sys/net/if_llatbl.h

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (c) 2004 Luigi Rizzo, Alessandro Cerri. All rights reserved.
   5  * Copyright (c) 2004-2008 Qing Li. All rights reserved.
   6  * Copyright (c) 2008 Kip Macy. All rights reserved.
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY AUTHOR 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 AUTHOR 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 #include <sys/cdefs.h>
  30 __FBSDID("$FreeBSD$");
  31
  32 #ifndef _NET_IF_LLATBL_H_
  33 #define _NET_IF_LLATBL_H_
  34
  35 #include <sys/_eventhandler.h>
  36 #include <sys/_rwlock.h>
  37 #include <netinet/in.h>
  38 #include <sys/epoch.h>
  39 #include <sys/ck.h>
  40
  41 struct ifnet;
  42 struct sysctl_req;
  43 struct rt_msghdr;
  44 struct rt_addrinfo;
  45 struct llentry;
  46 CK_LIST_HEAD(llentries, llentry);
  47
  48 #define LLE_MAX_LINKHDR         24      /* Full IB header */
  49 /*
  50  * Code referencing llentry must at least hold
  51  * a shared lock
  52  */
  53 struct llentry {
  54         CK_LIST_ENTRY(llentry)   lle_next;
  55         union {
  56                 struct in_addr  addr4;
  57                 struct in6_addr addr6;
  58         } r_l3addr;
  59         char                    r_linkdata[LLE_MAX_LINKHDR]; /* L2 data */
  60         uint8_t                 r_hdrlen;       /* length for LL header */
  61         uint8_t                 spare0[3];
  62         uint16_t                r_flags;        /* LLE runtime flags */
  63         uint16_t                r_skip_req;     /* feedback from fast path */
  64
  65         struct lltable           *lle_tbl;
  66         struct llentries         *lle_head;
  67         void                    (*lle_free)(struct llentry *);
  68         struct mbuf              *la_hold;
  69         int                      la_numheld;  /* # of packets currently held */
  70         time_t                   la_expire;
  71         uint16_t                 la_flags;
  72         uint16_t                 la_asked;
  73         uint16_t                 la_preempt;
  74         int16_t                  ln_state;      /* IPv6 has ND6_LLINFO_NOSTATE == -2 */
  75         uint16_t                 ln_router;
  76         time_t                   ln_ntick;
  77         time_t                  lle_remtime;    /* Real time remaining */
  78         time_t                  lle_hittime;    /* Time when r_skip_req was unset */
  79         int                      lle_refcnt;
  80         char                    *ll_addr;       /* link-layer address */
  81
  82         CK_LIST_ENTRY(llentry)  lle_chain;      /* chain of deleted items */
  83         struct callout          lle_timer;
  84         struct rwlock            lle_lock;
  85         struct mtx              req_mtx;
  86         struct epoch_context lle_epoch_ctx;
  87 };
  88
  89 #define LLE_WLOCK(lle)          rw_wlock(&(lle)->lle_lock)
  90 #define LLE_RLOCK(lle)          rw_rlock(&(lle)->lle_lock)
  91 #define LLE_WUNLOCK(lle)        rw_wunlock(&(lle)->lle_lock)
  92 #define LLE_RUNLOCK(lle)        rw_runlock(&(lle)->lle_lock)
  93 #define LLE_DOWNGRADE(lle)      rw_downgrade(&(lle)->lle_lock)
  94 #define LLE_TRY_UPGRADE(lle)    rw_try_upgrade(&(lle)->lle_lock)
  95 #define LLE_LOCK_INIT(lle)      rw_init_flags(&(lle)->lle_lock, "lle", RW_DUPOK)
  96 #define LLE_LOCK_DESTROY(lle)   rw_destroy(&(lle)->lle_lock)
  97 #define LLE_WLOCK_ASSERT(lle)   rw_assert(&(lle)->lle_lock, RA_WLOCKED)
  98
  99 #define LLE_REQ_INIT(lle)       mtx_init(&(lle)->req_mtx, "lle req", \
 100         NULL, MTX_DEF)
 101 #define LLE_REQ_DESTROY(lle)    mtx_destroy(&(lle)->req_mtx)
 102 #define LLE_REQ_LOCK(lle)       mtx_lock(&(lle)->req_mtx)
 103 #define LLE_REQ_UNLOCK(lle)     mtx_unlock(&(lle)->req_mtx)
 104
 105 #define LLE_IS_VALID(lle)       (((lle) != NULL) && ((lle) != (void *)-1))
 106
 107 #define LLE_ADDREF(lle) do {                                    \
