sys/netinet/if_ether.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1993
   5  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  16  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  17  *    without specific prior written permission.
  18  *
  19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  20  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  21  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  22  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  23  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  24  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  25  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  26  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  27  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  28  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  29  * SUCH DAMAGE.
  30  *
  31  *      @(#)if_ether.c  8.1 (Berkeley) 6/10/93
  32  */
  33
  34 /*
  35  * Ethernet address resolution protocol.
  36  * TODO:
  37  *      add "inuse/lock" bit (or ref. count) along with valid bit
  38  */
  39
  40 #include <sys/cdefs.h>
  41 __FBSDID("$FreeBSD$");
  42
  43 #include "opt_inet.h"
  44
  45 #include <sys/param.h>
  46 #include <sys/kernel.h>
  47 #include <sys/lock.h>
  48 #include <sys/queue.h>
  49 #include <sys/sysctl.h>
  50 #include <sys/systm.h>
  51 #include <sys/mbuf.h>
  52 #include <sys/malloc.h>
  53 #include <sys/proc.h>
  54 #include <sys/rmlock.h>
  55 #include <sys/socket.h>
  56 #include <sys/syslog.h>
  57
  58 #include <net/if.h>
  59 #include <net/if_var.h>
  60 #include <net/if_dl.h>
  61 #include <net/if_types.h>
  62 #include <net/netisr.h>
  63 #include <net/ethernet.h>
  64 #include <net/route.h>
  65 #include <net/vnet.h>
  66
  67 #include <netinet/in.h>
  68 #include <netinet/in_fib.h>
  69 #include <netinet/in_var.h>
  70 #include <net/if_llatbl.h>
  71 #include <netinet/if_ether.h>
  72 #ifdef INET
  73 #include <netinet/ip_carp.h>
  74 #endif
  75
  76 #include <security/mac/mac_framework.h>
  77
  78 #define SIN(s) ((const struct sockaddr_in *)(s))
  79
  80 static struct timeval arp_lastlog;
  81 static int arp_curpps;
  82 static int arp_maxpps = 1;
  83
  84 /* Simple ARP state machine */
  85 enum arp_llinfo_state {
  86         ARP_LLINFO_INCOMPLETE = 0, /* No LLE data */
  87         ARP_LLINFO_REACHABLE,   /* LLE is valid */
  88         ARP_LLINFO_VERIFY,      /* LLE is valid, need refresh */
  89         ARP_LLINFO_DELETED,     /* LLE is deleted */
  90 };
  91
  92 SYSCTL_DECL(_net_link_ether);
  93 static SYSCTL_NODE(_net_link_ether, PF_INET, inet, CTLFLAG_RW, 0, "");
  94 static SYSCTL_NODE(_net_link_ether, PF_ARP, arp, CTLFLAG_RW, 0, "");
  95
  96 /* timer values */
  97 static VNET_DEFINE(int, arpt_keep) = (20*60);   /* once resolved, good for 20
  98                                                  * minutes */
  99 static VNET_DEFINE(int, arp_maxtries) = 5;
 100 static VNET_DEFINE(int, arp_proxyall) = 0;
 101 static VNET_DEFINE(int, arpt_down) = 20;        /* keep incomplete entries for
 102                                                  * 20 seconds */
 103 static VNET_DEFINE(int, arpt_rexmit) = 1;       /* retransmit arp entries, sec*/
 104 VNET_PCPUSTAT_DEFINE(struct arpstat, arpstat);  /* ARP statistics, see if_arp.h */
 105 VNET_PCPUSTAT_SYSINIT(arpstat);
 106
 107 #ifdef VIMAGE
 108 VNET_PCPUSTAT_SYSUNINIT(arpstat);
 109 #endif /* VIMAGE */
 110
 111 static VNET_DEFINE(int, arp_maxhold) = 1;
 112
 113 #define V_arpt_keep             VNET(arpt_keep)
 114 #define V_arpt_down             VNET(arpt_down)
 115 #define V_arpt_rexmit           VNET(arpt_rexmit)
 116 #define V_arp_maxtries          VNET(arp_maxtries)
 117 #define V_arp_proxyall          VNET(arp_proxyall)
 118 #define V_arp_maxhold           VNET(arp_maxhold)
 119
 120 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, max_age, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 121         &VNET_NAME(arpt_keep), 0,
 122         "ARP entry lifetime in seconds");
 123 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, maxtries, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 124         &VNET_NAME(arp_maxtries), 0,
 125         "ARP resolution attempts before returning error");
 126 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, proxyall, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 127         &VNET_NAME(arp_proxyall), 0,
 128         "Enable proxy ARP for all suitable requests");
 129 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, wait, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 130         &VNET_NAME(arpt_down), 0,
 131         "Incomplete ARP entry lifetime in seconds");
 132 SYSCTL_VNET_PCPUSTAT(_net_link_ether_arp, OID_AUTO, stats, struct arpstat,
 133     arpstat, "ARP statistics (struct arpstat, net/if_arp.h)");
 134 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, maxhold, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 135         &VNET_NAME(arp_maxhold), 0,
 136         "Number of packets to hold per ARP entry");
 137 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, max_log_per_second,
 138         CTLFLAG_RW, &arp_maxpps, 0,
 139         "Maximum number of remotely triggered ARP messages that can be "
 140         "logged per second");
 141
 142 /*
 143  * Due to the exponential backoff algorithm used for the interval between GARP
 144  * retransmissions, the maximum number of retransmissions is limited for
 145  * sanity. This limit corresponds to a maximum interval between retransmissions
 146  * of 2^16 seconds ~= 18 hours.
 147  *
 148  * Making this limit more dynamic is more complicated than worthwhile,
 149  * especially since sending out GARPs spaced days apart would be of little
 150  * use. A maximum dynamic limit would look something like:
 151  *
 152  * const int max = fls(INT_MAX / hz) - 1;
 153  */
 154 #define MAX_GARP_RETRANSMITS 16
 155 static int sysctl_garp_rexmit(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 156 static int garp_rexmit_count = 0; /* GARP retransmission setting. */
 157
 158 SYSCTL_PROC(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, garp_rexmit_count,
 159     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW|CTLFLAG_MPSAFE,
 160     &garp_rexmit_count, 0, sysctl_garp_rexmit, "I",
 161     "Number of times to retransmit GARP packets;"
 162     " 0 to disable, maximum of 16");
 163
 164 #define ARP_LOG(pri, ...)       do {                                    \
 165         if (ppsratecheck(&arp_lastlog, &arp_curpps, arp_maxpps))        \
 166                 log((pri), "arp: " __VA_ARGS__);                        \
 167 } while (0)
 168
 169
 170 static void     arpintr(struct mbuf *);
 171 static void     arptimer(void *);
 172 #ifdef INET
 173 static void     in_arpinput(struct mbuf *);
 174 #endif
 175
 176 static void arp_check_update_lle(struct arphdr *ah, struct in_addr isaddr,
 177     struct ifnet *ifp, int bridged, struct llentry *la);
 178 static void arp_mark_lle_reachable(struct llentry *la);
 179 static void arp_iflladdr(void *arg __unused, struct ifnet *ifp);
 180
 181 static eventhandler_tag iflladdr_tag;
 182
 183 static const struct netisr_handler arp_nh = {
 184         .nh_name = "arp",
 185         .nh_handler = arpintr,
 186         .nh_proto = NETISR_ARP,
 187         .nh_policy = NETISR_POLICY_SOURCE,
 188 };
 189
 190 /*
 191  * Timeout routine.  Age arp_tab entries periodically.
