done; } while (0)
 373
 374 /************************************************************************
 375                         NETGRAPH NODE STUFF
 376  ************************************************************************/
 377
 378 /*
 379  * Node type constructor
 380  */
 381 static int
 382 ng_ppp_constructor(node_p *nodep)
 383 {
 384         priv_p priv;
 385         int i, error;
 386
 387         /* Allocate private structure */
 388         MALLOC(priv, priv_p, sizeof(*priv), M_NETGRAPH, M_NOWAIT);
 389         if (priv == NULL)
 390                 return (ENOMEM);
 391         bzero(priv, sizeof(*priv));
 392
 393         /* Call generic node constructor */
 394         if ((error = ng_make_node_common(&ng_ppp_typestruct, nodep))) {
 395                 FREE(priv, M_NETGRAPH);
 396                 return (error);
 397         }
 398         (*nodep)->private = priv;
 399
 400         /* Initialize state */
 401         CIRCLEQ_INIT(&priv->frags);
 402         for (i = 0; i < NG_PPP_MAX_LINKS; i++)
 403                 priv->links[i].seq = MP_NOSEQ;
 404         callout_init(&priv->fragTimer);
 405
 406         /* Done */
 407         return (0);
 408 }
 409
 410 /*
 411  * Give our OK for a hook to be added
 412  */
 413 static int
 414 ng_ppp_newhook(node_p node, hook_p hook, const char *name)
 415 {
 416         const priv_p priv = node->private;
 417         int linkNum = -1;
 418         hook_p *hookPtr = NULL;
 419         int hookIndex = -1;
 420
 421         /* Figure out which hook it is */
 422         if (strncmp(name, NG_PPP_HOOK_LINK_PREFIX,      /* a link hook? */
 423             strlen(NG_PPP_HOOK_LINK_PREFIX)) == 0) {
 424                 const char *cp;
 425                 char *eptr;
 426
 427                 cp = name + strlen(NG_PPP_HOOK_LINK_PREFIX);
 428                 if (!isdigit(*cp) || (cp[0] == '0' && cp[1] != '\0'))
 429                         return (EINVAL);
 430                 linkNum = (int)strtoul(cp, &eptr, 10);
 431                 if (*eptr != '\0' || linkNum < 0 || linkNum >= NG_PPP_MAX_LINKS)
 432                         return (EINVAL);
 433                 hookPtr = &priv->links[linkNum].hook;
 434                 hookIndex = ~linkNum;
 435         } else {                                /* must be a non-link hook */
 436                 int i;
 437
 438                 for (i = 0; ng_ppp_hook_names[i] != NULL; i++) {
 439                         if (strcmp(name, ng_ppp_hook_names[i]) == 0) {
 440                                 hookPtr = &priv->hooks[i];
 441                                 hookIndex = i;
 442                                 break;
 443                         }
 444                 }
 445                 if (ng_ppp_hook_names[i] == NULL)
 446                         return (EINVAL);        /* no such hook */
 447         }
 448
 449         /* See if hook is already connected */
 450         if (*hookPtr != NULL)
 451                 return (EISCONN);
 452
 453         /* Disallow more than one link unless multilink is enabled */
 454         if (linkNum != -1 && priv->links[linkNum].conf.enableLink
 455             && !priv->conf.enableMultilink && priv->numActiveLinks >= 1)
 456                 return (ENODEV);
 457
 458         /* OK */
 459         *hookPtr = hook;
 460         HOOK_INDEX(hook) = hookIndex;
 461         ng_ppp_update(node, 0);
 462         return (0);
 463 }
 464
 465 /*
 466  * Receive a control message
 467  */
 468 static int
 469 ng_ppp_rcvmsg(node_p node, struct ng_mesg *msg,
 470               const char *raddr, struct ng_mesg **rptr)
 471 {
 472         const priv_p priv = node->private;
 473         struct ng_mesg *resp = NULL;
 474         int error = 0;
 475
 476         switch (msg->header.typecookie) {
 477         case NGM_PPP_COOKIE:
 478                 switch (msg->header.cmd) {
 479                 case NGM_PPP_SET_CONFIG:
 480                     {
 481                         struct ng_ppp_node_conf *const conf =
 482                             (struct ng_ppp_node_conf *)msg->data;
 483                         int i;
 484
 485                         /* Check for invalid or illegal config */
 486                         if (msg->header.arglen != sizeof(*conf))
 487                                 ERROUT(EINVAL);
 488                         if (!ng_ppp_config_valid(node, conf))
 489                                 ERROUT(EINVAL);
 490
 491                         /* Copy config */
 492                         priv->conf = conf->bund;
 493                         for (i = 0; i < NG_PPP_MAX_LINKS; i++)
 494                                 priv->links[i].conf = conf->links[i];
 495                         ng_ppp_update(node, 1);
 496                         break;
 497                     }
 498                 case NGM_PPP_GET_CONFIG:
 499                     {
 500                         struct ng_ppp_node_conf *conf;
 501                         int i;
 502
 503                         NG_MKRESPONSE(resp, msg, sizeof(*conf), M_NOWAIT);
 504                         if (resp == NULL)
 505                                 ERROUT(ENOMEM);
 506                         conf = (struct ng_ppp_node_conf *)resp->data;
 507                         conf->bund = priv->conf;
 508                         for (i = 0; i < NG_PPP_MAX_LINKS; i++)
 509                                 conf->links[i] = priv->links[i].conf;
 510                         break;
 511                     }
 512                 case NGM_PPP_GET_MP_STATE:
 513                     {
 514                         struct ng_ppp_mp_state *info;
 515                         int i;
 516
 517                         NG_MKRESPONSE(resp, msg, sizeof(*info), M_NOWAIT);
 518                         if (resp == NULL)
 519                                 ERROUT(ENOMEM);
 520                         info = (struct ng_ppp_mp_state *)resp->data;
 521                         bzero(info, sizeof(*info));
 522                         for (i = 0; i < NG_PPP_MAX_LINKS; i++) {
 523                                 if (priv->links[i].seq != MP_NOSEQ)
 524                                         info->rseq[i] = priv->links[i].seq;
 525                         }
 526                         info->mseq = priv->mseq;
 527                         info->xseq = priv->xseq;
 528                         break;
 529                     }
 530                 case NGM_PPP_GET_LINK_STATS:
 531                 case NGM_PPP_CLR_LINK_STATS:
 532                 case NGM_PPP_GETCLR_LINK_STATS:
 533                     {
 534                         struct ng_ppp_link_stat *stats;
 535                         u_int16_t linkNum;
 536
 537                         if (msg->header.arglen != sizeof(u_int16_t))
 538                                 ERROUT(EINVAL);
 539                         linkNum = *((u_int16_t *) msg->data);
 540                         if (linkNum >= NG_PPP_MAX_LINKS
 541                             && linkNum != NG_PPP_BUNDLE_LINKNUM)
 542                                 ERROUT(EINVAL);
 543                         stats = (linkNum == NG_PPP_BUNDLE_LINKNUM) ?
