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/mbuf.h>
  46 #include <sys/module.h>
  47 #include <machine/bus.h>
  48 #include <sys/rman.h>
  49 #include <sys/socket.h>
  50 #include <sys/sockio.h>
  51 #include <sys/sysctl.h>
  52
  53 #include <net/if.h>
  54 #include <net/if_clone.h>
  55 #include <net/if_types.h>
  56 #include <net/netisr.h>
  57 #include <net/route.h>
  58 #include <net/bpf.h>
  59 #include <net/vnet.h>
  60
  61 #ifdef  INET
  62 #include <netinet/in.h>
  63 #include <netinet/in_var.h>
  64 #endif
  65
  66 #ifdef IPX
  67 #include <netipx/ipx.h>
  68 #include <netipx/ipx_if.h>
  69 #endif
  70
  71 #ifdef INET6
  72 #ifndef INET
  73 #include <netinet/in.h>
  74 #endif
  75 #include <netinet6/in6_var.h>
  76 #include <netinet/ip6.h>
  77 #endif
  78
  79 #ifdef NETATALK
  80 #include <netatalk/at.h>
  81 #include <netatalk/at_var.h>
  82 #endif
  83
  84 #include <security/mac/mac_framework.h>
  85
  86 #ifdef TINY_LOMTU
  87 #define LOMTU   (1024+512)
  88 #elif defined(LARGE_LOMTU)
  89 #define LOMTU   131072
  90 #else
  91 #define LOMTU   16384
  92 #endif
  93
  94 #define LO_CSUM_FEATURES        (CSUM_IP | CSUM_TCP | CSUM_UDP | CSUM_SCTP)
  95 #define LO_CSUM_FEATURES6       (CSUM_TCP_IPV6 | CSUM_UDP_IPV6 | CSUM_SCTP_IPV6)
  96 #define LO_CSUM_SET             (CSUM_DATA_VALID | CSUM_DATA_VALID_IPV6 | \
  97                                     CSUM_PSEUDO_HDR | \
  98                                     CSUM_IP_CHECKED | CSUM_IP_VALID | \
  99                                     CSUM_SCTP_VALID)
 100
 101 int             loioctl(struct ifnet *, u_long, caddr_t);
 102 static void     lortrequest(int, struct rtentry *, struct rt_addrinfo *);
 103 int             looutput(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m,
 104                     struct sockaddr *dst, struct route *ro);
 105 static int      lo_clone_create(struct if_clone *, int, caddr_t);
 106 static void     lo_clone_destroy(struct ifnet *);
 107
 108 VNET_DEFINE(struct ifnet *, loif);      /* Used externally */
 109
 110 #ifdef VIMAGE
 111 static VNET_DEFINE(struct ifc_simple_data, lo_cloner_data);
 112 static VNET_DEFINE(struct if_clone, lo_cloner);
 113 #define V_lo_cloner_data        VNET(lo_cloner_data)
 114 #define V_lo_cloner             VNET(lo_cloner)
 115 #endif
 116
 117 IFC_SIMPLE_DECLARE(lo, 1);
 118
 119 static void
 120 lo_clone_destroy(struct ifnet *ifp)
 121 {
 122
 123 #ifndef VIMAGE
 124         /* XXX: destroying lo0 will lead to panics. */
 125         KASSERT(V_loif != ifp, ("%s: destroying lo0", __func__));
 126 #endif
 127
 128         bpfdetach(ifp);
 129         if_detach(ifp);
 130         if_free(ifp);
 131 }
 132
 133 static int
 134 lo_clone_create(struct if_clone *ifc, int unit, caddr_t params)
 135 {
 136         struct ifnet *ifp;
 137
 138         ifp = if_alloc(IFT_LOOP);
 139         if (ifp == NULL)
 140                 return (ENOSPC);
 141
 142         if_initname(ifp, ifc->ifc_name, unit);
 143         ifp->if_mtu = LOMTU;
 144         ifp->if_flags = IFF_LOOPBACK | IFF_MULTICAST;
 145         ifp->if_ioctl = loioctl;
 146         ifp->if_output = looutput;
 147         ifp->if_snd.ifq_maxlen = ifqmaxlen;