 192  */
 193 static void
 194 arptimer(void *arg)
 195 {
 196         struct llentry *lle = (struct llentry *)arg;
 197         struct ifnet *ifp;
 198         int r_skip_req;
 199
 200         if (lle->la_flags & LLE_STATIC) {
 201                 return;
 202         }
 203         LLE_WLOCK(lle);
 204         if (callout_pending(&lle->lle_timer)) {
 205                 /*
 206                  * Here we are a bit odd here in the treatment of
 207                  * active/pending. If the pending bit is set, it got
 208                  * rescheduled before I ran. The active
 209                  * bit we ignore, since if it was stopped
 210                  * in ll_tablefree() and was currently running
 211                  * it would have return 0 so the code would
 212                  * not have deleted it since the callout could
 213                  * not be stopped so we want to go through
 214                  * with the delete here now. If the callout
 215                  * was restarted, the pending bit will be back on and
 216                  * we just want to bail since the callout_reset would
 217                  * return 1 and our reference would have been removed
 218                  * by arpresolve() below.
 219                  */
 220                 LLE_WUNLOCK(lle);
 221                 return;
 222         }
 223         ifp = lle->lle_tbl->llt_ifp;
 224         CURVNET_SET(ifp->if_vnet);
 225
 226         switch (lle->ln_state) {
 227         case ARP_LLINFO_REACHABLE:
 228
 229                 /*
 230                  * Expiration time is approaching.
 231                  * Let's try to refresh entry if it is still
 232                  * in use.
 233                  *
 234                  * Set r_skip_req to get feedback from
 235                  * fast path. Change state and re-schedule
 236                  * ourselves.
 237                  */
 238                 LLE_REQ_LOCK(lle);
 239                 lle->r_skip_req = 1;
 240                 LLE_REQ_UNLOCK(lle);
 241                 lle->ln_state = ARP_LLINFO_VERIFY;
 242                 callout_schedule(&lle->lle_timer, hz * V_arpt_rexmit);
 243                 LLE_WUNLOCK(lle);
 244                 CURVNET_RESTORE();
 245                 return;
 246         case ARP_LLINFO_VERIFY:
 247                 LLE_REQ_LOCK(lle);
 248                 r_skip_req = lle->r_skip_req;
 249                 LLE_REQ_UNLOCK(lle);
 250
 251                 if (r_skip_req == 0 && lle->la_preempt > 0) {
 252                         /* Entry was used, issue refresh request */
 253                         struct in_addr dst;
 254                         dst = lle->r_l3addr.addr4;
 255                         lle->la_preempt--;
 256                         callout_schedule(&lle->lle_timer, hz * V_arpt_rexmit);
 257                         LLE_WUNLOCK(lle);
 258                         arprequest(ifp, NULL, &dst, NULL);
 259                         CURVNET_RESTORE();
 260                         return;
 261                 }
 262                 /* Nothing happened. Reschedule if not too late */
 263                 if (lle->la_expire > time_uptime) {
 264                         callout_schedule(&lle->lle_timer, hz * V_arpt_rexmit);
 265                         LLE_WUNLOCK(lle);
 266                         CURVNET_RESTORE();
 267                         return;
 268                 }
 269                 break;
 270         case ARP_LLINFO_INCOMPLETE:
 271         case ARP_LLINFO_DELETED:
 272                 break;
 273         }
 274
 275         if ((lle->la_flags & LLE_DELETED) == 0) {
 276                 int evt;
 277
 278                 if (lle->la_flags & LLE_VALID)
 279                         evt = LLENTRY_EXPIRED;
 280                 else
 281                         evt = LLENTRY_TIMEDOUT;
 282                 EVENTHANDLER_INVOKE(lle_event, lle, evt);
 283         }
 284
 285         callout_stop(&lle->lle_timer);
 286
 287         /* XXX: LOR avoidance. We still have ref on lle. */
 288         LLE_WUNLOCK(lle);
 289         IF_AFDATA_LOCK(ifp);
 290         LLE_WLOCK(lle);
 291
 292         /* Guard against race with other llentry_free(). */
 293         if (lle->la_flags & LLE_LINKED) {
 294                 LLE_REMREF(lle);
 295                 lltable_unlink_entry(lle->lle_tbl, lle);
 296         }
 297         IF_AFDATA_UNLOCK(ifp);
 298
 299         size_t pkts_dropped = llentry_free(lle);
 300
 301         ARPSTAT_ADD(dropped, pkts_dropped);
 302         ARPSTAT_INC(timeouts);
 303
 304         CURVNET_RESTORE();
 305 }
 306
 307 /*
 308  * Stores link-layer header for @ifp in format suitable for if_output()
 309  * into buffer @buf. Resulting header length is stored in @bufsize.
 310  *
 311  * Returns 0 on success.
 312  */
 313 static int
 314 arp_fillheader(struct ifnet *ifp, struct arphdr *ah, int bcast, u_char *buf,
 315     size_t *bufsize)
 316 {
 317         struct if_encap_req ereq;
 318         int error;
 319
 320         bzero(buf, *bufsize);
 321         bzero(&ereq, sizeof(ereq));
 322         ereq.buf = buf;
 323         ereq.bufsize = *bufsize;
 324         ereq.rtype = IFENCAP_LL;
 325         ereq.family = AF_ARP;
 326         ereq.lladdr = ar_tha(ah);
 327         ereq.hdata = (u_char *)ah;
 328         if (bcast)
 329                 ereq.flags = IFENCAP_FLAG_BROADCAST;
 330         error = ifp->if_requestencap(ifp, &ereq);
 331         if (error == 0)
 332                 *bufsize = ereq.bufsize;
 333
 334         return (error);
 335 }
 336
 337
 338 /*
 339  * Broadcast an ARP request. Caller specifies:
 340  *      - arp header source ip address
 341  *      - arp header target ip address
 342  *      - arp header source ethernet address
 343  */
 344 void
 345 arprequest(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *sip,
 346     const struct in_addr *tip, u_char *enaddr)
 347 {
 348         struct mbuf *m;
 349         struct arphdr *ah;
 350         struct sockaddr sa;
 351         u_char *carpaddr = NULL;
 352         uint8_t linkhdr[LLE_MAX_LINKHDR];
 353         size_t linkhdrsize;
 354         struct route ro;
 355         int error;
 356
 357         if (sip == NULL) {
 358                 /*
 359                  * The caller did not supply a source address, try to find
 360                  * a compatible one among those assigned to this interface.
 361                  */
 362                 struct ifaddr *ifa;
 363
 364                 IF_ADDR_RLOCK(ifp);
 365                 TAILQ_FOREACH(ifa, &ifp->if_addrhead, ifa_link) {
 366                         if (ifa->ifa_addr->sa_family != AF_INET)
 367                                 continue;
 368
 369                         if (ifa->ifa_carp) {
 370                                 if ((*carp_iamatch_p)(ifa, &carpaddr) == 0)
 371                                         continue;
 372                                 sip = &IA_SIN(ifa)->sin_addr;
 373                         } else {
 374                                 carpaddr = NULL;
 375                                 sip = &IA_SIN(ifa)->sin_addr;
 376                         }
 377
 378                         if (0 == ((sip->s_addr ^ tip->s_addr) &
 379                             IA_MASKSIN(ifa)->sin_addr.s_addr))
 380                                 break;  /* found it. */
 381                 }
 382                 IF_ADDR_RUNLOCK(ifp);
 383                 if (sip == NULL) {
 384                         printf("%s: cannot find matching address\n", __func__);
 385                         return;
 386                 }
 387         }
 388         if (enaddr == NULL)
 389                 enaddr = carpaddr ? carpaddr : (u_char *)IF_LLADDR(ifp);
 390
 391         if ((m = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_DATA)) == NULL)
 392                 return;
 393         m->m_len = sizeof(*ah) + 2 * sizeof(struct in_addr) +
 394                 2 * ifp->if_addrlen;
 395         m->m_pkthdr.len = m->m_len;
 396         M_ALIGN(m, m->m_len);
 397         ah = mtod(m, struct arphdr *);
 398         bzero((caddr_t)ah, m->m_len);
 399 #ifdef MAC
 400         mac_netinet_arp_send(ifp, m);
 401 #endif
 402         ah->ar_pro = htons(ETHERTYPE_IP);
 403         ah->ar_hln = ifp->if_addrlen;           /* hardware address length */
 404         ah->ar_pln = sizeof(struct in_addr);    /* protocol address length */
 405         ah->ar_op = htons(ARPOP_REQUEST);
 406         bcopy(enaddr, ar_sha(ah), ah->ar_hln);
 407         bcopy(sip, ar_spa(ah), ah->ar_pln);
 408         bcopy(tip, ar_tpa(ah), ah->ar_pln);
 409         sa.sa_family = AF_ARP;
 410         sa.sa_len = 2;
 411
 412         /* Calculate link header for sending frame */
 413         bzero(&ro, sizeof(ro));
 414         linkhdrsize = sizeof(linkhdr);
 415         error = arp_fillheader(ifp, ah, 1, linkhdr, &linkhdrsize);
 416         if (error != 0 && error != EAFNOSUPPORT) {
 417                 ARP_LOG(LOG_ERR, "Failed to calculate ARP header on %s: %d\n",
 418                     if_name(ifp), error);
 419                 return;
 420         }
 421
 422         ro.ro_prepend = linkhdr;
 423         ro.ro_plen = linkhdrsize;
 424         ro.ro_flags = 0;
 425
 426         m->m_flags |= M_BCAST;
 427         m_clrprotoflags(m);     /* Avoid confusing lower layers. */
 428         (*ifp->if_output)(ifp, m, &sa, &ro);
 429         ARPSTAT_INC(txrequests);
 430 }
 431
 432
 433 /*
 434  * Resolve an IP address into an ethernet address - heavy version.