 544                             &priv->bundleStats : &priv->links[linkNum].stats;
 545                         if (msg->header.cmd != NGM_PPP_CLR_LINK_STATS) {
 546                                 NG_MKRESPONSE(resp, msg,
 547                                     sizeof(struct ng_ppp_link_stat), M_NOWAIT);
 548                                 if (resp == NULL)
 549                                         ERROUT(ENOMEM);
 550                                 bcopy(stats, resp->data, sizeof(*stats));
 551                         }
 552                         if (msg->header.cmd != NGM_PPP_GET_LINK_STATS)
 553                                 bzero(stats, sizeof(*stats));
 554                         break;
 555                     }
 556                 default:
 557                         error = EINVAL;
 558                         break;
 559                 }
 560                 break;
 561         case NGM_VJC_COOKIE:
 562             {
 563                 char path[NG_PATHLEN + 1];
 564                 node_p origNode;
 565
 566                 if ((error = ng_path2node(node, raddr, &origNode, NULL)) != 0)
 567                         ERROUT(error);
 568                 ksnprintf(path, sizeof(path), "[%lx]:%s",
 569                     (long)node, NG_PPP_HOOK_VJC_IP);
 570                 return ng_send_msg(origNode, msg, path, rptr);
 571             }
 572         default:
 573                 error = EINVAL;
 574                 break;
 575         }
 576         if (rptr)
 577                 *rptr = resp;
 578         else if (resp)
 579                 FREE(resp, M_NETGRAPH);
 580
 581 done:
 582         FREE(msg, M_NETGRAPH);
 583         return (error);
 584 }
 585
 586 /*
 587  * Receive data on a hook
 588  */
 589 static int
 590 ng_ppp_rcvdata(hook_p hook, struct mbuf *m, meta_p meta)
 591 {
 592         const node_p node = hook->node;
 593         const priv_p priv = node->private;
 594         const int index = HOOK_INDEX(hook);
 595         u_int16_t linkNum = NG_PPP_BUNDLE_LINKNUM;
 596         hook_p outHook = NULL;
 597         int proto = 0, error;
 598
 599         /* Did it come from a link hook? */
 600         if (index < 0) {
 601                 struct ng_ppp_link *link;
 602
 603                 /* Convert index into a link number */
 604                 linkNum = (u_int16_t)~index;
 605                 KASSERT(linkNum < NG_PPP_MAX_LINKS,
 606                     ("%s: bogus index 0x%x", __func__, index));
 607                 link = &priv->links[linkNum];
 608
 609                 /* Stats */
 610                 link->stats.recvFrames++;
 611                 link->stats.recvOctets += m->m_pkthdr.len;
 612
 613                 /* Strip address and control fields, if present */
 614                 if (m->m_pkthdr.len >= 2) {
 615                         if (m->m_len < 2 && (m = m_pullup(m, 2)) == NULL) {
 616                                 NG_FREE_DATA(m, meta);
 617                                 return (ENOBUFS);
 618                         }
 619                         if (bcmp(mtod(m, u_char *), &ng_ppp_acf, 2) == 0)
 620                                 m_adj(m, 2);
 621                 }
 622
 623                 /* Dispatch incoming frame (if not enabled, to bypass) */
 624                 return ng_ppp_input(node,
 625                     !link->conf.enableLink, linkNum, m, meta);
 626         }
 627
 628         /* Get protocol & check if data allowed from this hook */
 629         switch (index) {
 630
 631         /* Outgoing data */
 632         case HOOK_INDEX_ATALK:
 633                 if (!priv->conf.enableAtalk) {
 634                         NG_FREE_DATA(m, meta);
 635                         return (ENXIO);
 636                 }
 637                 proto = PROT_APPLETALK;
 638                 break;
 639         case HOOK_INDEX_IPX:
 640                 if (!priv->conf.enableIPX) {
 641                         NG_FREE_DATA(m, meta);
 642                         return (ENXIO);
 643                 }
 644                 proto = PROT_IPX;
 645                 break;
 646         case HOOK_INDEX_IPV6:
 647                 if (!priv->conf.enableIPv6) {
 648                         NG_FREE_DATA(m, meta);
 649                         return (ENXIO);
 650                 }
 651                 proto = PROT_IPV6;
 652                 break;
 653         case HOOK_INDEX_INET:
 654         case HOOK_INDEX_VJC_VJIP:
 655                 if (!priv->conf.enableIP) {
 656                         NG_FREE_DATA(m, meta);
 657                         return (ENXIO);
 658                 }
 659                 proto = PROT_IP;
 660                 break;
 661         case HOOK_INDEX_VJC_COMP:
 662                 if (!priv->conf.enableVJCompression) {
 663                         NG_FREE_DATA(m, meta);
 664                         return (ENXIO);
 665                 }
 666                 proto = PROT_VJCOMP;
 667                 break;
 668         case HOOK_INDEX_VJC_UNCOMP:
 669                 if (!priv->conf.enableVJCompression) {
 670                         NG_FREE_DATA(m, meta);
 671                         return (ENXIO);
 672                 }
 673                 proto = PROT_VJUNCOMP;
 674                 break;
 675         case HOOK_INDEX_COMPRESS:
 676                 if (!priv->conf.enableCompression) {
 677                         NG_FREE_DATA(m, meta);
 678                         return (ENXIO);
 679                 }
 680                 proto = PROT_COMPD;
 681                 break;
 682         case HOOK_INDEX_ENCRYPT:
 683                 if (!priv->conf.enableEncryption) {
 684                         NG_FREE_DATA(m, meta);
 685                         return (ENXIO);
 686                 }
 687                 proto = PROT_CRYPTD;
 688                 break;
 689         case HOOK_INDEX_BYPASS:
 690                 if (m->m_pkthdr.len < 4) {
 691                         NG_FREE_DATA(m, meta);
 692                         return (EINVAL);
 693                 }
 694                 if (m->m_len < 4 && (m = m_pullup(m, 4)) == NULL) {
 695                         NG_FREE_META(meta);
 696                         return (ENOBUFS);
 697                 }
 698                 linkNum = ntohs(mtod(m, u_int16_t *)[0]);
 699                 proto = ntohs(mtod(m, u_int16_t *)[1]);
 700                 m_adj(m, 4);
 701                 if (linkNum >= NG_PPP_MAX_LINKS
 702                     && linkNum != NG_PPP_BUNDLE_LINKNUM) {
 703                         NG_FREE_DATA(m, meta);
 704                         return (EINVAL);
 705                 }
 706                 break;
 707
 708         /* Incoming data */
 709         case HOOK_INDEX_VJC_IP:
 710                 if (!priv->conf.enableIP || !priv->conf.enableVJDecompression) {
 711                         NG_FREE_DATA(m, meta);
 712                         return (ENXIO);
 713                 }
 714                 break;
 715         case HOOK_INDEX_DECOMPRESS:
 716                 if (!priv->conf.enableDecompression) {
 717                         NG_FREE_DATA(m, meta);
 718                         return (ENXIO);
 719                 }
 720                 break;
 721         case HOOK_INDEX_DECRYPT:
 722                 if (!priv->conf.enableDecryption) {
 723                         NG_FREE_DATA(m, meta);
 724                         return (ENXIO);
 725                 }
 726                 break;
 727         default:
 728                 panic("%s: bogus index 0x%x", __func__, index);
 729         }
 730
 731         /* Now figure out what to do with the frame */
 732         switch (index) {
 733
 734         /* Outgoing data */
 735         case HOOK_INDEX_INET:
 736                 if (priv->conf.enableVJCompression && priv->vjCompHooked) {
 737                         outHook = priv->hooks[HOOK_INDEX_VJC_IP];
 738                         break;
 739                 }
 740                 /* FALLTHROUGH */
 741         case HOOK_INDEX_ATALK:
 742         case HOOK_INDEX_IPV6:
 743         case HOOK_INDEX_IPX:
 744         case HOOK_INDEX_VJC_COMP:
 745         case HOOK_INDEX_VJC_UNCOMP:
 746         case HOOK_INDEX_VJC_VJIP:
 747                 if (priv->conf.enableCompression
 748                     && priv->hooks[HOOK_INDEX_COMPRESS] != NULL) {
 749                         if ((m = ng_ppp_addproto(m, proto, 1)) == NULL) {
 750                                 NG_FREE_META(meta);
 751                                 return (ENOBUFS);
 752                         }
 753                         outHook = priv->hooks[HOOK_INDEX_COMPRESS];
 754                         break;
 755                 }
 756                 /* FALLTHROUGH */
 757         case HOOK_INDEX_COMPRESS:
 758                 if (priv->conf.enableEncryption
 759                     && priv->hooks[HOOK_INDEX_ENCRYPT] != NULL) {
 760                         if ((m = ng_ppp_addproto(m, proto, 1)) == NULL) {
 761                                 NG_FREE_META(meta);
 762                                 return (ENOBUFS);
 763                         }
 764                         outHook = priv->hooks[HOOK_INDEX_ENCRYPT];
 765                         break;
 766                 }
 767                 /* FALLTHROUGH */
 768         case HOOK_INDEX_ENCRYPT:
 769                 return ng_ppp_output(node, 0,
 770                     proto, NG_PPP_BUNDLE_LINKNUM, m, meta);
 771
 772         case HOOK_INDEX_BYPASS:
 773                 return ng_ppp_output(node, 1, proto, linkNum, m, meta);
 774
 775         /* Incoming data */
 776         case HOOK_INDEX_DECRYPT:
 777         case HOOK_INDEX_DECOMPRESS:
 778                 return ng_ppp_input(node, 0, NG_PPP_BUNDLE_LINKNUM, m, meta);
 779
 780         case HOOK_INDEX_VJC_IP:
 781                 outHook = priv->hooks[HOOK_INDEX_INET];
 782                 break;
 783         }
 784
 785         /* Send packet out hook */
 786         NG_SEND_DATA(error, outHook, m, meta);
 787         return (error);
 788 }
 789
 790 /*
 791  * Destroy node
 792  */
 793 static int
 794 ng_ppp_rmnode(node_p node)
 795 {
 796         const priv_p priv = node->private;
 797
 798         /* Stop fragment queue timer */
 799         ng_ppp_stop_frag_timer(node);
 800
 801         /* Take down netgraph node */
 802         node->flags |= NG_INVALID;
 803         ng_cutlinks(node);
 804         ng_unname(node);
 805         ng_ppp_frag_reset(node);
 806         bzero(priv, sizeof(*priv));
 807         FREE(priv, M_NETGRAPH);
 808         node->private = NULL;
 809         ng_unref(node);         /* let the node escape */
 810         return (0);
 811 }
 812
 813 /*
 814  * Hook disconnection
 815  */
 816 static int
 817 ng_ppp_disconnect(hook_p hook)
 818 {
 819         const node_p node = hook->node;
 820         const priv_p priv = node->private;
 821         const int index = HOOK_INDEX(hook);
 822
 823         /* Zero out hook pointer */
 824         if (index < 0)
 825                 priv->links[~index].hook = NULL;
 826         else
 827                 priv->hooks[index] = NULL;
 828
 829         /* Update derived info (or go away if no hooks left) */
 830         if (node->numhooks > 0)
 831                 ng_ppp_update(node, 0);
 832         else
 833                 ng_rmnode(node);
 834         return (0);
 835 }
 836
 837 /************************************************************************
 838                         HELPER STUFF
 839  ************************************************************************/
 840
 841 /*
 842  * Handle an incoming frame.  Extract the PPP protocol number
 843  * and dispatch accordingly.