 108         LLE_WLOCK_ASSERT(lle);                                  \
 109         KASSERT((lle)->lle_refcnt >= 0,                         \
 110             ("negative refcnt %d on lle %p",                    \
 111             (lle)->lle_refcnt, (lle)));                         \
 112         (lle)->lle_refcnt++;                                    \
 113 } while (0)
 114
 115 #define LLE_REMREF(lle) do {                                    \
 116         LLE_WLOCK_ASSERT(lle);                                  \
 117         KASSERT((lle)->lle_refcnt > 0,                          \
 118             ("bogus refcnt %d on lle %p",                       \
 119             (lle)->lle_refcnt, (lle)));                         \
 120         (lle)->lle_refcnt--;                                    \
 121 } while (0)
 122
 123 #define LLE_FREE_LOCKED(lle) do {                               \
 124         if ((lle)->lle_refcnt == 1)                             \
 125                 (lle)->lle_free(lle);                           \
 126         else {                                                  \
 127                 LLE_REMREF(lle);                                \
 128                 LLE_WUNLOCK(lle);                               \
 129         }                                                       \
 130         /* guard against invalid refs */                        \
 131         (lle) = NULL;                                           \
 132 } while (0)
 133
 134 #define LLE_FREE(lle) do {                                      \
 135         LLE_WLOCK(lle);                                         \
 136         LLE_FREE_LOCKED(lle);                                   \
 137 } while (0)
 138
 139 typedef struct llentry *(llt_lookup_t)(struct lltable *, u_int flags,
 140     const struct sockaddr *l3addr);
 141 typedef struct llentry *(llt_alloc_t)(struct lltable *, u_int flags,
 142     const struct sockaddr *l3addr);
 143 typedef void (llt_delete_t)(struct lltable *, struct llentry *);
 144 typedef void (llt_prefix_free_t)(struct lltable *,
 145     const struct sockaddr *addr, const struct sockaddr *mask, u_int flags);
 146 typedef int (llt_dump_entry_t)(struct lltable *, struct llentry *,
 147     struct sysctl_req *);
 148 typedef uint32_t (llt_hash_t)(const struct llentry *, uint32_t);
 149 typedef int (llt_match_prefix_t)(const struct sockaddr *,
 150     const struct sockaddr *, u_int, struct llentry *);
 151 typedef void (llt_free_entry_t)(struct lltable *, struct llentry *);
 152 typedef void (llt_fill_sa_entry_t)(const struct llentry *, struct sockaddr *);
 153 typedef void (llt_free_tbl_t)(struct lltable *);
 154 typedef int (llt_link_entry_t)(struct lltable *, struct llentry *);
 155 typedef int (llt_unlink_entry_t)(struct llentry *);
 156 typedef void (llt_mark_used_t)(struct llentry *);
 157
 158 typedef int (llt_foreach_cb_t)(struct lltable *, struct llentry *, void *);
 159 typedef int (llt_foreach_entry_t)(struct lltable *, llt_foreach_cb_t *, void *);
 160
 161 struct lltable {
 162         SLIST_ENTRY(lltable)    llt_link;
 163         int                     llt_af;
 164         int                     llt_hsize;
 165         int                     llt_entries;
 166         int                     llt_maxentries;
 167         struct llentries        *lle_head;
 168         struct ifnet            *llt_ifp;
 169
 170         llt_lookup_t            *llt_lookup;
 171         llt_alloc_t             *llt_alloc_entry;
 172         llt_delete_t            *llt_delete_entry;
 173         llt_prefix_free_t       *llt_prefix_free;
 174         llt_dump_entry_t        *llt_dump_entry;
 175         llt_hash_t              *llt_hash;
 176         llt_match_prefix_t      *llt_match_prefix;
 177         llt_free_entry_t        *llt_free_entry;
 178         llt_foreach_entry_t     *llt_foreach_entry;
 179         llt_link_entry_t        *llt_link_entry;
 180         llt_unlink_entry_t      *llt_unlink_entry;
 181         llt_fill_sa_entry_t     *llt_fill_sa_entry;