 435  * Used internally by arpresolve().
 436  * We have already checked than  we can't use existing lle without
 437  * modification so we have to acquire LLE_EXCLUSIVE lle lock.
 438  *
 439  * On success, desten and flags are filled in and the function returns 0;
 440  * If the packet must be held pending resolution, we return EWOULDBLOCK
 441  * On other errors, we return the corresponding error code.
 442  * Note that m_freem() handles NULL.
 443  */
 444 static int
 445 arpresolve_full(struct ifnet *ifp, int is_gw, int flags, struct mbuf *m,
 446         const struct sockaddr *dst, u_char *desten, uint32_t *pflags,
 447         struct llentry **plle)
 448 {
 449         struct llentry *la = NULL, *la_tmp;
 450         struct mbuf *curr = NULL;
 451         struct mbuf *next = NULL;
 452         int error, renew;
 453         char *lladdr;
 454         int ll_len;
 455
 456         if (pflags != NULL)
 457                 *pflags = 0;
 458         if (plle != NULL)
 459                 *plle = NULL;
 460
 461         if ((flags & LLE_CREATE) == 0) {
 462                 IF_AFDATA_RLOCK(ifp);
 463                 la = lla_lookup(LLTABLE(ifp), LLE_EXCLUSIVE, dst);
 464                 IF_AFDATA_RUNLOCK(ifp);
 465         }
 466         if (la == NULL && (ifp->if_flags & (IFF_NOARP | IFF_STATICARP)) == 0) {
 467                 la = lltable_alloc_entry(LLTABLE(ifp), 0, dst);
 468                 if (la == NULL) {
 469                         char addrbuf[INET_ADDRSTRLEN];
 470
 471                         log(LOG_DEBUG,
 472                             "arpresolve: can't allocate llinfo for %s on %s\n",
 473                             inet_ntoa_r(SIN(dst)->sin_addr, addrbuf),
 474                             if_name(ifp));
 475                         m_freem(m);
 476                         return (EINVAL);
 477                 }
 478
 479                 IF_AFDATA_WLOCK(ifp);
 480                 LLE_WLOCK(la);
 481                 la_tmp = lla_lookup(LLTABLE(ifp), LLE_EXCLUSIVE, dst);
 482                 /* Prefer ANY existing lle over newly-created one */
 483                 if (la_tmp == NULL)
 484                         lltable_link_entry(LLTABLE(ifp), la);
 485                 IF_AFDATA_WUNLOCK(ifp);
 486                 if (la_tmp != NULL) {
 487                         lltable_free_entry(LLTABLE(ifp), la);
 488                         la = la_tmp;
 489                 }
 490         }
 491         if (la == NULL) {
 492                 m_freem(m);
 493                 return (EINVAL);
 494         }
 495
 496         if ((la->la_flags & LLE_VALID) &&
 497             ((la->la_flags & LLE_STATIC) || la->la_expire > time_uptime)) {
 498                 if (flags & LLE_ADDRONLY) {
 499                         lladdr = la->ll_addr;
 500                         ll_len = ifp->if_addrlen;
 501                 } else {
 502                         lladdr = la->r_linkdata;
 503                         ll_len = la->r_hdrlen;
 504                 }
 505                 bcopy(lladdr, desten, ll_len);
 506
 507                 /* Check if we have feedback request from arptimer() */
 508                 if (la->r_skip_req != 0) {
 509                         LLE_REQ_LOCK(la);
 510                         la->r_skip_req = 0; /* Notify that entry was used */
 511                         LLE_REQ_UNLOCK(la);
 512                 }
 513                 if (pflags != NULL)
 514                         *pflags = la->la_flags & (LLE_VALID|LLE_IFADDR);
 515                 if (plle) {
 516                         LLE_ADDREF(la);
 517                         *plle = la;
 518                 }
 519                 LLE_WUNLOCK(la);
 520                 return (0);
 521         }
 522
 523         renew = (la->la_asked == 0 || la->la_expire != time_uptime);
 524         /*
 525          * There is an arptab entry, but no ethernet address
 526          * response yet.  Add the mbuf to the list, dropping
 527          * the oldest packet if we have exceeded the system
 528          * setting.
 529          */
 530         if (m != NULL) {
 531                 if (la->la_numheld >= V_arp_maxhold) {
 532                         if (la->la_hold != NULL) {
 533                                 next = la->la_hold->m_nextpkt;
 534                                 m_freem(la->la_hold);
 535                                 la->la_hold = next;
 536                                 la->la_numheld--;
 537                                 ARPSTAT_INC(dropped);
 538                         }
 539                 }
 540                 if (la->la_hold != NULL) {
 541                         curr = la->la_hold;
 542                         while (curr->m_nextpkt != NULL)
 543                                 curr = curr->m_nextpkt;
 544                         curr->m_nextpkt = m;
 545                 } else
 546                         la->la_hold = m;
 547                 la->la_numheld++;
 548         }
 549         /*
 550          * Return EWOULDBLOCK if we have tried less than arp_maxtries. It
 551          * will be masked by ether_output(). Return EHOSTDOWN/EHOSTUNREACH
 552          * if we have already sent arp_maxtries ARP requests. Retransmit the
 553          * ARP request, but not faster than one request per second.
 554          */
 555         if (la->la_asked < V_arp_maxtries)
 556                 error = EWOULDBLOCK;    /* First request. */
 557         else
 558                 error = is_gw != 0 ? EHOSTUNREACH : EHOSTDOWN;
 559
 560         if (renew) {
 561                 int canceled;
 562
 563                 LLE_ADDREF(la);
 564                 la->la_expire = time_uptime;
 565                 canceled = callout_reset(&la->lle_timer, hz * V_arpt_down,
 566                     arptimer, la);
 567                 if (canceled)
 568                         LLE_REMREF(la);
 569                 la->la_asked++;
 570                 LLE_WUNLOCK(la);
 571                 arprequest(ifp, NULL, &SIN(dst)->sin_addr, NULL);
 572                 return (error);
 573         }
 574
 575         LLE_WUNLOCK(la);
 576         return (error);
 577 }
 578
 579 /*
 580  * Resolve an IP address into an ethernet address.
 581  */
 582 int
 583 arpresolve_addr(struct ifnet *ifp, int flags, const struct sockaddr *dst,
 584     char *desten, uint32_t *pflags, struct llentry **plle)
 585 {
 586         int error;
 587
 588         flags |= LLE_ADDRONLY;
 589         error = arpresolve_full(ifp, 0, flags, NULL, dst, desten, pflags, plle);
 590         return (error);
 591 }
 592
 593
 594 /*
 595  * Lookups link header based on an IP address.