 844  */
 845 static int
 846 ng_ppp_input(node_p node, int bypass, int linkNum, struct mbuf *m, meta_p meta)
 847 {
 848         const priv_p priv = node->private;
 849         hook_p outHook = NULL;
 850         int proto, error;
 851
 852         /* Extract protocol number */
 853         for (proto = 0; !PROT_VALID(proto) && m->m_pkthdr.len > 0; ) {
 854                 if (m->m_len < 1 && (m = m_pullup(m, 1)) == NULL) {
 855                         NG_FREE_META(meta);
 856                         return (ENOBUFS);
 857                 }
 858                 proto = (proto << 8) + *mtod(m, u_char *);
 859                 m_adj(m, 1);
 860         }
 861         if (!PROT_VALID(proto)) {
 862                 if (linkNum == NG_PPP_BUNDLE_LINKNUM)
 863                         priv->bundleStats.badProtos++;
 864                 else
 865                         priv->links[linkNum].stats.badProtos++;
 866                 NG_FREE_DATA(m, meta);
 867                 return (EINVAL);
 868         }
 869
 870         /* Bypass frame? */
 871         if (bypass)
 872                 goto bypass;
 873
 874         /* Check protocol */
 875         switch (proto) {
 876         case PROT_COMPD:
 877                 if (priv->conf.enableDecompression)
 878                         outHook = priv->hooks[HOOK_INDEX_DECOMPRESS];
 879                 break;
 880         case PROT_CRYPTD:
 881                 if (priv->conf.enableDecryption)
 882                         outHook = priv->hooks[HOOK_INDEX_DECRYPT];
 883                 break;
 884         case PROT_VJCOMP:
 885                 if (priv->conf.enableVJDecompression && priv->vjCompHooked)
 886                         outHook = priv->hooks[HOOK_INDEX_VJC_COMP];
 887                 break;
 888         case PROT_VJUNCOMP:
 889                 if (priv->conf.enableVJDecompression && priv->vjCompHooked)
 890                         outHook = priv->hooks[HOOK_INDEX_VJC_UNCOMP];
 891                 break;
 892         case PROT_MP:
 893                 if (priv->conf.enableMultilink
 894                     && linkNum != NG_PPP_BUNDLE_LINKNUM)
 895                         return ng_ppp_mp_input(node, linkNum, m, meta);
 896                 break;
 897         case PROT_APPLETALK:
 898                 if (priv->conf.enableAtalk)
 899                         outHook = priv->hooks[HOOK_INDEX_ATALK];
 900                 break;
 901         case PROT_IPX:
 902                 if (priv->conf.enableIPX)
 903                         outHook = priv->hooks[HOOK_INDEX_IPX];
 904                 break;
 905         case PROT_IP:
 906                 if (priv->conf.enableIP)
 907                         outHook = priv->hooks[HOOK_INDEX_INET];
 908                 break;
 909         case PROT_IPV6:
 910                 if (priv->conf.enableIPv6)
 911                         outHook = priv->hooks[HOOK_INDEX_IPV6];
 912                 break;
 913         }
 914
 915 bypass:
 916         /* For unknown/inactive protocols, forward out the bypass hook */
 917         if (outHook == NULL) {
 918                 u_int16_t hdr[2];
 919
 920                 hdr[0] = htons(linkNum);
 921                 hdr[1] = htons((u_int16_t)proto);
 922                 if ((m = ng_ppp_prepend(m, &hdr, 4)) == NULL) {
 923                         NG_FREE_META(meta);
 924                         return (ENOBUFS);
 925                 }
 926                 outHook = priv->hooks[HOOK_INDEX_BYPASS];
 927         }
 928
 929         /* Forward frame */
 930         NG_SEND_DATA(error, outHook, m, meta);
 931         return (error);
 932 }
 933
 934 /*
 935  * Deliver a frame out a link, either a real one or NG_PPP_BUNDLE_LINKNUM.
 936  * If the link is not enabled then ENXIO is returned, unless "bypass" is != 0.
 937  *
 938  * If the frame is too big for the particular link, return EMSGSIZE.
 939  */
 940 static int
 941 ng_ppp_output(node_p node, int bypass,
 942         int proto, int linkNum, struct mbuf *m, meta_p meta)
 943 {
 944         const priv_p priv = node->private;
 945         struct ng_ppp_link *link;
 946         int len, error;
 947         u_int16_t mru;
 948
 949         /* If not doing MP, map bundle virtual link to (the only) link */
 950         if (linkNum == NG_PPP_BUNDLE_LINKNUM && !priv->conf.enableMultilink)
 951                 linkNum = priv->activeLinks[0];
 952
 953         /* Get link pointer (optimization) */
 954         link = (linkNum != NG_PPP_BUNDLE_LINKNUM) ?
 955             &priv->links[linkNum] : NULL;
 956
 957         /* Check link status (if real) */
 958         if (linkNum != NG_PPP_BUNDLE_LINKNUM) {
 959                 if (!bypass && !link->conf.enableLink) {
 960                         NG_FREE_DATA(m, meta);
 961                         return (ENXIO);
 962                 }
 963                 if (link->hook == NULL) {
 964                         NG_FREE_DATA(m, meta);
 965                         return (ENETDOWN);
 966                 }
 967         }
 968
 969         /* Check peer's MRU for this link */
 970         mru = (link != NULL) ? link->conf.mru : priv->conf.mrru;
 971         if (mru != 0 && m->m_pkthdr.len > mru) {
 972                 NG_FREE_DATA(m, meta);
 973                 return (EMSGSIZE);
 974         }
 975
 976         /* Prepend protocol number, possibly compressed */
 977         if ((m = ng_ppp_addproto(m, proto,
 978             linkNum == NG_PPP_BUNDLE_LINKNUM
 979               || link->conf.enableProtoComp)) == NULL) {
 980                 NG_FREE_META(meta);
 981                 return (ENOBUFS);
 982         }
 983
 984         /* Special handling for the MP virtual link */
 985         if (linkNum == NG_PPP_BUNDLE_LINKNUM)
 986                 return ng_ppp_mp_output(node, m, meta);
 987
 988         /* Prepend address and control field (unless compressed) */
 989         if (proto == PROT_LCP || !link->conf.enableACFComp) {
 990                 if ((m = ng_ppp_prepend(m, &ng_ppp_acf, 2)) == NULL) {
 991                         NG_FREE_META(meta);
 992                         return (ENOBUFS);
 993                 }
 994         }
 995
 996         /* Deliver frame */
 997         len = m->m_pkthdr.len;
 998         NG_SEND_DATA(error, link->hook, m, meta);
 999
1000         /* Update stats and 'bytes in queue' counter */
1001         if (error == 0) {
1002                 link->stats.xmitFrames++;
1003                 link->stats.xmitOctets += len;
1004                 link->bytesInQueue += len;
1005                 getmicrouptime(&link->lastWrite);
1006         }
1007         return error;
1008 }
1009
1010 /*
1011  * Handle an incoming multi-link fragment
1012  *
1013  * The fragment reassembly algorithm is somewhat complex. This is mainly
1014  * because we are required not to reorder the reconstructed packets, yet
1015  * fragments are only guaranteed to arrive in order on a per-link basis.
1016  * In other words, when we have a complete packet ready, but the previous
1017  * packet is still incomplete, we have to decide between delivering the
1018  * complete packet and throwing away the incomplete one, or waiting to
1019  * see if the remainder of the incomplete one arrives, at which time we
1020  * can deliver both packets, in order.