 182         llt_free_tbl_t          *llt_free_tbl;
 183         llt_mark_used_t         *llt_mark_used;
 184 };
 185
 186 MALLOC_DECLARE(M_LLTABLE);
 187
 188 /*
 189  * LLentry flags
 190  */
 191 #define LLE_DELETED     0x0001  /* entry must be deleted */
 192 #define LLE_STATIC      0x0002  /* entry is static */
 193 #define LLE_IFADDR      0x0004  /* entry is interface addr */
 194 #define LLE_VALID       0x0008  /* ll_addr is valid */
 195 #define LLE_REDIRECT    0x0010  /* installed by redirect; has host rtentry */
 196 #define LLE_PUB         0x0020  /* publish entry ??? */
 197 #define LLE_LINKED      0x0040  /* linked to lookup structure */
 198 /* LLE request flags */
 199 #define LLE_EXCLUSIVE   0x2000  /* return lle xlocked  */
 200 #define LLE_UNLOCKED    0x4000  /* return lle unlocked */
 201 #define LLE_ADDRONLY    0x4000  /* return lladdr instead of full header */
 202 #define LLE_CREATE      0x8000  /* hint to avoid lle lookup */
 203
 204 /* LLE flags used by fastpath code */
 205 #define RLLE_VALID      0x0001          /* entry is valid */
 206 #define RLLE_IFADDR     LLE_IFADDR      /* entry is ifaddr */
 207
 208 #define LLATBL_HASH(key, mask) \
 209         (((((((key >> 8) ^ key) >> 8) ^ key) >> 8) ^ key) & mask)
 210
 211 struct lltable *lltable_allocate_htbl(uint32_t hsize);
 212 void            lltable_free(struct lltable *);
 213 void            lltable_link(struct lltable *llt);
 214 void            lltable_prefix_free(int, struct sockaddr *,
 215                     struct sockaddr *, u_int);
 216 int             lltable_sysctl_dumparp(int, struct sysctl_req *);
 217
 218 size_t          llentry_free(struct llentry *);
 219
 220 /* helper functions */
 221 size_t lltable_drop_entry_queue(struct llentry *);
 222 void lltable_set_entry_addr(struct ifnet *ifp, struct llentry *lle,
 223     const char *linkhdr, size_t linkhdrsize, int lladdr_off);
 224 int lltable_try_set_entry_addr(struct ifnet *ifp, struct llentry *lle,
 225     const char *linkhdr, size_t linkhdrsize, int lladdr_off);
 226
 227 int lltable_calc_llheader(struct ifnet *ifp, int family, char *lladdr,
 228     char *buf, size_t *bufsize, int *lladdr_off);
 229 void lltable_update_ifaddr(struct lltable *llt);
 230 struct llentry *lltable_alloc_entry(struct lltable *llt, u_int flags,
 231     const struct sockaddr *l4addr);
 232 void lltable_free_entry(struct lltable *llt, struct llentry *lle);
 233 int lltable_delete_addr(struct lltable *llt, u_int flags,
 234     const struct sockaddr *l3addr);
 235 int lltable_link_entry(struct lltable *llt, struct llentry *lle);
 236 int lltable_unlink_entry(struct lltable *llt, struct llentry *lle);
 237 void lltable_fill_sa_entry(const struct llentry *lle, struct sockaddr *sa);
 238 struct ifnet *lltable_get_ifp(const struct lltable *llt);
 239 int lltable_get_af(const struct lltable *llt);
 240
 241 int lltable_foreach_lle(struct lltable *llt, llt_foreach_cb_t *f,
 242     void *farg);
 243 /*
 244  * Generic link layer address lookup function.
 245  */
 246 static __inline struct llentry *
 247 lla_lookup(struct lltable *llt, u_int flags, const struct sockaddr *l3addr)
 248 {
 249
 250         return (llt->llt_lookup(llt, flags, l3addr));
 251 }
 252
 253 /*
 254  * Notify the LLE code that the entry was used by datapath.
 255  */
 256 static __inline void
 257 llentry_mark_used(struct llentry *lle)
 258 {
 259
 260         if (lle->r_skip_req == 0)
 261                 return;
 262         if ((lle->r_flags & RLLE_VALID) != 0)
 263                 lle->lle_tbl->llt_mark_used(lle);
 264 }
 265
 266 int             lla_rt_output(struct rt_msghdr *, struct rt_addrinfo *);
 267
 268 enum {
 269         LLENTRY_RESOLVED,
 270         LLENTRY_TIMEDOUT,
 271         LLENTRY_DELETED,
 272         LLENTRY_EXPIRED,
 273 };
 274 typedef void (*lle_event_fn)(void *, struct llentry *, int);
 275 EVENTHANDLER_DECLARE(lle_event, lle_event_fn);
 276 #endif  /* _NET_IF_LLATBL_H_ */