 148         ifp->if_capabilities = ifp->if_capenable =
 149             IFCAP_HWCSUM | IFCAP_HWCSUM_IPV6;
 150         ifp->if_hwassist = LO_CSUM_FEATURES | LO_CSUM_FEATURES6;
 151         if_attach(ifp);
 152         bpfattach(ifp, DLT_NULL, sizeof(u_int32_t));
 153         if (V_loif == NULL)
 154                 V_loif = ifp;
 155
 156         return (0);
 157 }
 158
 159 static void
 160 vnet_loif_init(const void *unused __unused)
 161 {
 162
 163 #ifdef VIMAGE
 164         V_lo_cloner = lo_cloner;
 165         V_lo_cloner_data = lo_cloner_data;
 166         V_lo_cloner.ifc_data = &V_lo_cloner_data;
 167         if_clone_attach(&V_lo_cloner);
 168 #else
 169         if_clone_attach(&lo_cloner);
 170 #endif
 171 }
 172 VNET_SYSINIT(vnet_loif_init, SI_SUB_PROTO_IFATTACHDOMAIN, SI_ORDER_ANY,
 173     vnet_loif_init, NULL);
 174
 175 #ifdef VIMAGE
 176 static void
 177 vnet_loif_uninit(const void *unused __unused)
 178 {
 179
 180         if_clone_detach(&V_lo_cloner);
 181         V_loif = NULL;
 182 }
 183 VNET_SYSUNINIT(vnet_loif_uninit, SI_SUB_PROTO_IFATTACHDOMAIN, SI_ORDER_ANY,
 184     vnet_loif_uninit, NULL);
 185 #endif
 186
 187 static int
 188 loop_modevent(module_t mod, int type, void *data)
 189 {
 190
 191         switch (type) {
 192         case MOD_LOAD:
 193                 break;
 194
 195         case MOD_UNLOAD:
 196                 printf("loop module unload - not possible for this module type\n");
 197                 return (EINVAL);
 198
 199         default:
 200                 return (EOPNOTSUPP);
 201         }
 202         return (0);
 203 }
 204
 205 static moduledata_t loop_mod = {
 206         "if_lo",
 207         loop_modevent,
 208         0
 209 };
 210
 211 DECLARE_MODULE(if_lo, loop_mod, SI_SUB_PROTO_IFATTACHDOMAIN, SI_ORDER_ANY);
 212
 213 int
 214 looutput(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m, struct sockaddr *dst,
 215     struct route *ro)
 216 {
 217         u_int32_t af;
 218         struct rtentry *rt = NULL;
 219 #ifdef MAC
 220         int error;
 221 #endif
 222
 223         M_ASSERTPKTHDR(m); /* check if we have the packet header */
 224
 225         if (ro != NULL)
 226                 rt = ro->ro_rt;
 227 #ifdef MAC
 228         error = mac_ifnet_check_transmit(ifp, m);
 229         if (error) {
 230                 m_freem(m);
 231                 return (error);
 232         }
 233 #endif
 234
 235         if (rt && rt->rt_flags & (RTF_REJECT|RTF_BLACKHOLE)) {
 236                 m_freem(m);
 237                 return (rt->rt_flags & RTF_BLACKHOLE ? 0 :
 238                         rt->rt_flags & RTF_HOST ? EHOSTUNREACH : ENETUNREACH);
 239         }
 240
 241         ifp->if_opackets++;
 242         ifp->if_obytes += m->m_pkthdr.len;
 243
 244         /* BPF writes need to be handled specially. */
 245         if (dst->sa_family == AF_UNSPEC) {
 246                 bcopy(dst->sa_data, &af, sizeof(af));
 247                 dst->sa_family = af;
 248         }
 249
 250 #if 1   /* XXX */
 251         switch (dst->sa_family) {
 252         case AF_INET:
 253                 if (ifp->if_capenable & IFCAP_RXCSUM) {
 254                         m->m_pkthdr.csum_data = 0xffff;
 255                         m->m_pkthdr.csum_flags = LO_CSUM_SET;