1021  *
1022  * This problem is exacerbated by "sequence number slew", which is when
1023  * the sequence numbers coming in from different links are far apart from
1024  * each other. In particular, certain unnamed equipment (*cough* Ascend)
1025  * has been seen to generate sequence number slew of up to 10 on an ISDN
1026  * 2B-channel MP link. There is nothing invalid about sequence number slew
1027  * but it makes the reasssembly process have to work harder.
1028  *
1029  * However, the peer is required to transmit fragments in order on each
1030  * link. That means if we define MSEQ as the minimum over all links of
1031  * the highest sequence number received on that link, then we can always
1032  * give up any hope of receiving a fragment with sequence number < MSEQ in
1033  * the future (all of this using 'wraparound' sequence number space).
1034  * Therefore we can always immediately throw away incomplete packets
1035  * missing fragments with sequence numbers < MSEQ.
1036  *
1037  * Here is an overview of our algorithm:
1038  *
1039  *    o Received fragments are inserted into a queue, for which we
1040  *      maintain these invariants between calls to this function:
1041  *
1042  *      - Fragments are ordered in the queue by sequence number
1043  *      - If a complete packet is at the head of the queue, then
1044  *        the first fragment in the packet has seq# > MSEQ + 1
1045  *        (otherwise, we could deliver it immediately)
1046  *      - If any fragments have seq# < MSEQ, then they are necessarily
1047  *        part of a packet whose missing seq#'s are all > MSEQ (otherwise,
1048  *        we can throw them away because they'll never be completed)
1049  *      - The queue contains at most MP_MAX_QUEUE_LEN fragments
1050  *
1051  *    o We have a periodic timer that checks the queue for the first
1052  *      complete packet that has been sitting in the queue "too long".
1053  *      When one is detected, all previous (incomplete) fragments are
1054  *      discarded, their missing fragments are declared lost and MSEQ
1055  *      is increased.
1056  *
1057  *    o If we recieve a fragment with seq# < MSEQ, we throw it away
1058  *      because we've already delcared it lost.
1059  *
1060  * This assumes linkNum != NG_PPP_BUNDLE_LINKNUM.
1061  */
1062 static int
1063 ng_ppp_mp_input(node_p node, int linkNum, struct mbuf *m, meta_p meta)
1064 {
1065         const priv_p priv = node->private;
1066         struct ng_ppp_link *const link = &priv->links[linkNum];
1067         struct ng_ppp_frag frag0, *frag = &frag0;
1068         struct ng_ppp_frag *qent;
1069         int i, diff, inserted;
1070
1071         /* Stats */
1072         priv->bundleStats.recvFrames++;
1073         priv->bundleStats.recvOctets += m->m_pkthdr.len;
1074
1075         /* Extract fragment information from MP header */
1076         if (priv->conf.recvShortSeq) {
1077                 u_int16_t shdr;
1078
1079                 if (m->m_pkthdr.len < 2) {
1080                         link->stats.runts++;
1081                         NG_FREE_DATA(m, meta);
1082                         return (EINVAL);
1083                 }
1084                 if (m->m_len < 2 && (m = m_pullup(m, 2)) == NULL) {
1085                         NG_FREE_META(meta);
1086                         return (ENOBUFS);
1087                 }
1088                 shdr = ntohs(*mtod(m, u_int16_t *));
1089                 frag->seq = MP_SHORT_EXTEND(shdr);
1090                 frag->first = (shdr & MP_SHORT_FIRST_FLAG) != 0;
1091                 frag->last = (shdr & MP_SHORT_LAST_FLAG) != 0;
1092                 diff = MP_SHORT_SEQ_DIFF(frag->seq, priv->mseq);
1093                 m_adj(m, 2);
1094         } else {
1095                 u_int32_t lhdr;
1096
1097                 if (m->m_pkthdr.len < 4) {
1098                         link->stats.runts++;
1099                         NG_FREE_DATA(m, meta);
1100                         return (EINVAL);
1101                 }
1102                 if (m->m_len < 4 && (m = m_pullup(m, 4)) == NULL) {
1103                         NG_FREE_META(meta);
1104                         return (ENOBUFS);
1105                 }
1106                 lhdr = ntohl(*mtod(m, u_int32_t *));
1107                 frag->seq = MP_LONG_EXTEND(lhdr);
1108                 frag->first = (lhdr & MP_LONG_FIRST_FLAG) != 0;
1109                 frag->last = (lhdr & MP_LONG_LAST_FLAG) != 0;
1110                 diff = MP_LONG_SEQ_DIFF(frag->seq, priv->mseq);
1111                 m_adj(m, 4);
1112         }
1113         frag->data = m;
1114         frag->meta = meta;
1115         getmicrouptime(&frag->timestamp);
1116
1117         /* If sequence number is < MSEQ, we've already declared this
1118            fragment as lost, so we have no choice now but to drop it */
1119         if (diff < 0) {
1120                 link->stats.dropFragments++;
1121                 NG_FREE_DATA(m, meta);
1122                 return (0);
1123         }
1124
1125         /* Update highest received sequence number on this link and MSEQ */
1126         priv->mseq = link->seq = frag->seq;
1127         for (i = 0; i < priv->numActiveLinks; i++) {
1128                 struct ng_ppp_link *const alink =
1129                     &priv->links[priv->activeLinks[i]];
1130
1131                 if (MP_RECV_SEQ_DIFF(priv, alink->seq, priv->mseq) < 0)
1132                         priv->mseq = alink->seq;
1133         }
1134
1135         /* Allocate a new frag struct for the queue */
1136         MALLOC(frag, struct ng_ppp_frag *, sizeof(*frag), M_NETGRAPH, M_NOWAIT);
1137         if (frag == NULL) {
1138                 NG_FREE_DATA(m, meta);
1139                 ng_ppp_frag_process(node);
1140                 return (ENOMEM);
1141         }
1142         *frag = frag0;
1143
1144         /* Add fragment to queue, which is sorted by sequence number */
1145         inserted = 0;
1146         CIRCLEQ_FOREACH_REVERSE(qent, &priv->frags, f_qent) {
1147                 diff = MP_RECV_SEQ_DIFF(priv, frag->seq, qent->seq);
1148                 if (diff > 0) {
1149                         CIRCLEQ_INSERT_AFTER(&priv->frags, qent, frag, f_qent);
1150                         inserted = 1;
1151                         break;
1152                 } else if (diff == 0) {      /* should never happen! */
1153                         link->stats.dupFragments++;
1154                         NG_FREE_DATA(frag->data, frag->meta);
1155                         FREE(frag, M_NETGRAPH);
1156                         return (EINVAL);
1157                 }
1158         }
1159         if (!inserted)
1160                 CIRCLEQ_INSERT_HEAD(&priv->frags, frag, f_qent);
1161         priv->qlen++;
1162
1163         /* Process the queue */
1164         return ng_ppp_frag_process(node);
1165 }
1166
1167 /*
1168  * Examine our list of fragments, and determine if there is a
1169  * complete and deliverable packet at the head of the list.
1170  * Return 1 if so, zero otherwise.
1171  */
1172 static int
1173 ng_ppp_check_packet(node_p node)
1174 {
1175         const priv_p priv = node->private;
1176         struct ng_ppp_frag *qent, *qnext;
1177
1178         /* Check for empty queue */
1179         if (CIRCLEQ_EMPTY(&priv->frags))
1180                 return (0);
1181
1182         /* Check first fragment is the start of a deliverable packet */
1183         qent = CIRCLEQ_FIRST(&priv->frags);
1184         if (!qent->first || MP_RECV_SEQ_DIFF(priv, qent->seq, priv->mseq) > 1)
1185                 return (0);
1186
1187         /* Check that all the fragments are there */
1188         while (!qent->last) {
1189                 qnext = CIRCLEQ_NEXT(qent, f_qent);
1190                 if (qnext == (void *)&priv->frags)      /* end of queue */
1191                         return (0);
1192                 if (qnext->seq != MP_NEXT_RECV_SEQ(priv, qent->seq))
1193                         return (0);
1194                 qent = qnext;
1195         }
1196
1197         /* Got one */
1198         return (1);
1199 }
1200
1201 /*
1202  * Pull a completed packet off the head of the incoming fragment queue.
1203  * This assumes there is a completed packet there to pull off.