 596  * On input:
 597  *    ifp is the interface we use
 598  *    is_gw != 0 if @dst represents gateway to some destination
 599  *    m is the mbuf. May be NULL if we don't have a packet.
 600  *    dst is the next hop,
 601  *    desten is the storage to put LL header.
 602  *    flags returns subset of lle flags: LLE_VALID | LLE_IFADDR
 603  *
 604  * On success, full/partial link header and flags are filled in and
 605  * the function returns 0.
 606  * If the packet must be held pending resolution, we return EWOULDBLOCK
 607  * On other errors, we return the corresponding error code.
 608  * Note that m_freem() handles NULL.
 609  */
 610 int
 611 arpresolve(struct ifnet *ifp, int is_gw, struct mbuf *m,
 612         const struct sockaddr *dst, u_char *desten, uint32_t *pflags,
 613         struct llentry **plle)
 614 {
 615         struct llentry *la = NULL;
 616
 617         if (pflags != NULL)
 618                 *pflags = 0;
 619         if (plle != NULL)
 620                 *plle = NULL;
 621
 622         if (m != NULL) {
 623                 if (m->m_flags & M_BCAST) {
 624                         /* broadcast */
 625                         (void)memcpy(desten,
 626                             ifp->if_broadcastaddr, ifp->if_addrlen);
 627                         return (0);
 628                 }
 629                 if (m->m_flags & M_MCAST) {
 630                         /* multicast */
 631                         ETHER_MAP_IP_MULTICAST(&SIN(dst)->sin_addr, desten);
 632                         return (0);
 633                 }
 634         }
 635
 636         IF_AFDATA_RLOCK(ifp);
 637         la = lla_lookup(LLTABLE(ifp), plle ? LLE_EXCLUSIVE : LLE_UNLOCKED, dst);
 638         if (la != NULL && (la->r_flags & RLLE_VALID) != 0) {
 639                 /* Entry found, let's copy lle info */
 640                 bcopy(la->r_linkdata, desten, la->r_hdrlen);
 641                 if (pflags != NULL)
 642                         *pflags = LLE_VALID | (la->r_flags & RLLE_IFADDR);
 643                 /* Check if we have feedback request from arptimer() */
 644                 if (la->r_skip_req != 0) {
 645                         LLE_REQ_LOCK(la);
 646                         la->r_skip_req = 0; /* Notify that entry was used */
 647                         LLE_REQ_UNLOCK(la);
 648                 }
 649                 if (plle) {
 650                         LLE_ADDREF(la);
 651                         *plle = la;
 652                         LLE_WUNLOCK(la);
 653                 }
 654                 IF_AFDATA_RUNLOCK(ifp);
 655                 return (0);
 656         }
 657         if (plle && la)
 658                 LLE_WUNLOCK(la);
 659         IF_AFDATA_RUNLOCK(ifp);
 660
 661         return (arpresolve_full(ifp, is_gw, la == NULL ? LLE_CREATE : 0, m, dst,
 662             desten, pflags, plle));
 663 }
 664
 665 /*
 666  * Common length and type checks are done here,
 667  * then the protocol-specific routine is called.
 668  */
 669 static void
 670 arpintr(struct mbuf *m)
 671 {
 672         struct arphdr *ar;
 673         struct ifnet *ifp;
 674         char *layer;
 675         int hlen;
 676
 677         ifp = m->m_pkthdr.rcvif;
 678
 679         if (m->m_len < sizeof(struct arphdr) &&
 680             ((m = m_pullup(m, sizeof(struct arphdr))) == NULL)) {
 681                 ARP_LOG(LOG_NOTICE, "packet with short header received on %s\n",
 682                     if_name(ifp));
 683                 return;
 684         }
 685         ar = mtod(m, struct arphdr *);
 686
 687         /* Check if length is sufficient */
 688         if (m->m_len <  arphdr_len(ar)) {
 689                 m = m_pullup(m, arphdr_len(ar));
 690                 if (m == NULL) {
 691                         ARP_LOG(LOG_NOTICE, "short packet received on %s\n",
 692                             if_name(ifp));
 693                         return;
 694                 }
 695                 ar = mtod(m, struct arphdr *);
 696         }
 697
 698         hlen = 0;
 699         layer = "";
 700         switch (ntohs(ar->ar_hrd)) {
 701         case ARPHRD_ETHER:
 702                 hlen = ETHER_ADDR_LEN; /* RFC 826 */
 703                 layer = "ethernet";
 704                 break;
 705         case ARPHRD_IEEE802:
 706                 hlen = 6; /* RFC 1390, FDDI_ADDR_LEN */
 707                 layer = "fddi";
 708                 break;
 709         case ARPHRD_ARCNET:
 710                 hlen = 1; /* RFC 1201, ARC_ADDR_LEN */
 711                 layer = "arcnet";
 712                 break;
 713         case ARPHRD_INFINIBAND:
 714                 hlen = 20;      /* RFC 4391, INFINIBAND_ALEN */
 715                 layer = "infiniband";
 716                 break;
 717         case ARPHRD_IEEE1394:
 718                 hlen = 0; /* SHALL be 16 */ /* RFC 2734 */
 719                 layer = "firewire";
 720
 721                 /*
 722                  * Restrict too long hardware addresses.
 723                  * Currently we are capable of handling 20-byte
 724                  * addresses ( sizeof(lle->ll_addr) )
 725                  */
 726                 if (ar->ar_hln >= 20)
 727                         hlen = 16;
 728                 break;
 729         default:
 730                 ARP_LOG(LOG_NOTICE,
 731                     "packet with unknown hardware format 0x%02d received on "
 732                     "%s\n", ntohs(ar->ar_hrd), if_name(ifp));
 733                 m_freem(m);
 734                 return;
 735         }
 736
 737         if (hlen != 0 && hlen != ar->ar_hln) {
 738                 ARP_LOG(LOG_NOTICE,
 739                     "packet with invalid %s address length %d received on %s\n",
 740                     layer, ar->ar_hln, if_name(ifp));
 741                 m_freem(m);
 742                 return;
 743         }
 744
 745         ARPSTAT_INC(received);
 746         switch (ntohs(ar->ar_pro)) {
 747 #ifdef INET
 748         case ETHERTYPE_IP:
 749                 in_arpinput(m);
 750                 return;
 751 #endif
 752         }
 753         m_freem(m);
 754 }
 755
 756 #ifdef INET
 757 /*
 758  * ARP for Internet protocols on 10 Mb/s Ethernet.
 759  * Algorithm is that given in RFC 826.
 760  * In addition, a sanity check is performed on the sender
 761  * protocol address, to catch impersonators.
 762  * We no longer handle negotiations for use of trailer protocol:
 763  * Formerly, ARP replied for protocol type ETHERTYPE_TRAIL sent
 764  * along with IP replies if we wanted trailers sent to us,
 765  * and also sent them in response to IP replies.
 766  * This allowed either end to announce the desire to receive
 767  * trailer packets.
 768  * We no longer reply to requests for ETHERTYPE_TRAIL protocol either,
 769  * but formerly didn't normally send requests.
