6/sys/net/if_loop.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  15  *    without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  *      @(#)if_loop.c   8.2 (Berkeley) 1/9/95
  30  * $FreeBSD$
  31  */
  32
  33 /*
  34  * Loopback interface driver for protocol testing and timing.
  35  */
  36
  37 #include "opt_atalk.h"
  38 #include "opt_inet.h"
  39 #include "opt_inet6.h"
  40 #include "opt_ipx.h"
  41
  42 #include <sys/param.h>
  43 #include <sys/systm.h>
  44 #include <sys/kernel.h>
  45 #include <sys/malloc.h>
  46 #include <sys/mbuf.h>
  47 #include <sys/module.h>
  48 #include <machine/bus.h>
  49 #include <sys/rman.h>
  50 #include <sys/socket.h>
  51 #include <sys/sockio.h>
  52 #include <sys/sysctl.h>
  53
  54 #include <net/if.h>
  55 #include <net/if_clone.h>
  56 #include <net/if_types.h>
  57 #include <net/netisr.h>
  58 #include <net/route.h>
  59 #include <net/bpf.h>
  60 #include <net/bpfdesc.h>
  61
  62 #ifdef  INET
  63 #include <netinet/in.h>
  64 #include <netinet/in_var.h>
  65 #endif
  66
  67 #ifdef IPX
  68 #include <netipx/ipx.h>
  69 #include <netipx/ipx_if.h>
  70 #endif
  71
  72 #ifdef INET6
  73 #ifndef INET
  74 #include <netinet/in.h>
  75 #endif
  76 #include <netinet6/in6_var.h>
  77 #include <netinet/ip6.h>
  78 #endif
  79
  80 #ifdef NETATALK
  81 #include <netatalk/at.h>
  82 #include <netatalk/at_var.h>
  83 #endif
  84
  85 #ifdef TINY_LOMTU
  86 #define LOMTU   (1024+512)
  87 #elif defined(LARGE_LOMTU)
  88 #define LOMTU   131072
  89 #else
  90 #define LOMTU   16384
  91 #endif
  92
  93 #define LONAME  "lo"
  94
  95 struct lo_softc {
  96         struct  ifnet *sc_ifp;
  97         LIST_ENTRY(lo_softc) sc_next;
  98 };
  99
 100 int             loioctl(struct ifnet *, u_long, caddr_t);
 101 static void     lortrequest(int, struct rtentry *, struct rt_addrinfo *);
 102 int             looutput(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m,
 103                     struct sockaddr *dst, struct rtentry *rt);
 104 static int      lo_clone_create(struct if_clone *, int);
 105 static void     lo_clone_destroy(struct ifnet *);
 106
 107 struct ifnet *loif = NULL;                      /* Used externally */
 108
 109 static MALLOC_DEFINE(M_LO, LONAME, "Loopback Interface");
 110
 111 static struct mtx lo_mtx;
 112 static LIST_HEAD(lo_list, lo_softc) lo_list;
 113
 114 IFC_SIMPLE_DECLARE(lo, 1);
 115
 116 static void
 117 lo_clone_destroy(ifp)
 118         struct ifnet *ifp;
 119 {
 120         struct lo_softc *sc;
 121
 122         sc = ifp->if_softc;
 123
 124         /* XXX: destroying lo0 will lead to panics. */
 125         KASSERT(loif != ifp, ("%s: destroying lo0", __func__));
 126
 127         mtx_lock(&lo_mtx);
 128         LIST_REMOVE(sc, sc_next);
 129         mtx_unlock(&lo_mtx);
 130         bpfdetach(ifp);
 131         if_detach(ifp);
 132         if_free(ifp);
 133         free(sc, M_LO);
 134 }
 135
 136 static int
 137 lo_clone_create(ifc, unit)
 138         struct if_clone *ifc;
 139         int unit;
 140 {
 141         struct ifnet *ifp;
 142         struct lo_softc *sc;
 143
 144         MALLOC(sc, struct lo_softc *, sizeof(*sc), M_LO, M_WAITOK | M_ZERO);
 145         ifp = sc->sc_ifp = if_alloc(IFT_LOOP);
 146         if (ifp == NULL) {
 147                 free(sc, M_LO);
 148                 return (ENOSPC);
 149         }
 150
 151         if_initname(ifp, ifc->ifc_name, unit);
 152         ifp->if_mtu = LOMTU;
 153         ifp->if_flags = IFF_LOOPBACK | IFF_MULTICAST;
 154         ifp->if_ioctl = loioctl;
 155         ifp->if_output = looutput;
 156         ifp->if_snd.ifq_maxlen = ifqmaxlen;
 157         ifp->if_softc = sc;
 158         if_attach(ifp);
 159         bpfattach(ifp, DLT_NULL, sizeof(u_int32_t));
 160         mtx_lock(&lo_mtx);
 161         LIST_INSERT_HEAD(&lo_list, sc, sc_next);
 162         mtx_unlock(&lo_mtx);
 163         if (loif == NULL)
 164                 loif = ifp;
 165
 166         return (0);
 167 }
 168
 169 static int