 256                 }
 257                 m->m_pkthdr.csum_flags &= ~LO_CSUM_FEATURES;
 258                 break;
 259         case AF_INET6:
 260                 if (ifp->if_capenable & IFCAP_RXCSUM_IPV6) {
 261                         m->m_pkthdr.csum_data = 0xffff;
 262                         m->m_pkthdr.csum_flags = LO_CSUM_SET;
 263                 }
 264                 m->m_pkthdr.csum_flags &= ~LO_CSUM_FEATURES6;
 265                 break;
 266         case AF_IPX:
 267         case AF_APPLETALK:
 268                 break;
 269         default:
 270                 printf("looutput: af=%d unexpected\n", dst->sa_family);
 271                 m_freem(m);
 272                 return (EAFNOSUPPORT);
 273         }
 274 #endif
 275         return (if_simloop(ifp, m, dst->sa_family, 0));
 276 }
 277
 278 /*
 279  * if_simloop()
 280  *
 281  * This function is to support software emulation of hardware loopback,
 282  * i.e., for interfaces with the IFF_SIMPLEX attribute. Since they can't
 283  * hear their own broadcasts, we create a copy of the packet that we
 284  * would normally receive via a hardware loopback.
 285  *
 286  * This function expects the packet to include the media header of length hlen.
 287  */
 288 int
 289 if_simloop(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m, int af, int hlen)
 290 {
 291         int isr;
 292
 293         M_ASSERTPKTHDR(m);
 294         m_tag_delete_nonpersistent(m);
 295         m->m_pkthdr.rcvif = ifp;
 296
 297 #ifdef MAC
 298         mac_ifnet_create_mbuf(ifp, m);
 299 #endif
 300
 301         /*
 302          * Let BPF see incoming packet in the following manner:
 303          *  - Emulated packet loopback for a simplex interface
 304          *    (net/if_ethersubr.c)
 305          *      -> passes it to ifp's BPF
 306          *  - IPv4/v6 multicast packet loopback (netinet(6)/ip(6)_output.c)
 307          *      -> not passes it to any BPF
 308          *  - Normal packet loopback from myself to myself (net/if_loop.c)
 309          *      -> passes to lo0's BPF (even in case of IPv6, where ifp!=lo0)
 310          */
 311         if (hlen > 0) {
 312                 if (bpf_peers_present(ifp->if_bpf)) {
 313                         bpf_mtap(ifp->if_bpf, m);
 314                 }
 315         } else {
 316                 if (bpf_peers_present(V_loif->if_bpf)) {
 317                         if ((m->m_flags & M_MCAST) == 0 || V_loif == ifp) {
 318                                 /* XXX beware sizeof(af) != 4 */
 319                                 u_int32_t af1 = af;
 320
 321                                 /*
 322                                  * We need to prepend the address family.
 323                                  */
 324                                 bpf_mtap2(V_loif->if_bpf, &af1, sizeof(af1), m);
 325                         }
 326                 }
 327         }
 328
 329         /* Strip away media header */
 330         if (hlen > 0) {
 331                 m_adj(m, hlen);
 332 #ifndef __NO_STRICT_ALIGNMENT
 333                 /*
 334                  * Some archs do not like unaligned data, so
 335                  * we move data down in the first mbuf.