1204  */
1205 static void
1206 ng_ppp_get_packet(node_p node, struct mbuf **mp, meta_p *metap)
1207 {
1208         const priv_p priv = node->private;
1209         struct ng_ppp_frag *qent, *qnext;
1210         struct mbuf *m = NULL, *tail;
1211
1212         qent = CIRCLEQ_FIRST(&priv->frags);
1213         KASSERT(!CIRCLEQ_EMPTY(&priv->frags) && qent->first,
1214             ("%s: no packet", __func__));
1215         for (tail = NULL; qent != NULL; qent = qnext) {
1216                 qnext = CIRCLEQ_NEXT(qent, f_qent);
1217                 KASSERT(!CIRCLEQ_EMPTY(&priv->frags),
1218                     ("%s: empty q", __func__));
1219                 CIRCLEQ_REMOVE(&priv->frags, qent, f_qent);
1220                 if (tail == NULL) {
1221                         tail = m = qent->data;
1222                         *metap = qent->meta;    /* inherit first frag's meta */
1223                 } else {
1224                         m->m_pkthdr.len += qent->data->m_pkthdr.len;
1225                         tail->m_next = qent->data;
1226                         NG_FREE_META(qent->meta); /* drop other frags' metas */
1227                 }
1228                 while (tail->m_next != NULL)
1229                         tail = tail->m_next;
1230                 if (qent->last)
1231                         qnext = NULL;
1232                 FREE(qent, M_NETGRAPH);
1233                 priv->qlen--;
1234         }
1235         *mp = m;
1236 }
1237
1238 /*
1239  * Trim fragments from the queue whose packets can never be completed.
1240  * This assumes a complete packet is NOT at the beginning of the queue.
1241  * Returns 1 if fragments were removed, zero otherwise.
1242  */
1243 static int
1244 ng_ppp_frag_trim(node_p node)
1245 {
1246         const priv_p priv = node->private;
1247         struct ng_ppp_frag *qent, *qnext = NULL;
1248         int removed = 0;
1249
1250         /* Scan for "dead" fragments and remove them */
1251         while (1) {
1252                 int dead = 0;
1253
1254                 /* If queue is empty, we're done */
1255                 if (CIRCLEQ_EMPTY(&priv->frags))
1256                         break;
1257
1258                 /* Determine whether first fragment can ever be completed */
1259                 CIRCLEQ_FOREACH(qent, &priv->frags, f_qent) {
1260                         if (MP_RECV_SEQ_DIFF(priv, qent->seq, priv->mseq) >= 0)
1261                                 break;
1262                         qnext = CIRCLEQ_NEXT(qent, f_qent);
1263                         KASSERT(qnext != (void*)&priv->frags,
1264                             ("%s: last frag < MSEQ?", __func__));
1265                         if (qnext->seq != MP_NEXT_RECV_SEQ(priv, qent->seq)
1266                             || qent->last || qnext->first) {
1267                                 dead = 1;
1268                                 break;
1269                         }
1270                 }
1271                 if (!dead)
1272                         break;
1273
1274                 /* Remove fragment and all others in the same packet */
1275                 while ((qent = CIRCLEQ_FIRST(&priv->frags)) != qnext) {
1276                         KASSERT(!CIRCLEQ_EMPTY(&priv->frags),
1277                             ("%s: empty q", __func__));
1278                         priv->bundleStats.dropFragments++;
1279                         CIRCLEQ_REMOVE(&priv->frags, qent, f_qent);
1280                         NG_FREE_DATA(qent->data, qent->meta);
1281                         FREE(qent, M_NETGRAPH);
1282                         priv->qlen--;
1283                         removed = 1;
1284                 }
1285         }
1286         return (removed);
1287 }
1288
1289 /*
1290  * Run the queue, restoring the queue invariants
1291  */
1292 static int
1293 ng_ppp_frag_process(node_p node)
1294 {
1295         const priv_p priv = node->private;
1296         struct mbuf *m;
1297         meta_p meta;
1298
1299         /* Deliver any deliverable packets */
1300         while (ng_ppp_check_packet(node)) {
1301                 ng_ppp_get_packet(node, &m, &meta);
1302                 ng_ppp_input(node, 0, NG_PPP_BUNDLE_LINKNUM, m, meta);
1303         }
1304
1305         /* Delete dead fragments and try again */
1306         if (ng_ppp_frag_trim(node)) {
1307                 while (ng_ppp_check_packet(node)) {
1308                         ng_ppp_get_packet(node, &m, &meta);
1309                         ng_ppp_input(node, 0, NG_PPP_BUNDLE_LINKNUM, m, meta);
1310                 }
1311         }
1312
1313         /* Check for stale fragments while we're here */
1314         ng_ppp_frag_checkstale(node);
1315
1316         /* Check queue length */
1317         if (priv->qlen > MP_MAX_QUEUE_LEN) {
1318                 struct ng_ppp_frag *qent;
1319                 int i;
1320
1321                 /* Get oldest fragment */
1322                 KASSERT(!CIRCLEQ_EMPTY(&priv->frags),
1323                     ("%s: empty q", __func__));
1324                 qent = CIRCLEQ_FIRST(&priv->frags);
1325
1326                 /* Bump MSEQ if necessary */
1327                 if (MP_RECV_SEQ_DIFF(priv, priv->mseq, qent->seq) < 0) {
1328                         priv->mseq = qent->seq;
1329                         for (i = 0; i < priv->numActiveLinks; i++) {
1330                                 struct ng_ppp_link *const alink =
1331                                     &priv->links[priv->activeLinks[i]];
1332
1333                                 if (MP_RECV_SEQ_DIFF(priv,
1334                                     alink->seq, priv->mseq) < 0)
1335                                         alink->seq = priv->mseq;
1336                         }
1337                 }
1338
1339                 /* Drop it */
1340                 priv->bundleStats.dropFragments++;
1341                 CIRCLEQ_REMOVE(&priv->frags, qent, f_qent);
1342                 NG_FREE_DATA(qent->data, qent->meta);
1343                 FREE(qent, M_NETGRAPH);
1344                 priv->qlen--;
1345
1346                 /* Process queue again */
1347                 return ng_ppp_frag_process(node);
1348         }
1349
1350         /* Done */
1351         return (0);
1352 }
1353
1354 /*
1355  * Check for 'stale' completed packets that need to be delivered
1356  *
1357  * If a link goes down or has a temporary failure, MSEQ can get
1358  * "stuck", because no new incoming fragments appear on that link.
1359  * This can cause completed packets to never get delivered if
1360  * their sequence numbers are all > MSEQ + 1.
1361  *
1362  * This routine checks how long all of the completed packets have
1363  * been sitting in the queue, and if too long, removes fragments
1364  * from the queue and increments MSEQ to allow them to be delivered.
1365  */
1366 static void
1367 ng_ppp_frag_checkstale(node_p node)
1368 {
1369         const priv_p priv = node->private;
1370         struct ng_ppp_frag *qent, *beg, *end;
1371         struct timeval now, age;
1372         struct mbuf *m;
1373         meta_p meta;
1374         int i, seq;
1375         int endseq;
1376
1377         now.tv_sec = 0;                 /* uninitialized state */
1378         while (1) {
1379
1380                 /* If queue is empty, we're done */
1381                 if (CIRCLEQ_EMPTY(&priv->frags))
1382                         break;
1383
1384                 /* Find the first complete packet in the queue */
1385                 beg = end = NULL;
1386                 seq = CIRCLEQ_FIRST(&priv->frags)->seq;
1387                 CIRCLEQ_FOREACH(qent, &priv->frags, f_qent) {
1388                         if (qent->first)
1389                                 beg = qent;
1390                         else if (qent->seq != seq)
1391                                 beg = NULL;
1392                         if (beg != NULL && qent->last) {
1393                                 end = qent;
1394                                 break;
1395                         }
1396                         seq = MP_NEXT_RECV_SEQ(priv, seq);
1397                 }
1398
1399                 /* If none found, exit */
1400                 if (end == NULL)
1401                         break;
1402
1403                 /* Get current time (we assume we've been up for >= 1 second) */
1404                 if (now.tv_sec == 0)
1405                         getmicrouptime(&now);
1406
1407                 /* Check if packet has been queued too long */
1408                 age = now;
1409                 timevalsub(&age, &beg->timestamp);
1410                 if (timevalcmp(&age, &ng_ppp_max_staleness, < ))
1411                         break;
1412
1413                 /* Throw away junk fragments in front of the completed packet */
1414                 while ((qent = CIRCLEQ_FIRST(&priv->frags)) != beg) {
1415                         KASSERT(!CIRCLEQ_EMPTY(&priv->frags),
1416                             ("%s: empty q", __func__));
1417                         priv->bundleStats.dropFragments++;
1418                         CIRCLEQ_REMOVE(&priv->frags, qent, f_qent);
1419                         NG_FREE_DATA(qent->data, qent->meta);
1420                         FREE(qent, M_NETGRAPH);
1421                         priv->qlen--;
1422                 }
1423
1424                 /* Extract completed packet */
1425                 endseq = end->seq;
1426                 ng_ppp_get_packet(node, &m, &meta);
1427
1428                 /* Bump MSEQ if necessary */
1429                 if (MP_RECV_SEQ_DIFF(priv, priv->mseq, endseq) < 0) {
1430                         priv->mseq = endseq;
1431                         for (i = 0; i < priv->numActiveLinks; i++) {
1432                                 struct ng_ppp_link *const alink =
1433                                     &priv->links[priv->activeLinks[i]];
1434
1435                                 if (MP_RECV_SEQ_DIFF(priv,
1436                                     alink->seq, priv->mseq) < 0)
1437                                         alink->seq = priv->mseq;
1438                         }
1439                 }
1440
1441                 /* Deliver packet */
1442                 ng_ppp_input(node, 0, NG_PPP_BUNDLE_LINKNUM, m, meta);
1443         }
1444 }
1445
1446 /*
1447  * Periodically call ng_ppp_frag_checkstale()
1448  */
1449 static void
1450 ng_ppp_frag_timeout(void *arg)
1451 {
1452         const node_p node = arg;
1453         const priv_p priv = node->private;
1454
1455         crit_enter();
1456         /* Handle the race where shutdown happens just before splnet() above */
1457         if ((node->flags & NG_INVALID) != 0) {
1458                 ng_unref(node);
1459                 crit_exit();
1460                 return;
1461         }
1462
1463         /* Reset timer state after timeout */
1464         KASSERT(priv->timerActive, ("%s: !timerActive", __func__));
1465         priv->timerActive = 0;
1466         KASSERT(node->refs > 1, ("%s: refs=%d", __func__, node->refs));
1467         ng_unref(node);
1468
1469         /* Start timer again */
1470         ng_ppp_start_frag_timer(node);
1471
1472         /* Scan the fragment queue */
1473         ng_ppp_frag_checkstale(node);
1474         crit_exit();
1475 }
1476
1477 /*
1478  * Deliver a frame out on the bundle, i.e., figure out how to fragment
1479  * the frame across the individual PPP links and do so.
