sys/net/if_llatbl.h

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2004 Luigi Rizzo, Alessandro Cerri. All rights reserved.
   3  * Copyright (c) 2004-2008 Qing Li. All rights reserved.
   4  * Copyright (c) 2008 Kip Macy. All rights reserved.
   5  *
   6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  * modification, are permitted provided that the following conditions
   8  * are met:
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  16  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  17  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  18  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  19  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  20  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  21  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  22  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  23  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  24  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  25  * SUCH DAMAGE.
  26  */
  27 #include <sys/cdefs.h>
  28 __FBSDID("$FreeBSD$");
  29
  30 #ifndef _NET_IF_LLATBL_H_
  31 #define _NET_IF_LLATBL_H_
  32
  33 #include <sys/_rwlock.h>
  34 #include <netinet/in.h>
  35
  36 struct ifnet;
  37 struct sysctl_req;
  38 struct rt_msghdr;
  39 struct rt_addrinfo;
  40
  41 struct llentry;
  42 LIST_HEAD(llentries, llentry);
  43
  44 extern struct rwlock lltable_rwlock;
  45 #define LLTABLE_RLOCK()         rw_rlock(&lltable_rwlock)
  46 #define LLTABLE_RUNLOCK()       rw_runlock(&lltable_rwlock)
  47 #define LLTABLE_WLOCK()         rw_wlock(&lltable_rwlock)
  48 #define LLTABLE_WUNLOCK()       rw_wunlock(&lltable_rwlock)
  49 #define LLTABLE_LOCK_ASSERT()   rw_assert(&lltable_rwlock, RA_LOCKED)
  50
  51 #define LLE_MAX_LINKHDR         24      /* Full IB header */
  52 /*
  53  * Code referencing llentry must at least hold
  54  * a shared lock
  55  */
  56 struct llentry {
  57         LIST_ENTRY(llentry)      lle_next;
  58         union {
  59                 struct in_addr  addr4;
  60                 struct in6_addr addr6;
  61         } r_l3addr;
  62         char                    r_linkdata[LLE_MAX_LINKHDR]; /* L2 data */
  63         uint8_t                 r_hdrlen;       /* length for LL header */
  64         uint8_t                 spare0[3];
  65         uint16_t                r_flags;        /* LLE runtime flags */
  66         uint16_t                r_skip_req;     /* feedback from fast path */
  67
  68         struct lltable           *lle_tbl;
  69         struct llentries         *lle_head;
  70         void                    (*lle_free)(struct llentry *);
  71         struct mbuf              *la_hold;
  72         int                      la_numheld;  /* # of packets currently held */
  73         time_t                   la_expire;
  74         uint16_t                 la_flags;
  75         uint16_t                 la_asked;
  76         uint16_t                 la_preempt;
  77         int16_t                  ln_state;      /* IPv6 has ND6_LLINFO_NOSTATE == -2 */
  78         uint16_t                 ln_router;
  79         time_t                   ln_ntick;
  80         time_t                  lle_remtime;    /* Real time remaining */
  81         time_t                  lle_hittime;    /* Time when r_skip_req was unset */
  82         int                      lle_refcnt;
  83         char                    *ll_addr;       /* link-layer address */
  84
  85         LIST_ENTRY(llentry)     lle_chain;      /* chain of deleted items */
  86         struct callout          lle_timer;
  87         struct rwlock            lle_lock;
  88         struct mtx              req_mtx;
  89 };
  90
  91 #define LLE_WLOCK(lle)          rw_wlock(&(lle)->lle_lock)
  92 #define LLE_RLOCK(lle)          rw_rlock(&(lle)->lle_lock)
  93 #define LLE_WUNLOCK(lle)        rw_wunlock(&(lle)->lle_lock)
  94 #define LLE_RUNLOCK(lle)        rw_runlock(&(lle)->lle_lock)
  95 #define LLE_DOWNGRADE(lle)      rw_downgrade(&(lle)->lle_lock)
  96 #define LLE_TRY_UPGRADE(lle)    rw_try_upgrade(&(lle)->lle_lock)
  97 #define LLE_LOCK_INIT(lle)      rw_init_flags(&(lle)->lle_lock, "lle", RW_DUPOK)
  98 #define LLE_LOCK_DESTROY(lle)   rw_destroy(&(lle)->lle_lock)
  99 #define LLE_WLOCK_ASSERT(lle)   rw_assert(&(lle)->lle_lock, RA_WLOCKED)
 100
 101 #define LLE_REQ_INIT(lle)       mtx_init(&(lle)->req_mtx, "lle req", \
 102         NULL, MTX_DEF)
 103 #define LLE_REQ_DESTROY(lle)    mtx_destroy(&(lle)->req_mtx)
 104 #define LLE_REQ_LOCK(lle)       mtx_lock(&(lle)->req_mtx)
 105 #define LLE_REQ_UNLOCK(lle)     mtx_unlock(&(lle)->req_mtx)
 106
 107 #define LLE_IS_VALID(lle)       (((lle) != NULL) && ((lle) != (void *)-1))
 108
 109 #define LLE_ADDREF(lle) do {                                    \
 110         LLE_WLOCK_ASSERT(lle);                                  \
 111         KASSERT((lle)->lle_refcnt >= 0,                         \
 112             ("negative refcnt %d on lle %p",                    \
 113             (lle)->lle_refcnt, (lle)));                         \
 114         (lle)->lle_refcnt++;                                    \
 115 } while (0)
 116
 117 #define LLE_REMREF(lle) do {                                    \
 118         LLE_WLOCK_ASSERT(lle);                                  \