 336                  */
 337                 if (mtod(m, vm_offset_t) & 3) {
 338                         KASSERT(hlen >= 3, ("if_simloop: hlen too small"));
 339                         bcopy(m->m_data,
 340                             (char *)(mtod(m, vm_offset_t)
 341                                 - (mtod(m, vm_offset_t) & 3)),
 342                             m->m_len);
 343                         m->m_data -= (mtod(m,vm_offset_t) & 3);
 344                 }
 345 #endif
 346         }
 347
 348         /* Deliver to upper layer protocol */
 349         switch (af) {
 350 #ifdef INET
 351         case AF_INET:
 352                 isr = NETISR_IP;
 353                 break;
 354 #endif
 355 #ifdef INET6
 356         case AF_INET6:
 357                 m->m_flags |= M_LOOP;
 358                 isr = NETISR_IPV6;
 359                 break;
 360 #endif
 361 #ifdef IPX
 362         case AF_IPX:
 363                 isr = NETISR_IPX;
 364                 break;
 365 #endif
 366 #ifdef NETATALK
 367         case AF_APPLETALK:
 368                 isr = NETISR_ATALK2;
 369                 break;
 370 #endif
 371         default:
 372                 printf("if_simloop: can't handle af=%d\n", af);
 373                 m_freem(m);
 374                 return (EAFNOSUPPORT);
 375         }
 376         ifp->if_ipackets++;
 377         ifp->if_ibytes += m->m_pkthdr.len;
 378         netisr_queue(isr, m);   /* mbuf is free'd on failure. */
 379         return (0);
 380 }
 381
 382 /* ARGSUSED */
 383 static void
 384 lortrequest(int cmd, struct rtentry *rt, struct rt_addrinfo *info)
 385 {
 386
 387         RT_LOCK_ASSERT(rt);
 388         rt->rt_rmx.rmx_mtu = rt->rt_ifp->if_mtu;
 389 }
 390
 391 /*
 392  * Process an ioctl request.
 393  */
 394 /* ARGSUSED */
 395 int
 396 loioctl(struct ifnet *ifp, u_long cmd, caddr_t data)
 397 {
 398         struct ifaddr *ifa;
 399         struct ifreq *ifr = (struct ifreq *)data;
 400         int error = 0, mask;
 401
 402         switch (cmd) {
 403         case SIOCSIFADDR:
 404                 ifp->if_flags |= IFF_UP;
 405                 ifp->if_drv_flags |= IFF_DRV_RUNNING;
 406                 ifa = (struct ifaddr *)data;
 407                 ifa->ifa_rtrequest = lortrequest;
 408                 /*
 409                  * Everything else is done at a higher level.
 410                  */
 411                 break;
 412
 413         case SIOCADDMULTI:
 414         case SIOCDELMULTI:
 415                 if (ifr == 0) {
 416                         error = EAFNOSUPPORT;           /* XXX */
 417                         break;
 418                 }
 419                 switch (ifr->ifr_addr.sa_family) {
 420
 421 #ifdef INET
 422                 case AF_INET:
 423                         break;
 424 #endif
 425 #ifdef INET6
 426                 case AF_INET6:
 427                         break;
 428 #endif
 429
 430                 default:
 431                         error = EAFNOSUPPORT;
 432                         break;
 433                 }
 434                 break;
 435
 436         case SIOCSIFMTU:
 437                 ifp->if_mtu = ifr->ifr_mtu;
 438                 break;
 439
 440         case SIOCSIFFLAGS:
 441                 break;
 442
 443         case SIOCSIFCAP:
 444                 mask = ifp->if_capenable ^ ifr->ifr_reqcap;
 445                 if ((mask & IFCAP_RXCSUM) != 0)
 446                         ifp->if_capenable ^= IFCAP_RXCSUM;
 447                 if ((mask & IFCAP_TXCSUM) != 0)
 448                         ifp->if_capenable ^= IFCAP_TXCSUM;
 449                 if ((mask & IFCAP_RXCSUM_IPV6) != 0)
 450                         ifp->if_capenable ^= IFCAP_RXCSUM_IPV6;
 451                 if ((mask & IFCAP_TXCSUM_IPV6) != 0)
 452                         ifp->if_capenable ^= IFCAP_TXCSUM_IPV6;
 453                 ifp->if_hwassist = 0;
 454                 if (ifp->if_capenable & IFCAP_TXCSUM)
 455                         ifp->if_hwassist = LO_CSUM_FEATURES;
 456                 if (ifp->if_capenable & IFCAP_TXCSUM_IPV6)
 457                         ifp->if_hwassist |= LO_CSUM_FEATURES6;
 458                 break;
 459
 460         default:
 461                 error = EINVAL;
 462         }
 463         return (error);
 464 }