 770  */
 771 static int log_arp_wrong_iface = 1;
 772 static int log_arp_movements = 1;
 773 static int log_arp_permanent_modify = 1;
 774 static int allow_multicast = 0;
 775
 776 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, log_arp_wrong_iface, CTLFLAG_RW,
 777         &log_arp_wrong_iface, 0,
 778         "log arp packets arriving on the wrong interface");
 779 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, log_arp_movements, CTLFLAG_RW,
 780         &log_arp_movements, 0,
 781         "log arp replies from MACs different than the one in the cache");
 782 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, log_arp_permanent_modify, CTLFLAG_RW,
 783         &log_arp_permanent_modify, 0,
 784         "log arp replies from MACs different than the one in the permanent arp entry");
 785 SYSCTL_INT(_net_link_ether_inet, OID_AUTO, allow_multicast, CTLFLAG_RW,
 786         &allow_multicast, 0, "accept multicast addresses");
 787
 788 static void
 789 in_arpinput(struct mbuf *m)
 790 {
 791         struct rm_priotracker in_ifa_tracker;
 792         struct arphdr *ah;
 793         struct ifnet *ifp = m->m_pkthdr.rcvif;
 794         struct llentry *la = NULL, *la_tmp;
 795         struct ifaddr *ifa;
 796         struct in_ifaddr *ia;
 797         struct sockaddr sa;
 798         struct in_addr isaddr, itaddr, myaddr;
 799         u_int8_t *enaddr = NULL;
 800         int op;
 801         int bridged = 0, is_bridge = 0;
 802         int carped;
 803         struct sockaddr_in sin;
 804         struct sockaddr *dst;
 805         struct nhop4_basic nh4;
 806         uint8_t linkhdr[LLE_MAX_LINKHDR];
 807         struct route ro;
 808         size_t linkhdrsize;
 809         int lladdr_off;
 810         int error;
 811         char addrbuf[INET_ADDRSTRLEN];
 812
 813         sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
 814         sin.sin_family = AF_INET;
 815         sin.sin_addr.s_addr = 0;
 816
 817         if (ifp->if_bridge)
 818                 bridged = 1;
 819         if (ifp->if_type == IFT_BRIDGE)
 820                 is_bridge = 1;
 821
 822         /*
 823          * We already have checked that mbuf contains enough contiguous data
 824          * to hold entire arp message according to the arp header.
 825          */
 826         ah = mtod(m, struct arphdr *);
 827
 828         /*
 829          * ARP is only for IPv4 so we can reject packets with
 830          * a protocol length not equal to an IPv4 address.
 831          */
 832         if (ah->ar_pln != sizeof(struct in_addr)) {
 833                 ARP_LOG(LOG_NOTICE, "requested protocol length != %zu\n",
 834                     sizeof(struct in_addr));
 835                 goto drop;
 836         }
 837
 838         if (allow_multicast == 0 && ETHER_IS_MULTICAST(ar_sha(ah))) {
 839                 ARP_LOG(LOG_NOTICE, "%*D is multicast\n",
 840                     ifp->if_addrlen, (u_char *)ar_sha(ah), ":");
 841                 goto drop;
 842         }
 843
 844         op = ntohs(ah->ar_op);
 845         (void)memcpy(&isaddr, ar_spa(ah), sizeof (isaddr));
 846         (void)memcpy(&itaddr, ar_tpa(ah), sizeof (itaddr));
 847
 848         if (op == ARPOP_REPLY)
 849                 ARPSTAT_INC(rxreplies);
 850
 851         /*
 852          * For a bridge, we want to check the address irrespective
 853          * of the receive interface. (This will change slightly
 854          * when we have clusters of interfaces).
 855          */
 856         IN_IFADDR_RLOCK(&in_ifa_tracker);
 857         LIST_FOREACH(ia, INADDR_HASH(itaddr.s_addr), ia_hash) {
 858                 if (((bridged && ia->ia_ifp->if_bridge == ifp->if_bridge) ||
 859                     ia->ia_ifp == ifp) &&
 860                     itaddr.s_addr == ia->ia_addr.sin_addr.s_addr &&
 861                     (ia->ia_ifa.ifa_carp == NULL ||
 862                     (*carp_iamatch_p)(&ia->ia_ifa, &enaddr))) {
 863                         ifa_ref(&ia->ia_ifa);
 864                         IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
 865                         goto match;
 866                 }
 867         }
 868         LIST_FOREACH(ia, INADDR_HASH(isaddr.s_addr), ia_hash)
 869                 if (((bridged && ia->ia_ifp->if_bridge == ifp->if_bridge) ||
 870                     ia->ia_ifp == ifp) &&
 871                     isaddr.s_addr == ia->ia_addr.sin_addr.s_addr) {
 872                         ifa_ref(&ia->ia_ifa);
 873                         IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
 874                         goto match;
 875                 }
 876
 877 #define BDG_MEMBER_MATCHES_ARP(addr, ifp, ia)                           \
 878   (ia->ia_ifp->if_bridge == ifp->if_softc &&                            \
 879   !bcmp(IF_LLADDR(ia->ia_ifp), IF_LLADDR(ifp), ifp->if_addrlen) &&      \
 880   addr == ia->ia_addr.sin_addr.s_addr)
 881         /*
 882          * Check the case when bridge shares its MAC address with
 883          * some of its children, so packets are claimed by bridge
 884          * itself (bridge_input() does it first), but they are really
 885          * meant to be destined to the bridge member.
 886          */
 887         if (is_bridge) {
 888                 LIST_FOREACH(ia, INADDR_HASH(itaddr.s_addr), ia_hash) {
 889                         if (BDG_MEMBER_MATCHES_ARP(itaddr.s_addr, ifp, ia)) {
 890                                 ifa_ref(&ia->ia_ifa);
 891                                 ifp = ia->ia_ifp;
 892                                 IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
 893                                 goto match;
 894                         }
 895                 }
 896         }
 897 #undef BDG_MEMBER_MATCHES_ARP
 898         IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
 899
 900         /*
 901          * No match, use the first inet address on the receive interface
 902          * as a dummy address for the rest of the function.
 903          */
 904         IF_ADDR_RLOCK(ifp);
 905         TAILQ_FOREACH(ifa, &ifp->if_addrhead, ifa_link)
 906                 if (ifa->ifa_addr->sa_family == AF_INET &&
 907                     (ifa->ifa_carp == NULL ||
 908                     (*carp_iamatch_p)(ifa, &enaddr))) {
 909                         ia = ifatoia(ifa);
 910                         ifa_ref(ifa);
 911                         IF_ADDR_RUNLOCK(ifp);
 912                         goto match;
 913                 }
 914         IF_ADDR_RUNLOCK(ifp);
 915
 916         /*
 917          * If bridging, fall back to using any inet address.
 918          */
 919         IN_IFADDR_RLOCK(&in_ifa_tracker);
 920         if (!bridged || (ia = TAILQ_FIRST(&V_in_ifaddrhead)) == NULL) {
 921                 IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
 922                 goto drop;
 923         }
 924         ifa_ref(&ia->ia_ifa);
 925         IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
 926 match:
 927         if (!enaddr)
 928                 enaddr = (u_int8_t *)IF_LLADDR(ifp);
 929         carped = (ia->ia_ifa.ifa_carp != NULL);
 930         myaddr = ia->ia_addr.sin_addr;
 931         ifa_free(&ia->ia_ifa);
 932         if (!bcmp(ar_sha(ah), enaddr, ifp->if_addrlen))
 933                 goto drop;      /* it's from me, ignore it. */
 934         if (!bcmp(ar_sha(ah), ifp->if_broadcastaddr, ifp->if_addrlen)) {
 935                 ARP_LOG(LOG_NOTICE, "link address is broadcast for IP address "
 936                     "%s!\n", inet_ntoa_r(isaddr, addrbuf));
 937                 goto drop;
 938         }
 939
 940         if (ifp->if_addrlen != ah->ar_hln) {
 941                 ARP_LOG(LOG_WARNING, "from %*D: addr len: new %d, "
 942                     "i/f %d (ignored)\n", ifp->if_addrlen,
 943                     (u_char *) ar_sha(ah), ":", ah->ar_hln,
 944                     ifp->if_addrlen);
 945                 goto drop;
 946         }
 947
 948         /*
 949          * Warn if another host is using the same IP address, but only if the
 950          * IP address isn't 0.0.0.0, which is used for DHCP only, in which
 951          * case we suppress the warning to avoid false positive complaints of
 952          * potential misconfiguration.