1480  */
1481 static int
1482 ng_ppp_mp_output(node_p node, struct mbuf *m, meta_p meta)
1483 {
1484         const priv_p priv = node->private;
1485         const int hdr_len = priv->conf.xmitShortSeq ? 2 : 4;
1486         int distrib[NG_PPP_MAX_LINKS];
1487         int firstFragment;
1488         int activeLinkNum;
1489
1490         /* At least one link must be active */
1491         if (priv->numActiveLinks == 0) {
1492                 NG_FREE_DATA(m, meta);
1493                 return (ENETDOWN);
1494         }
1495
1496         /* Round-robin strategy */
1497         if (priv->conf.enableRoundRobin || m->m_pkthdr.len < MP_MIN_FRAG_LEN) {
1498                 activeLinkNum = priv->lastLink++ % priv->numActiveLinks;
1499                 bzero(&distrib, priv->numActiveLinks * sizeof(distrib[0]));
1500                 distrib[activeLinkNum] = m->m_pkthdr.len;
1501                 goto deliver;
1502         }
1503
1504         /* Strategy when all links are equivalent (optimize the common case) */
1505         if (priv->allLinksEqual) {
1506                 const int fraction = m->m_pkthdr.len / priv->numActiveLinks;
1507                 int i, remain;
1508
1509                 for (i = 0; i < priv->numActiveLinks; i++)
1510                         distrib[priv->lastLink++ % priv->numActiveLinks]
1511                             = fraction;
1512                 remain = m->m_pkthdr.len - (fraction * priv->numActiveLinks);
1513                 while (remain > 0) {
1514                         distrib[priv->lastLink++ % priv->numActiveLinks]++;
1515                         remain--;
1516                 }
1517                 goto deliver;
1518         }
1519
1520         /* Strategy when all links are not equivalent */
1521         ng_ppp_mp_strategy(node, m->m_pkthdr.len, distrib);
1522
1523 deliver:
1524         /* Update stats */
1525         priv->bundleStats.xmitFrames++;
1526         priv->bundleStats.xmitOctets += m->m_pkthdr.len;
1527
1528         /* Send alloted portions of frame out on the link(s) */
1529         for (firstFragment = 1, activeLinkNum = priv->numActiveLinks - 1;
1530             activeLinkNum >= 0; activeLinkNum--) {
1531                 const int linkNum = priv->activeLinks[activeLinkNum];
1532                 struct ng_ppp_link *const link = &priv->links[linkNum];
1533
1534                 /* Deliver fragment(s) out the next link */
1535                 for ( ; distrib[activeLinkNum] > 0; firstFragment = 0) {
1536                         int len, lastFragment, error;
1537                         struct mbuf *m2;
1538                         meta_p meta2;
1539
1540                         /* Calculate fragment length; don't exceed link MTU */
1541                         len = distrib[activeLinkNum];
1542                         if (len > link->conf.mru - hdr_len)
1543                                 len = link->conf.mru - hdr_len;
1544                         distrib[activeLinkNum] -= len;
1545                         lastFragment = (len == m->m_pkthdr.len);
1546
1547                         /* Split off next fragment as "m2" */
1548                         m2 = m;
1549                         if (!lastFragment) {
1550                                 struct mbuf *n = m_split(m, len, MB_DONTWAIT);
1551
1552                                 if (n == NULL) {
1553                                         NG_FREE_DATA(m, meta);
1554                                         return (ENOMEM);
1555                                 }
1556                                 m = n;
1557                         }
1558
1559                         /* Prepend MP header */
1560                         if (priv->conf.xmitShortSeq) {
1561                                 u_int16_t shdr;
1562
1563                                 shdr = priv->xseq;
1564                                 priv->xseq =
1565                                     (priv->xseq + 1) & MP_SHORT_SEQ_MASK;
1566                                 if (firstFragment)
1567                                         shdr |= MP_SHORT_FIRST_FLAG;
1568                                 if (lastFragment)
1569                                         shdr |= MP_SHORT_LAST_FLAG;
1570                                 shdr = htons(shdr);
1571                                 m2 = ng_ppp_prepend(m2, &shdr, 2);
1572                         } else {
1573                                 u_int32_t lhdr;
1574
1575                                 lhdr = priv->xseq;
1576                                 priv->xseq =
1577                                     (priv->xseq + 1) & MP_LONG_SEQ_MASK;
1578                                 if (firstFragment)
1579                                         lhdr |= MP_LONG_FIRST_FLAG;
1580                                 if (lastFragment)
1581                                         lhdr |= MP_LONG_LAST_FLAG;
1582                                 lhdr = htonl(lhdr);
1583                                 m2 = ng_ppp_prepend(m2, &lhdr, 4);
1584                         }
1585                         if (m2 == NULL) {
1586                                 if (!lastFragment)
1587                                         m_freem(m);
1588                                 NG_FREE_META(meta);
1589                                 return (ENOBUFS);
1590                         }
1591
1592                         /* Copy the meta information, if any */
1593                         meta2 = lastFragment ? meta : ng_copy_meta(meta);
1594
1595                         /* Send fragment */
1596                         error = ng_ppp_output(node, 0,
1597                             PROT_MP, linkNum, m2, meta2);
1598                         if (error != 0) {
1599                                 if (!lastFragment)
1600                                         NG_FREE_DATA(m, meta);
1601                                 return (error);
1602                         }
1603                 }
1604         }
1605
1606         /* Done */
1607         return (0);
1608 }
1609
1610 /*
1611  * Computing the optimal fragmentation
1612  * -----------------------------------
1613  *
1614  * This routine tries to compute the optimal fragmentation pattern based
1615  * on each link's latency, bandwidth, and calculated additional latency.
1616  * The latter quantity is the additional latency caused by previously
1617  * written data that has not been transmitted yet.
1618  *
1619  * This algorithm is only useful when not all of the links have the
1620  * same latency and bandwidth values.
1621  *
1622  * The essential idea is to make the last bit of each fragment of the
1623  * frame arrive at the opposite end at the exact same time. This greedy
1624  * algorithm is optimal, in that no other scheduling could result in any
1625  * packet arriving any sooner unless packets are delivered out of order.
1626  *
1627  * Suppose link i has bandwidth b_i (in tens of bytes per milisecond) and
1628  * latency l_i (in miliseconds). Consider the function function f_i(t)
1629  * which is equal to the number of bytes that will have arrived at
1630  * the peer after t miliseconds if we start writing continuously at
1631  * time t = 0. Then f_i(t) = b_i * (t - l_i) = ((b_i * t) - (l_i * b_i).
1632  * That is, f_i(t) is a line with slope b_i and y-intersect -(l_i * b_i).