 170 loop_modevent(module_t mod, int type, void *data)
 171 {
 172         switch (type) {
 173         case MOD_LOAD:
 174                 mtx_init(&lo_mtx, "lo_mtx", NULL, MTX_DEF);
 175                 LIST_INIT(&lo_list);
 176                 if_clone_attach(&lo_cloner);
 177                 break;
 178         case MOD_UNLOAD:
 179                 printf("loop module unload - not possible for this module type\n");
 180                 return EINVAL;
 181         default:
 182                 return EOPNOTSUPP;
 183         }
 184         return 0;
 185 }
 186
 187 static moduledata_t loop_mod = {
 188         "loop",
 189         loop_modevent,
 190         0
 191 };
 192
 193 DECLARE_MODULE(loop, loop_mod, SI_SUB_PROTO_IFATTACHDOMAIN, SI_ORDER_ANY);
 194
 195 int
 196 looutput(ifp, m, dst, rt)
 197         struct ifnet *ifp;
 198         register struct mbuf *m;
 199         struct sockaddr *dst;
 200         register struct rtentry *rt;
 201 {
 202         u_int32_t af;
 203
 204         M_ASSERTPKTHDR(m); /* check if we have the packet header */
 205
 206         if (rt && rt->rt_flags & (RTF_REJECT|RTF_BLACKHOLE)) {
 207                 m_freem(m);
 208                 return (rt->rt_flags & RTF_BLACKHOLE ? 0 :
 209                         rt->rt_flags & RTF_HOST ? EHOSTUNREACH : ENETUNREACH);
 210         }
 211
 212         ifp->if_opackets++;
 213         ifp->if_obytes += m->m_pkthdr.len;
 214
 215         /* BPF writes need to be handled specially. */
 216         if (dst->sa_family == AF_UNSPEC) {
 217                 bcopy(dst->sa_data, &af, sizeof(af));
 218                 dst->sa_family = af;
 219         }
 220
 221 #if 1   /* XXX */
 222         switch (dst->sa_family) {
 223         case AF_INET:
 224         case AF_INET6:
 225         case AF_IPX:
 226         case AF_APPLETALK:
 227                 break;
 228         default:
 229                 printf("looutput: af=%d unexpected\n", dst->sa_family);
 230                 m_freem(m);
 231                 return (EAFNOSUPPORT);
 232         }
 233 #endif
 234         return(if_simloop(ifp, m, dst->sa_family, 0));
 235 }
 236
 237 /*
 238  * if_simloop()
 239  *
 240  * This function is to support software emulation of hardware loopback,
 241  * i.e., for interfaces with the IFF_SIMPLEX attribute. Since they can't
 242  * hear their own broadcasts, we create a copy of the packet that we
 243  * would normally receive via a hardware loopback.
 244  *
 245  * This function expects the packet to include the media header of length hlen.
 246  */
 247
 248 int
 249 if_simloop(ifp, m, af, hlen)
 250         struct ifnet *ifp;
 251         struct mbuf *m;
 252         int af;
 253         int hlen;
 254 {
 255         int isr;
 256
 257         M_ASSERTPKTHDR(m);
 258         m_tag_delete_nonpersistent(m);
 259         m->m_pkthdr.rcvif = ifp;
 260
 261         /*
 262          * Let BPF see incoming packet in the following manner:
 263          *  - Emulated packet loopback for a simplex interface
 264          *    (net/if_ethersubr.c)
 265          *      -> passes it to ifp's BPF
 266          *  - IPv4/v6 multicast packet loopback (netinet(6)/ip(6)_output.c)
 267          *      -> not passes it to any BPF
 268          *  - Normal packet loopback from myself to myself (net/if_loop.c)
 269          *      -> passes to lo0's BPF (even in case of IPv6, where ifp!=lo0)
 270          */
 271         if (hlen > 0) {
 272                 if (bpf_peers_present(ifp->if_bpf)) {
 273                         bpf_mtap(ifp->if_bpf, m);
 274                 }
 275         } else {
 276                 if (bpf_peers_present(loif->if_bpf)) {
 277                         if ((m->m_flags & M_MCAST) == 0 || loif == ifp) {
 278                                 /* XXX beware sizeof(af) != 4 */
 279                                 u_int32_t af1 = af;
 280
 281                                 /*
 282                                  * We need to prepend the address family.