 953          */
 954         if (!bridged && !carped && isaddr.s_addr == myaddr.s_addr &&
 955             myaddr.s_addr != 0) {
 956                 ARP_LOG(LOG_ERR, "%*D is using my IP address %s on %s!\n",
 957                    ifp->if_addrlen, (u_char *)ar_sha(ah), ":",
 958                    inet_ntoa_r(isaddr, addrbuf), ifp->if_xname);
 959                 itaddr = myaddr;
 960                 ARPSTAT_INC(dupips);
 961                 goto reply;
 962         }
 963         if (ifp->if_flags & IFF_STATICARP)
 964                 goto reply;
 965
 966         bzero(&sin, sizeof(sin));
 967         sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
 968         sin.sin_family = AF_INET;
 969         sin.sin_addr = isaddr;
 970         dst = (struct sockaddr *)&sin;
 971         IF_AFDATA_RLOCK(ifp);
 972         la = lla_lookup(LLTABLE(ifp), LLE_EXCLUSIVE, dst);
 973         IF_AFDATA_RUNLOCK(ifp);
 974         if (la != NULL)
 975                 arp_check_update_lle(ah, isaddr, ifp, bridged, la);
 976         else if (itaddr.s_addr == myaddr.s_addr) {
 977                 /*
 978                  * Request/reply to our address, but no lle exists yet.
 979                  * Calculate full link prepend to use in lle.
 980                  */
 981                 linkhdrsize = sizeof(linkhdr);
 982                 if (lltable_calc_llheader(ifp, AF_INET, ar_sha(ah), linkhdr,
 983                     &linkhdrsize, &lladdr_off) != 0)
 984                         goto reply;
 985
 986                 /* Allocate new entry */
 987                 la = lltable_alloc_entry(LLTABLE(ifp), 0, dst);
 988                 if (la == NULL) {
 989
 990                         /*
 991                          * lle creation may fail if source address belongs
 992                          * to non-directly connected subnet. However, we
 993                          * will try to answer the request instead of dropping
 994                          * frame.
 995                          */
 996                         goto reply;
 997                 }
 998                 lltable_set_entry_addr(ifp, la, linkhdr, linkhdrsize,
 999                     lladdr_off);
1000
1001                 IF_AFDATA_WLOCK(ifp);
1002                 LLE_WLOCK(la);
1003                 la_tmp = lla_lookup(LLTABLE(ifp), LLE_EXCLUSIVE, dst);
1004
1005                 /*
1006                  * Check if lle still does not exists.
1007                  * If it does, that means that we either
1008                  * 1) have configured it explicitly, via
1009                  * 1a) 'arp -s' static entry or
1010                  * 1b) interface address static record
1011                  * or
1012                  * 2) it was the result of sending first packet to-host
1013                  * or
1014                  * 3) it was another arp reply packet we handled in
1015                  * different thread.
1016                  *
1017                  * In all cases except 3) we definitely need to prefer
1018                  * existing lle. For the sake of simplicity, prefer any
1019                  * existing lle over newly-create one.
1020                  */
1021                 if (la_tmp == NULL)
1022                         lltable_link_entry(LLTABLE(ifp), la);
1023                 IF_AFDATA_WUNLOCK(ifp);
1024
1025                 if (la_tmp == NULL) {
1026                         arp_mark_lle_reachable(la);
1027                         LLE_WUNLOCK(la);
1028                 } else {
1029                         /* Free newly-create entry and handle packet */
1030                         lltable_free_entry(LLTABLE(ifp), la);
1031                         la = la_tmp;
1032                         la_tmp = NULL;
1033                         arp_check_update_lle(ah, isaddr, ifp, bridged, la);
1034                         /* arp_check_update_lle() returns @la unlocked */
1035                 }
1036                 la = NULL;
1037         }
1038 reply:
1039         if (op != ARPOP_REQUEST)
1040                 goto drop;
1041         ARPSTAT_INC(rxrequests);
1042
1043         if (itaddr.s_addr == myaddr.s_addr) {
1044                 /* Shortcut.. the receiving interface is the target. */
1045                 (void)memcpy(ar_tha(ah), ar_sha(ah), ah->ar_hln);
1046                 (void)memcpy(ar_sha(ah), enaddr, ah->ar_hln);
1047         } else {
1048                 struct llentry *lle = NULL;
1049
1050                 sin.sin_addr = itaddr;
1051                 IF_AFDATA_RLOCK(ifp);
1052                 lle = lla_lookup(LLTABLE(ifp), 0, (struct sockaddr *)&sin);
1053                 IF_AFDATA_RUNLOCK(ifp);
1054
1055                 if ((lle != NULL) && (lle->la_flags & LLE_PUB)) {
1056                         (void)memcpy(ar_tha(ah), ar_sha(ah), ah->ar_hln);
1057                         (void)memcpy(ar_sha(ah), lle->ll_addr, ah->ar_hln);
1058                         LLE_RUNLOCK(lle);
1059                 } else {
1060
1061                         if (lle != NULL)
1062                                 LLE_RUNLOCK(lle);
1063
1064                         if (!V_arp_proxyall)
1065                                 goto drop;
1066
1067                         /* XXX MRT use table 0 for arp reply  */
1068                         if (fib4_lookup_nh_basic(0, itaddr, 0, 0, &nh4) != 0)
1069                                 goto drop;
1070
1071                         /*
1072                          * Don't send proxies for nodes on the same interface
1073                          * as this one came out of, or we'll get into a fight
1074                          * over who claims what Ether address.
1075                          */
1076                         if (nh4.nh_ifp == ifp)
1077                                 goto drop;
1078
1079                         (void)memcpy(ar_tha(ah), ar_sha(ah), ah->ar_hln);
1080                         (void)memcpy(ar_sha(ah), enaddr, ah->ar_hln);
1081
1082                         /*
1083                          * Also check that the node which sent the ARP packet
1084                          * is on the interface we expect it to be on. This
1085                          * avoids ARP chaos if an interface is connected to the
1086                          * wrong network.
1087                          */
1088
1089                         /* XXX MRT use table 0 for arp checks */
1090                         if (fib4_lookup_nh_basic(0, isaddr, 0, 0, &nh4) != 0)
1091                                 goto drop;
1092                         if (nh4.nh_ifp != ifp) {
1093                                 ARP_LOG(LOG_INFO, "proxy: ignoring request"
1094                                     " from %s via %s\n",
1095                                     inet_ntoa_r(isaddr, addrbuf),
1096                                     ifp->if_xname);
1097                                 goto drop;
1098                         }
1099
1100 #ifdef DEBUG_PROXY
1101                         printf("arp: proxying for %s\n",
1102                             inet_ntoa_r(itaddr, addrbuf));
1103 #endif
1104                 }
1105         }
1106
1107         if (itaddr.s_addr == myaddr.s_addr &&
1108             IN_LINKLOCAL(ntohl(itaddr.s_addr))) {
1109                 /* RFC 3927 link-local IPv4; always reply by broadcast. */
1110 #ifdef DEBUG_LINKLOCAL
1111                 printf("arp: sending reply for link-local addr %s\n",
1112                     inet_ntoa_r(itaddr, addrbuf));
1113 #endif
1114                 m->m_flags |= M_BCAST;
1115                 m->m_flags &= ~M_MCAST;
1116         } else {
1117                 /* default behaviour; never reply by broadcast. */
1118                 m->m_flags &= ~(M_BCAST|M_MCAST);
1119         }
1120         (void)memcpy(ar_tpa(ah), ar_spa(ah), ah->ar_pln);
1121         (void)memcpy(ar_spa(ah), &itaddr, ah->ar_pln);
1122         ah->ar_op = htons(ARPOP_REPLY);
1123         ah->ar_pro = htons(ETHERTYPE_IP); /* let's be sure! */
1124         m->m_len = sizeof(*ah) + (2 * ah->ar_pln) + (2 * ah->ar_hln);
1125         m->m_pkthdr.len = m->m_len;
1126         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
1127         sa.sa_family = AF_ARP;
1128         sa.sa_len = 2;
1129
1130         /* Calculate link header for sending frame */
1131         bzero(&ro, sizeof(ro));
1132         linkhdrsize = sizeof(linkhdr);
1133         error = arp_fillheader(ifp, ah, 0, linkhdr, &linkhdrsize);
1134
1135         /*
1136          * arp_fillheader() may fail due to lack of support inside encap request
1137          * routing. This is not necessary an error, AF_ARP can/should be handled
1138          * by if_output().