 119         KASSERT((lle)->lle_refcnt > 0,                          \
 120             ("bogus refcnt %d on lle %p",                       \
 121             (lle)->lle_refcnt, (lle)));                         \
 122         (lle)->lle_refcnt--;                                    \
 123 } while (0)
 124
 125 #define LLE_FREE_LOCKED(lle) do {                               \
 126         if ((lle)->lle_refcnt == 1)                             \
 127                 (lle)->lle_free(lle);                           \
 128         else {                                                  \
 129                 LLE_REMREF(lle);                                \
 130                 LLE_WUNLOCK(lle);                               \
 131         }                                                       \
 132         /* guard against invalid refs */                        \
 133         (lle) = NULL;                                           \
 134 } while (0)
 135
 136 #define LLE_FREE(lle) do {                                      \
 137         LLE_WLOCK(lle);                                         \
 138         LLE_FREE_LOCKED(lle);                                   \
 139 } while (0)
 140
 141 typedef struct llentry *(llt_lookup_t)(struct lltable *, u_int flags,
 142     const struct sockaddr *l3addr);
 143 typedef struct llentry *(llt_alloc_t)(struct lltable *, u_int flags,
 144     const struct sockaddr *l3addr);
 145 typedef void (llt_delete_t)(struct lltable *, struct llentry *);
 146 typedef void (llt_prefix_free_t)(struct lltable *,
 147     const struct sockaddr *addr, const struct sockaddr *mask, u_int flags);
 148 typedef int (llt_dump_entry_t)(struct lltable *, struct llentry *,
 149     struct sysctl_req *);
 150 typedef uint32_t (llt_hash_t)(const struct llentry *, uint32_t);
 151 typedef int (llt_match_prefix_t)(const struct sockaddr *,
 152     const struct sockaddr *, u_int, struct llentry *);
 153 typedef void (llt_free_entry_t)(struct lltable *, struct llentry *);
 154 typedef void (llt_fill_sa_entry_t)(const struct llentry *, struct sockaddr *);
 155 typedef void (llt_free_tbl_t)(struct lltable *);
 156 typedef void (llt_link_entry_t)(struct lltable *, struct llentry *);
 157 typedef void (llt_unlink_entry_t)(struct llentry *);
 158 typedef void (llt_mark_used_t)(struct llentry *);
 159
 160 typedef int (llt_foreach_cb_t)(struct lltable *, struct llentry *, void *);
 161 typedef int (llt_foreach_entry_t)(struct lltable *, llt_foreach_cb_t *, void *);
 162
 163 struct lltable {
 164         SLIST_ENTRY(lltable)    llt_link;
 165         int                     llt_af;
 166         int                     llt_hsize;
 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 #if 0
 217 void            lltable_drain(int);
 218 #endif
 219 int             lltable_sysctl_dumparp(int, struct sysctl_req *);
 220
 221 size_t          llentry_free(struct llentry *);
 222 struct llentry  *llentry_alloc(struct ifnet *, struct lltable *,
 223                     struct sockaddr_storage *);
 224
 225 /* helper functions */
 226 size_t lltable_drop_entry_queue(struct llentry *);
 227 void lltable_set_entry_addr(struct ifnet *ifp, struct llentry *lle,
 228     const char *linkhdr, size_t linkhdrsize, int lladdr_off);
 229 int lltable_try_set_entry_addr(struct ifnet *ifp, struct llentry *lle,
 230     const char *linkhdr, size_t linkhdrsize, int lladdr_off);
 231
 232 int lltable_calc_llheader(struct ifnet *ifp, int family, char *lladdr,
 233     char *buf, size_t *bufsize, int *lladdr_off);
 234 void lltable_update_ifaddr(struct lltable *llt);
 235 struct llentry *lltable_alloc_entry(struct lltable *llt, u_int flags,
 236     const struct sockaddr *l4addr);
 237 void lltable_free_entry(struct lltable *llt, struct llentry *lle);
 238 int lltable_delete_addr(struct lltable *llt, u_int flags,
 239     const struct sockaddr *l3addr);
 240 void lltable_link_entry(struct lltable *llt, struct llentry *lle);
 241 void lltable_unlink_entry(struct lltable *llt, struct llentry *lle);
 242 void lltable_fill_sa_entry(const struct llentry *lle, struct sockaddr *sa);
 243 struct ifnet *lltable_get_ifp(const struct lltable *llt);
 244 int lltable_get_af(const struct lltable *llt);
 245
 246 int lltable_foreach_lle(struct lltable *llt, llt_foreach_cb_t *f,
 247     void *farg);
 248 /*
 249  * Generic link layer address lookup function.
 250  */
 251 static __inline struct llentry *
 252 lla_lookup(struct lltable *llt, u_int flags, const struct sockaddr *l3addr)
 253 {
 254
 255         return (llt->llt_lookup(llt, flags, l3addr));
 256 }
 257
 258 /*
 259  * Notify the LLE code that the entry was used by datapath.
 260  */
 261 static __inline void
 262 llentry_mark_used(struct llentry *lle)
 263 {
 264
 265         if (lle->r_skip_req == 0)
 266                 return;
 267         if ((lle->r_flags & RLLE_VALID) != 0)
 268                 lle->lle_tbl->llt_mark_used(lle);
 269 }
 270
 271 int             lla_rt_output(struct rt_msghdr *, struct rt_addrinfo *);
 272
 273 #include <sys/eventhandler.h>
 274 enum {
 275         LLENTRY_RESOLVED,
 276         LLENTRY_TIMEDOUT,
 277         LLENTRY_DELETED,
 278         LLENTRY_EXPIRED,
 279 };
 280 typedef void (*lle_event_fn)(void *, struct llentry *, int);
 281 EVENTHANDLER_DECLARE(lle_event, lle_event_fn);
 282 #endif  /* _NET_IF_LLATBL_H_ */