1633  * Note that the y-intersect is always <= zero because latency can't be
1634  * negative.  Note also that really the function is f_i(t) except when
1635  * f_i(t) is negative, in which case the function is zero.  To take
1636  * care of this, let Q_i(t) = { if (f_i(t) > 0) return 1; else return 0; }.
1637  * So the actual number of bytes that will have arrived at the peer after
1638  * t miliseconds is f_i(t) * Q_i(t).
1639  *
1640  * At any given time, each link has some additional latency a_i >= 0
1641  * due to previously written fragment(s) which are still in the queue.
1642  * This value is easily computed from the time since last transmission,
1643  * the previous latency value, the number of bytes written, and the
1644  * link's bandwidth.
1645  *
1646  * Assume that l_i includes any a_i already, and that the links are
1647  * sorted by latency, so that l_i <= l_{i+1}.
1648  *
1649  * Let N be the total number of bytes in the current frame we are sending.
1650  *
1651  * Suppose we were to start writing bytes at time t = 0 on all links
1652  * simultaneously, which is the most we can possibly do.  Then let
1653  * F(t) be equal to the total number of bytes received by the peer
1654  * after t miliseconds. Then F(t) = Sum_i (f_i(t) * Q_i(t)).
1655  *
1656  * Our goal is simply this: fragment the frame across the links such
1657  * that the peer is able to reconstruct the completed frame as soon as
1658  * possible, i.e., at the least possible value of t. Call this value t_0.
1659  *
1660  * Then it follows that F(t_0) = N. Our strategy is first to find the value
1661  * of t_0, and then deduce how many bytes to write to each link.
1662  *
1663  * Rewriting F(t_0):
1664  *
1665  *   t_0 = ( N + Sum_i ( l_i * b_i * Q_i(t_0) ) ) / Sum_i ( b_i * Q_i(t_0) )
1666  *
1667  * Now, we note that Q_i(t) is constant for l_i <= t <= l_{i+1}. t_0 will
1668  * lie in one of these ranges.  To find it, we just need to find the i such
1669  * that F(l_i) <= N <= F(l_{i+1}).  Then we compute all the constant values
1670  * for Q_i() in this range, plug in the remaining values, solving for t_0.
1671  *
1672  * Once t_0 is known, then the number of bytes to send on link i is
1673  * just f_i(t_0) * Q_i(t_0).
1674  *
1675  * In other words, we start allocating bytes to the links one at a time.
1676  * We keep adding links until the frame is completely sent.  Some links
1677  * may not get any bytes because their latency is too high.
1678  *
1679  * Is all this work really worth the trouble?  Depends on the situation.
1680  * The bigger the ratio of computer speed to link speed, and the more
1681  * important total bundle latency is (e.g., for interactive response time),
1682  * the more it's worth it.  There is however the cost of calling this
1683  * function for every frame.  The running time is O(n^2) where n is the
1684  * number of links that receive a non-zero number of bytes.
1685  *
1686  * Since latency is measured in miliseconds, the "resolution" of this
1687  * algorithm is one milisecond.
1688  *
1689  * To avoid this algorithm altogether, configure all links to have the
1690  * same latency and bandwidth.
1691  */
1692 static void
1693 ng_ppp_mp_strategy(node_p node, int len, int *distrib)
1694 {
1695         const priv_p priv = node->private;
1696         int latency[NG_PPP_MAX_LINKS];
1697         int sortByLatency[NG_PPP_MAX_LINKS];
1698         int activeLinkNum;
1699         int t0, total, topSum, botSum;
1700         struct timeval now;
1701         int i, numFragments;
1702
1703         /* If only one link, this gets real easy */
1704         if (priv->numActiveLinks == 1) {
1705                 distrib[0] = len;
1706                 return;
1707         }
1708
1709         /* Get current time */
1710         getmicrouptime(&now);
1711
1712         /* Compute latencies for each link at this point in time */
1713         for (activeLinkNum = 0;
1714             activeLinkNum < priv->numActiveLinks; activeLinkNum++) {
1715                 struct ng_ppp_link *alink;
1716                 struct timeval diff;
1717                 int xmitBytes;
1718
1719                 /* Start with base latency value */
1720                 alink = &priv->links[priv->activeLinks[activeLinkNum]];
1721                 latency[activeLinkNum] = alink->conf.latency;
1722                 sortByLatency[activeLinkNum] = activeLinkNum;   /* see below */
1723
1724                 /* Any additional latency? */
1725                 if (alink->bytesInQueue == 0)
1726                         continue;
1727
1728                 /* Compute time delta since last write */
1729                 diff = now;
1730                 timevalsub(&diff, &alink->lastWrite);
1731                 if (now.tv_sec < 0 || diff.tv_sec >= 10) {      /* sanity */
1732                         alink->bytesInQueue = 0;
1733                         continue;
1734                 }
1735
1736                 /* How many bytes could have transmitted since last write? */
1737                 xmitBytes = (alink->conf.bandwidth * diff.tv_sec)
1738                     + (alink->conf.bandwidth * (diff.tv_usec / 1000)) / 100;
1739                 alink->bytesInQueue -= xmitBytes;
1740                 if (alink->bytesInQueue < 0)
1741                         alink->bytesInQueue = 0;
1742                 else
1743                         latency[activeLinkNum] +=
1744                             (100 * alink->bytesInQueue) / alink->conf.bandwidth;
1745         }
1746
1747         /* Sort active links by latency */
1748         compareLatencies = latency;
1749         kqsort(sortByLatency,
1750             priv->numActiveLinks, sizeof(*sortByLatency), ng_ppp_intcmp);
1751         compareLatencies = NULL;
1752
1753         /* Find the interval we need (add links in sortByLatency[] order) */
1754         for (numFragments = 1;
1755             numFragments < priv->numActiveLinks; numFragments++) {
1756                 for (total = i = 0; i < numFragments; i++) {
1757                         int flowTime;
1758
1759                         flowTime = latency[sortByLatency[numFragments]]
1760                             - latency[sortByLatency[i]];
1761                         total += ((flowTime * priv->links[
1762                             priv->activeLinks[sortByLatency[i]]].conf.bandwidth)
1763                                 + 99) / 100;
1764                 }
1765                 if (total >= len)
1766                         break;
1767         }
1768
1769         /* Solve for t_0 in that interval */
1770         for (topSum = botSum = i = 0; i < numFragments; i++) {
1771                 int bw = priv->links[
1772                     priv->activeLinks[sortByLatency[i]]].conf.bandwidth;
1773
1774                 topSum += latency[sortByLatency[i]] * bw;       /* / 100 */
1775                 botSum += bw;                                   /* / 100 */
1776         }
1777         t0 = ((len * 100) + topSum + botSum / 2) / botSum;
1778
1779         /* Compute f_i(t_0) all i */
1780         bzero(distrib, priv->numActiveLinks * sizeof(*distrib));
1781         for (total = i = 0; i < numFragments; i++) {
1782                 int bw = priv->links[
1783                     priv->activeLinks[sortByLatency[i]]].conf.bandwidth;
1784
1785                 distrib[sortByLatency[i]] =
1786                     (bw * (t0 - latency[sortByLatency[i]]) + 50) / 100;
1787                 total += distrib[sortByLatency[i]];
1788         }
1789
1790         /* Deal with any rounding error */
1791         if (total < len) {
1792                 struct ng_ppp_link *fastLink =
1793                     &priv->links[priv->activeLinks[sortByLatency[0]]];
1794                 int fast = 0;
1795
1796                 /* Find the fastest link */
1797                 for (i = 1; i < numFragments; i++) {
1798                         struct ng_ppp_link *const link =
1799                             &priv->links[priv->activeLinks[sortByLatency[i]]];
1800
1801                         if (link->conf.bandwidth > fastLink->conf.bandwidth) {
1802                                 fast = i;
1803                                 fastLink = link;
1804                         }
1805                 }
1806                 distrib[sortByLatency[fast]] += len - total;
1807         } else while (total > len) {
1808                 struct ng_ppp_link *slowLink =
1809                     &priv->links[priv->activeLinks[sortByLatency[0]]];
1810                 int delta, slow = 0;
1811
1812                 /* Find the slowest link that still has bytes to remove */
1813                 for (i = 1; i < numFragments; i++) {
1814                         struct ng_ppp_link *const link =
1815                             &priv->links[priv->activeLinks[sortByLatency[i]]];
1816
1817                         if (distrib[sortByLatency[slow]] == 0
1818                           || (distrib[sortByLatency[i]] > 0