1139          */
1140         if (error != 0 && error != EAFNOSUPPORT) {
1141                 ARP_LOG(LOG_ERR, "Failed to calculate ARP header on %s: %d\n",
1142                     if_name(ifp), error);
1143                 return;
1144         }
1145
1146         ro.ro_prepend = linkhdr;
1147         ro.ro_plen = linkhdrsize;
1148         ro.ro_flags = 0;
1149
1150         m_clrprotoflags(m);     /* Avoid confusing lower layers. */
1151         (*ifp->if_output)(ifp, m, &sa, &ro);
1152         ARPSTAT_INC(txreplies);
1153         return;
1154
1155 drop:
1156         m_freem(m);
1157 }
1158 #endif
1159
1160 /*
1161  * Checks received arp data against existing @la.
1162  * Updates lle state/performs notification if necessary.
1163  */
1164 static void
1165 arp_check_update_lle(struct arphdr *ah, struct in_addr isaddr, struct ifnet *ifp,
1166     int bridged, struct llentry *la)
1167 {
1168         struct sockaddr sa;
1169         struct mbuf *m_hold, *m_hold_next;
1170         uint8_t linkhdr[LLE_MAX_LINKHDR];
1171         size_t linkhdrsize;
1172         int lladdr_off;
1173         char addrbuf[INET_ADDRSTRLEN];
1174
1175         LLE_WLOCK_ASSERT(la);
1176
1177         /* the following is not an error when doing bridging */
1178         if (!bridged && la->lle_tbl->llt_ifp != ifp) {
1179                 if (log_arp_wrong_iface)
1180                         ARP_LOG(LOG_WARNING, "%s is on %s "
1181                             "but got reply from %*D on %s\n",
1182                             inet_ntoa_r(isaddr, addrbuf),
1183                             la->lle_tbl->llt_ifp->if_xname,
1184                             ifp->if_addrlen, (u_char *)ar_sha(ah), ":",
1185                             ifp->if_xname);
1186                 LLE_WUNLOCK(la);
1187                 return;
1188         }
1189         if ((la->la_flags & LLE_VALID) &&
1190             bcmp(ar_sha(ah), la->ll_addr, ifp->if_addrlen)) {
1191                 if (la->la_flags & LLE_STATIC) {
1192                         LLE_WUNLOCK(la);
1193                         if (log_arp_permanent_modify)
1194                                 ARP_LOG(LOG_ERR,
1195                                     "%*D attempts to modify "
1196                                     "permanent entry for %s on %s\n",
1197                                     ifp->if_addrlen,
1198                                     (u_char *)ar_sha(ah), ":",
1199                                     inet_ntoa_r(isaddr, addrbuf),
1200                                     ifp->if_xname);
1201                         return;
1202                 }
1203                 if (log_arp_movements) {
1204                         ARP_LOG(LOG_INFO, "%s moved from %*D "
1205                             "to %*D on %s\n",
1206                             inet_ntoa_r(isaddr, addrbuf),
1207                             ifp->if_addrlen,
1208                             (u_char *)la->ll_addr, ":",
1209                             ifp->if_addrlen, (u_char *)ar_sha(ah), ":",
1210                             ifp->if_xname);
1211                 }
1212         }
1213
1214         /* Calculate full link prepend to use in lle */
1215         linkhdrsize = sizeof(linkhdr);
1216         if (lltable_calc_llheader(ifp, AF_INET, ar_sha(ah), linkhdr,
1217             &linkhdrsize, &lladdr_off) != 0)
1218                 return;
1219
1220         /* Check if something has changed */
1221         if (memcmp(la->r_linkdata, linkhdr, linkhdrsize) != 0 ||
1222             (la->la_flags & LLE_VALID) == 0) {
1223                 /* Try to perform LLE update */
1224                 if (lltable_try_set_entry_addr(ifp, la, linkhdr, linkhdrsize,
1225                     lladdr_off) == 0)
1226                         return;
1227
1228                 /* Clear fast path feedback request if set */
1229                 la->r_skip_req = 0;
1230         }
1231
1232         arp_mark_lle_reachable(la);
1233
1234         /*
1235          * The packets are all freed within the call to the output
1236          * routine.
1237          *
1238          * NB: The lock MUST be released before the call to the
1239          * output routine.
1240          */
1241         if (la->la_hold != NULL) {
1242                 m_hold = la->la_hold;
1243                 la->la_hold = NULL;
1244                 la->la_numheld = 0;
1245                 lltable_fill_sa_entry(la, &sa);
1246                 LLE_WUNLOCK(la);
1247                 for (; m_hold != NULL; m_hold = m_hold_next) {
1248                         m_hold_next = m_hold->m_nextpkt;
1249                         m_hold->m_nextpkt = NULL;
1250                         /* Avoid confusing lower layers. */
1251                         m_clrprotoflags(m_hold);
1252                         (*ifp->if_output)(ifp, m_hold, &sa, NULL);
1253                 }
1254         } else
1255                 LLE_WUNLOCK(la);
1256 }
1257
1258 static void
1259 arp_mark_lle_reachable(struct llentry *la)
1260 {
1261         int canceled, wtime;
1262
1263         LLE_WLOCK_ASSERT(la);
1264
1265         la->ln_state = ARP_LLINFO_REACHABLE;
1266         EVENTHANDLER_INVOKE(lle_event, la, LLENTRY_RESOLVED);
1267
1268         if (!(la->la_flags & LLE_STATIC)) {
1269                 LLE_ADDREF(la);
1270                 la->la_expire = time_uptime + V_arpt_keep;
1271                 wtime = V_arpt_keep - V_arp_maxtries * V_arpt_rexmit;
1272                 if (wtime < 0)
1273                         wtime = V_arpt_keep;
1274                 canceled = callout_reset(&la->lle_timer,
1275                     hz * wtime, arptimer, la);
1276                 if (canceled)
1277                         LLE_REMREF(la);
1278         }
1279         la->la_asked = 0;
1280         la->la_preempt = V_arp_maxtries;
1281 }
1282
1283 /*
1284  * Add permanent link-layer record for given interface address.
1285  */
1286 static __noinline void
1287 arp_add_ifa_lle(struct ifnet *ifp, const struct sockaddr *dst)
1288 {
1289         struct llentry *lle, *lle_tmp;
1290
1291         /*
1292          * Interface address LLE record is considered static
1293          * because kernel code relies on LLE_STATIC flag to check
1294          * if these entries can be rewriten by arp updates.
1295          */
1296         lle = lltable_alloc_entry(LLTABLE(ifp), LLE_IFADDR | LLE_STATIC, dst);
1297         if (lle == NULL) {
1298                 log(LOG_INFO, "arp_ifinit: cannot create arp "
1299                     "entry for interface address\n");
1300                 return;
1301         }
1302
1303         IF_AFDATA_WLOCK(ifp);
1304         LLE_WLOCK(lle);
1305         /* Unlink any entry if exists */
1306         lle_tmp = lla_lookup(LLTABLE(ifp), LLE_EXCLUSIVE, dst);
1307         if (lle_tmp != NULL)
1308                 lltable_unlink_entry(LLTABLE(ifp), lle_tmp);
1309
1310         lltable_link_entry(LLTABLE(ifp), lle);
1311         IF_AFDATA_WUNLOCK(ifp);
1312
1313         if (lle_tmp != NULL)
1314                 EVENTHANDLER_INVOKE(lle_event, lle_tmp, LLENTRY_EXPIRED);
1315
1316         EVENTHANDLER_INVOKE(lle_event, lle, LLENTRY_RESOLVED);
1317         LLE_WUNLOCK(lle);
1318         if (lle_tmp != NULL)
1319                 lltable_free_entry(LLTABLE(ifp), lle_tmp);
1320 }
1321
1322 /*
1323  * Handle the garp_rexmit_count. Like sysctl_handle_int(), but limits the range
1324  * of valid values.