 283                                  */
 284                                 bpf_mtap2(loif->if_bpf, &af1, sizeof(af1), m);
 285                         }
 286                 }
 287         }
 288
 289         /* Strip away media header */
 290         if (hlen > 0) {
 291                 m_adj(m, hlen);
 292 #ifndef __NO_STRICT_ALIGNMENT
 293                 /* The alpha doesn't like unaligned data.
 294                  * We move data down in the first mbuf */
 295                 if (mtod(m, vm_offset_t) & 3) {
 296                         KASSERT(hlen >= 3, ("if_simloop: hlen too small"));
 297                         bcopy(m->m_data,
 298                             (char *)(mtod(m, vm_offset_t)
 299                                 - (mtod(m, vm_offset_t) & 3)),
 300                             m->m_len);
 301                         m->m_data -= (mtod(m,vm_offset_t) & 3);
 302                 }
 303 #endif
 304         }
 305
 306         /* Deliver to upper layer protocol */
 307         switch (af) {
 308 #ifdef INET
 309         case AF_INET:
 310                 isr = NETISR_IP;
 311                 break;
 312 #endif
 313 #ifdef INET6
 314         case AF_INET6:
 315                 m->m_flags |= M_LOOP;
 316                 isr = NETISR_IPV6;
 317                 break;
 318 #endif
 319 #ifdef IPX
 320         case AF_IPX:
 321                 isr = NETISR_IPX;
 322                 break;
 323 #endif
 324 #ifdef NETATALK
 325         case AF_APPLETALK:
 326                 isr = NETISR_ATALK2;
 327                 break;
 328 #endif
 329         default:
 330                 printf("if_simloop: can't handle af=%d\n", af);
 331                 m_freem(m);
 332                 return (EAFNOSUPPORT);
 333         }
 334         ifp->if_ipackets++;
 335         ifp->if_ibytes += m->m_pkthdr.len;
 336         netisr_queue(isr, m);   /* mbuf is free'd on failure. */
 337         return (0);
 338 }
 339
 340 /* ARGSUSED */
 341 static void
 342 lortrequest(cmd, rt, info)
 343         int cmd;
 344         struct rtentry *rt;
 345         struct rt_addrinfo *info;
 346 {
 347         RT_LOCK_ASSERT(rt);
 348         rt->rt_rmx.rmx_mtu = rt->rt_ifp->if_mtu;
 349 }
 350
 351 /*
 352  * Process an ioctl request.
 353  */
 354 /* ARGSUSED */
 355 int
 356 loioctl(ifp, cmd, data)
 357         register struct ifnet *ifp;
 358         u_long cmd;
 359         caddr_t data;
 360 {
 361         register struct ifaddr *ifa;
 362         register struct ifreq *ifr = (struct ifreq *)data;
 363         register int error = 0;
 364
 365         switch (cmd) {
 366
 367         case SIOCSIFADDR:
 368                 ifp->if_flags |= IFF_UP;
 369                 ifp->if_drv_flags |= IFF_DRV_RUNNING;
 370                 ifa = (struct ifaddr *)data;
 371                 ifa->ifa_rtrequest = lortrequest;
 372                 /*
 373                  * Everything else is done at a higher level.
 374                  */
 375                 break;
 376
 377         case SIOCADDMULTI:
 378         case SIOCDELMULTI:
 379                 if (ifr == 0) {
 380                         error = EAFNOSUPPORT;           /* XXX */
 381                         break;
 382                 }
 383                 switch (ifr->ifr_addr.sa_family) {
 384
 385 #ifdef INET
 386                 case AF_INET:
 387                         break;
 388 #endif
 389 #ifdef INET6
 390                 case AF_INET6:
 391                         break;
 392 #endif
 393
 394                 default:
 395                         error = EAFNOSUPPORT;
 396                         break;
 397                 }
 398                 break;
 399
 400         case SIOCSIFMTU:
 401                 ifp->if_mtu = ifr->ifr_mtu;
 402                 break;
 403
 404         case SIOCSIFFLAGS:
 405                 break;
 406
 407         default:
 408                 error = EINVAL;
 409         }
 410         return (error);
 411 }