1819                             && link->conf.bandwidth <
1820                               slowLink->conf.bandwidth)) {
1821                                 slow = i;
1822                                 slowLink = link;
1823                         }
1824                 }
1825                 delta = total - len;
1826                 if (delta > distrib[sortByLatency[slow]])
1827                         delta = distrib[sortByLatency[slow]];
1828                 distrib[sortByLatency[slow]] -= delta;
1829                 total -= delta;
1830         }
1831 }
1832
1833 /*
1834  * Compare two integers
1835  */
1836 static int
1837 ng_ppp_intcmp(const void *v1, const void *v2)
1838 {
1839         const int index1 = *((const int *) v1);
1840         const int index2 = *((const int *) v2);
1841
1842         return compareLatencies[index1] - compareLatencies[index2];
1843 }
1844
1845 /*
1846  * Prepend a possibly compressed PPP protocol number in front of a frame
1847  */
1848 static struct mbuf *
1849 ng_ppp_addproto(struct mbuf *m, int proto, int compOK)
1850 {
1851         if (compOK && PROT_COMPRESSABLE(proto)) {
1852                 u_char pbyte = (u_char)proto;
1853
1854                 return ng_ppp_prepend(m, &pbyte, 1);
1855         } else {
1856                 u_int16_t pword = htons((u_int16_t)proto);
1857
1858                 return ng_ppp_prepend(m, &pword, 2);
1859         }
1860 }
1861
1862 /*
1863  * Prepend some bytes to an mbuf
1864  */
1865 static struct mbuf *
1866 ng_ppp_prepend(struct mbuf *m, const void *buf, int len)
1867 {
1868         M_PREPEND(m, len, MB_DONTWAIT);
1869         if (m == NULL || (m->m_len < len && (m = m_pullup(m, len)) == NULL))
1870                 return (NULL);
1871         bcopy(buf, mtod(m, u_char *), len);
1872         return (m);
1873 }
1874
1875 /*
1876  * Update private information that is derived from other private information
1877  */
1878 static void
1879 ng_ppp_update(node_p node, int newConf)
1880 {
1881         const priv_p priv = node->private;
1882         int i;
1883
1884         /* Update active status for VJ Compression */
1885         priv->vjCompHooked = priv->hooks[HOOK_INDEX_VJC_IP] != NULL
1886             && priv->hooks[HOOK_INDEX_VJC_COMP] != NULL
1887             && priv->hooks[HOOK_INDEX_VJC_UNCOMP] != NULL
1888             && priv->hooks[HOOK_INDEX_VJC_VJIP] != NULL;
1889
1890         /* Increase latency for each link an amount equal to one MP header */
1891         if (newConf) {
1892                 for (i = 0; i < NG_PPP_MAX_LINKS; i++) {
1893                         int hdrBytes;
1894
1895                         hdrBytes = (priv->links[i].conf.enableACFComp ? 0 : 2)
1896                             + (priv->links[i].conf.enableProtoComp ? 1 : 2)
1897                             + (priv->conf.xmitShortSeq ? 2 : 4);
1898                         priv->links[i].conf.latency +=
1899                             ((hdrBytes * priv->links[i].conf.bandwidth) + 50)
1900                                 / 100;
1901                 }
1902         }
1903
1904         /* Update list of active links */
1905         bzero(&priv->activeLinks, sizeof(priv->activeLinks));
1906         priv->numActiveLinks = 0;
1907         priv->allLinksEqual = 1;
1908         for (i = 0; i < NG_PPP_MAX_LINKS; i++) {
1909                 struct ng_ppp_link *const link = &priv->links[i];
1910
1911                 /* Is link active? */
1912                 if (link->conf.enableLink && link->hook != NULL) {
1913                         struct ng_ppp_link *link0;
1914
1915                         /* Add link to list of active links */
1916                         priv->activeLinks[priv->numActiveLinks++] = i;
1917                         link0 = &priv->links[priv->activeLinks[0]];
1918
1919                         /* Determine if all links are still equal */
1920                         if (link->conf.latency != link0->conf.latency
1921                           || link->conf.bandwidth != link0->conf.bandwidth)
1922                                 priv->allLinksEqual = 0;
1923
1924                         /* Initialize rec'd sequence number */
1925                         if (link->seq == MP_NOSEQ) {
1926                                 link->seq = (link == link0) ?
1927                                     MP_INITIAL_SEQ : link0->seq;
1928                         }
1929                 } else
1930                         link->seq = MP_NOSEQ;
1931         }
1932
1933         /* Update MP state as multi-link is active or not */
1934         if (priv->conf.enableMultilink && priv->numActiveLinks > 0)
1935                 ng_ppp_start_frag_timer(node);
1936         else {
1937                 ng_ppp_stop_frag_timer(node);
1938                 ng_ppp_frag_reset(node);
1939                 priv->xseq = MP_INITIAL_SEQ;
1940                 priv->mseq = MP_INITIAL_SEQ;
1941                 for (i = 0; i < NG_PPP_MAX_LINKS; i++) {
1942                         struct ng_ppp_link *const link = &priv->links[i];
1943
1944                         bzero(&link->lastWrite, sizeof(link->lastWrite));
1945                         link->bytesInQueue = 0;
1946                         link->seq = MP_NOSEQ;
1947                 }
1948         }
1949 }
1950
1951 /*
1952  * Determine if a new configuration would represent a valid change
1953  * from the current configuration and link activity status.
1954  */
1955 static int
1956 ng_ppp_config_valid(node_p node, const struct ng_ppp_node_conf *newConf)
1957 {
1958         const priv_p priv = node->private;
1959         int i, newNumLinksActive;
1960
1961         /* Check per-link config and count how many links would be active */
1962         for (newNumLinksActive = i = 0; i < NG_PPP_MAX_LINKS; i++) {
1963                 if (newConf->links[i].enableLink && priv->links[i].hook != NULL)
1964                         newNumLinksActive++;
1965                 if (!newConf->links[i].enableLink)
1966                         continue;
1967                 if (newConf->links[i].mru < MP_MIN_LINK_MRU)
1968                         return (0);
1969                 if (newConf->links[i].bandwidth == 0)
1970                         return (0);
1971                 if (newConf->links[i].bandwidth > NG_PPP_MAX_BANDWIDTH)
1972                         return (0);
1973                 if (newConf->links[i].latency > NG_PPP_MAX_LATENCY)
1974                         return (0);
1975         }
1976
1977         /* Check bundle parameters */
1978         if (newConf->bund.enableMultilink && newConf->bund.mrru < MP_MIN_MRRU)
1979                 return (0);
1980
1981         /* Disallow changes to multi-link configuration while MP is active */
1982         if (priv->numActiveLinks > 0 && newNumLinksActive > 0) {
1983                 if (!priv->conf.enableMultilink
1984                                 != !newConf->bund.enableMultilink
1985                     || !priv->conf.xmitShortSeq != !newConf->bund.xmitShortSeq
1986                     || !priv->conf.recvShortSeq != !newConf->bund.recvShortSeq)
1987                         return (0);
1988         }
1989
1990         /* At most one link can be active unless multi-link is enabled */
1991         if (!newConf->bund.enableMultilink && newNumLinksActive > 1)
1992                 return (0);
1993
1994         /* Configuration change would be valid */
1995         return (1);
1996 }
1997
1998 /*
1999  * Free all entries in the fragment queue
2000  */
2001 static void
2002 ng_ppp_frag_reset(node_p node)
2003 {
2004         const priv_p priv = node->private;
2005         struct ng_ppp_frag *qent, *qnext;
2006
2007         for (qent = CIRCLEQ_FIRST(&priv->frags);
2008             qent != (void *)&priv->frags; qent = qnext) {
2009                 qnext = CIRCLEQ_NEXT(qent, f_qent);
2010                 NG_FREE_DATA(qent->data, qent->meta);
2011                 FREE(qent, M_NETGRAPH);
2012         }
2013         CIRCLEQ_INIT(&priv->frags);
2014         priv->qlen = 0;
2015 }
2016
2017 /*
2018  * Start fragment queue timer
2019  */
2020 static void
2021 ng_ppp_start_frag_timer(node_p node)
2022 {
2023         const priv_p priv = node->private;
2024
2025         if (!priv->timerActive) {
2026                 callout_reset(&priv->fragTimer, MP_FRAGTIMER_INTERVAL,
2027                                 ng_ppp_frag_timeout, node);
2028                 priv->timerActive = 1;
2029                 node->refs++;
2030         }
2031 }
2032
2033 /*
2034  * Stop fragment queue timer
2035  */
2036 static void
2037 ng_ppp_stop_frag_timer(node_p node)
2038 {
2039         const priv_p priv = node->private;
2040
2041         if (priv->timerActive) {
2042                 callout_stop(&priv->fragTimer);
2043                 priv->timerActive = 0;
2044                 KASSERT(node->refs > 1,
2045                     ("%s: refs=%d", __func__, node->refs));
2046                 ng_unref(node);
2047         }
2048 }
2049