1325  */
1326 static int
1327 sysctl_garp_rexmit(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1328 {
1329         int error;
1330         int rexmit_count = *(int *)arg1;
1331
1332         error = sysctl_handle_int(oidp, &rexmit_count, 0, req);
1333
1334         /* Enforce limits on any new value that may have been set. */
1335         if (!error && req->newptr) {
1336                 /* A new value was set. */
1337                 if (rexmit_count < 0) {
1338                         rexmit_count = 0;
1339                 } else if (rexmit_count > MAX_GARP_RETRANSMITS) {
1340                         rexmit_count = MAX_GARP_RETRANSMITS;
1341                 }
1342                 *(int *)arg1 = rexmit_count;
1343         }
1344
1345         return (error);
1346 }
1347
1348 /*
1349  * Retransmit a Gratuitous ARP (GARP) and, if necessary, schedule a callout to
1350  * retransmit it again. A pending callout owns a reference to the ifa.
1351  */
1352 static void
1353 garp_rexmit(void *arg)
1354 {
1355         struct in_ifaddr *ia = arg;
1356
1357         if (callout_pending(&ia->ia_garp_timer) ||
1358             !callout_active(&ia->ia_garp_timer)) {
1359                 IF_ADDR_WUNLOCK(ia->ia_ifa.ifa_ifp);
1360                 ifa_free(&ia->ia_ifa);
1361                 return;
1362         }
1363
1364         /*
1365          * Drop lock while the ARP request is generated.
1366          */
1367         IF_ADDR_WUNLOCK(ia->ia_ifa.ifa_ifp);
1368
1369         arprequest(ia->ia_ifa.ifa_ifp, &IA_SIN(ia)->sin_addr,
1370             &IA_SIN(ia)->sin_addr, IF_LLADDR(ia->ia_ifa.ifa_ifp));
1371
1372         /*
1373          * Increment the count of retransmissions. If the count has reached the
1374          * maximum value, stop sending the GARP packets. Otherwise, schedule
1375          * the callout to retransmit another GARP packet.
1376          */
1377         ++ia->ia_garp_count;
1378         if (ia->ia_garp_count >= garp_rexmit_count) {
1379                 ifa_free(&ia->ia_ifa);
1380         } else {
1381                 int rescheduled;
1382                 IF_ADDR_WLOCK(ia->ia_ifa.ifa_ifp);
1383                 rescheduled = callout_reset(&ia->ia_garp_timer,
1384                     (1 << ia->ia_garp_count) * hz,
1385                     garp_rexmit, ia);
1386                 IF_ADDR_WUNLOCK(ia->ia_ifa.ifa_ifp);
1387                 if (rescheduled) {
1388                         ifa_free(&ia->ia_ifa);
1389                 }
1390         }
1391 }
1392
1393 /*
1394  * Start the GARP retransmit timer.
1395  *
1396  * A single GARP is always transmitted when an IPv4 address is added
1397  * to an interface and that is usually sufficient. However, in some
1398  * circumstances, such as when a shared address is passed between
1399  * cluster nodes, this single GARP may occasionally be dropped or
1400  * lost. This can lead to neighbors on the network link working with a
1401  * stale ARP cache and sending packets destined for that address to
1402  * the node that previously owned the address, which may not respond.
1403  *
1404  * To avoid this situation, GARP retransmits can be enabled by setting
1405  * the net.link.ether.inet.garp_rexmit_count sysctl to a value greater
1406  * than zero. The setting represents the maximum number of
1407  * retransmissions. The interval between retransmissions is calculated
1408  * using an exponential backoff algorithm, doubling each time, so the
1409  * retransmission intervals are: {1, 2, 4, 8, 16, ...} (seconds).
1410  */
1411 static void
1412 garp_timer_start(struct ifaddr *ifa)
1413 {
1414         struct in_ifaddr *ia = (struct in_ifaddr *) ifa;
1415
1416         IF_ADDR_WLOCK(ia->ia_ifa.ifa_ifp);
1417         ia->ia_garp_count = 0;
1418         if (callout_reset(&ia->ia_garp_timer, (1 << ia->ia_garp_count) * hz,
1419             garp_rexmit, ia) == 0) {
1420                 ifa_ref(ifa);
1421         }
1422         IF_ADDR_WUNLOCK(ia->ia_ifa.ifa_ifp);
1423 }
1424
1425 void
1426 arp_ifinit(struct ifnet *ifp, struct ifaddr *ifa)
1427 {
1428         const struct sockaddr_in *dst_in;
1429         const struct sockaddr *dst;
1430
1431         if (ifa->ifa_carp != NULL)
1432                 return;
1433
1434         dst = ifa->ifa_addr;
1435         dst_in = (const struct sockaddr_in *)dst;
1436
1437         if (ntohl(dst_in->sin_addr.s_addr) == INADDR_ANY)
1438                 return;
1439         arp_announce_ifaddr(ifp, dst_in->sin_addr, IF_LLADDR(ifp));
1440         if (garp_rexmit_count > 0) {
1441                 garp_timer_start(ifa);
1442         }
1443
1444         arp_add_ifa_lle(ifp, dst);
1445 }
1446
1447 void
1448 arp_announce_ifaddr(struct ifnet *ifp, struct in_addr addr, u_char *enaddr)
1449 {
1450
1451         if (ntohl(addr.s_addr) != INADDR_ANY)
1452                 arprequest(ifp, &addr, &addr, enaddr);
1453 }
1454
1455 /*
1456  * Sends gratuitous ARPs for each ifaddr to notify other
1457  * nodes about the address change.
1458  */
1459 static __noinline void
1460 arp_handle_ifllchange(struct ifnet *ifp)
1461 {
1462         struct ifaddr *ifa;
1463
1464         TAILQ_FOREACH(ifa, &ifp->if_addrhead, ifa_link) {
1465                 if (ifa->ifa_addr->sa_family == AF_INET)
1466                         arp_ifinit(ifp, ifa);
1467         }
1468 }
1469
1470 /*
1471  * A handler for interface link layer address change event.
1472  */
1473 static void
1474 arp_iflladdr(void *arg __unused, struct ifnet *ifp)
1475 {
1476
1477         lltable_update_ifaddr(LLTABLE(ifp));
1478
1479         if ((ifp->if_flags & IFF_UP) != 0)
1480                 arp_handle_ifllchange(ifp);
1481 }
1482
1483 static void
1484 vnet_arp_init(void)
1485 {
1486
1487         if (IS_DEFAULT_VNET(curvnet)) {
1488                 netisr_register(&arp_nh);
1489                 iflladdr_tag = EVENTHANDLER_REGISTER(iflladdr_event,
1490                     arp_iflladdr, NULL, EVENTHANDLER_PRI_ANY);
1491         }
1492 #ifdef VIMAGE
1493         else
1494                 netisr_register_vnet(&arp_nh);
1495 #endif
1496 }
1497 VNET_SYSINIT(vnet_arp_init, SI_SUB_PROTO_DOMAIN, SI_ORDER_SECOND,
1498     vnet_arp_init, 0);
1499
1500 #ifdef VIMAGE
1501 /*
1502  * We have to unregister ARP along with IP otherwise we risk doing INADDR_HASH
1503  * lookups after destroying the hash.  Ideally this would go on SI_ORDER_3.5.
1504  */
1505 static void
1506 vnet_arp_destroy(__unused void *arg)
1507 {
1508
1509         netisr_unregister_vnet(&arp_nh);
1510 }
1511 VNET_SYSUNINIT(vnet_arp_uninit, SI_SUB_PROTO_DOMAIN, SI_ORDER_THIRD,
1512     vnet_arp_destroy, NULL);
1513 #endif