]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/netinet/in_mcast.c
riscv: Call identify_cpu() earlier for CPU 0
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / netinet / in_mcast.c
1 /*-
2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
3  *
4  * Copyright (c) 2007-2009 Bruce Simpson.
5  * Copyright (c) 2005 Robert N. M. Watson.
6  * 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  * 3. The name of the author may not be used to endorse or promote
17  *    products derived from this software without specific prior written
18  *    permission.
19  *
20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
21  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
22  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
23  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
24  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
25  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
26  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
27  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
28  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
29  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
30  * SUCH DAMAGE.
31  */
32
33 /*
34  * IPv4 multicast socket, group, and socket option processing module.
35  */
36
37 #include <sys/cdefs.h>
38 __FBSDID("$FreeBSD$");
39
40 #include <sys/param.h>
41 #include <sys/systm.h>
42 #include <sys/kernel.h>
43 #include <sys/lock.h>
44 #include <sys/malloc.h>
45 #include <sys/mbuf.h>
46 #include <sys/protosw.h>
47 #include <sys/rmlock.h>
48 #include <sys/socket.h>
49 #include <sys/socketvar.h>
50 #include <sys/protosw.h>
51 #include <sys/sysctl.h>
52 #include <sys/ktr.h>
53 #include <sys/taskqueue.h>
54 #include <sys/tree.h>
55
56 #include <net/if.h>
57 #include <net/if_var.h>
58 #include <net/if_dl.h>
59 #include <net/route.h>
60 #include <net/route/nhop.h>
61 #include <net/vnet.h>
62
63 #include <net/ethernet.h>
64
65 #include <netinet/in.h>
66 #include <netinet/in_systm.h>
67 #include <netinet/in_fib.h>
68 #include <netinet/in_pcb.h>
69 #include <netinet/in_var.h>
70 #include <netinet/ip_var.h>
71 #include <netinet/igmp_var.h>
72
73 #ifndef KTR_IGMPV3
74 #define KTR_IGMPV3 KTR_INET
75 #endif
76
77 #ifndef __SOCKUNION_DECLARED
78 union sockunion {
79         struct sockaddr_storage ss;
80         struct sockaddr         sa;
81         struct sockaddr_dl      sdl;
82         struct sockaddr_in      sin;
83 };
84 typedef union sockunion sockunion_t;
85 #define __SOCKUNION_DECLARED
86 #endif /* __SOCKUNION_DECLARED */
87
88 static MALLOC_DEFINE(M_INMFILTER, "in_mfilter",
89     "IPv4 multicast PCB-layer source filter");
90 static MALLOC_DEFINE(M_IPMADDR, "in_multi", "IPv4 multicast group");
91 static MALLOC_DEFINE(M_IPMOPTS, "ip_moptions", "IPv4 multicast options");
92 static MALLOC_DEFINE(M_IPMSOURCE, "ip_msource",
93     "IPv4 multicast IGMP-layer source filter");
94
95 /*
96  * Locking:
97  *
98  * - Lock order is: Giant, IN_MULTI_LOCK, INP_WLOCK,
99  *   IN_MULTI_LIST_LOCK, IGMP_LOCK, IF_ADDR_LOCK.
100  * - The IF_ADDR_LOCK is implicitly taken by inm_lookup() earlier, however
101  *   it can be taken by code in net/if.c also.
102  * - ip_moptions and in_mfilter are covered by the INP_WLOCK.
103  *
104  * struct in_multi is covered by IN_MULTI_LIST_LOCK. There isn't strictly
105  * any need for in_multi itself to be virtualized -- it is bound to an ifp
106  * anyway no matter what happens.
107  */
108 struct mtx in_multi_list_mtx;
109 MTX_SYSINIT(in_multi_mtx, &in_multi_list_mtx, "in_multi_list_mtx", MTX_DEF);
110
111 struct mtx in_multi_free_mtx;
112 MTX_SYSINIT(in_multi_free_mtx, &in_multi_free_mtx, "in_multi_free_mtx", MTX_DEF);
113
114 struct sx in_multi_sx;
115 SX_SYSINIT(in_multi_sx, &in_multi_sx, "in_multi_sx");
116
117 /*
118  * Functions with non-static linkage defined in this file should be
119  * declared in in_var.h:
120  *  imo_multi_filter()
121  *  in_addmulti()
122  *  in_delmulti()
123  *  in_joingroup()
124  *  in_joingroup_locked()
125  *  in_leavegroup()
126  *  in_leavegroup_locked()
127  * and ip_var.h:
128  *  inp_freemoptions()
129  *  inp_getmoptions()
130  *  inp_setmoptions()
131  *
132  * XXX: Both carp and pf need to use the legacy (*,G) KPIs in_addmulti()
133  * and in_delmulti().
134  */
135 static void     imf_commit(struct in_mfilter *);
136 static int      imf_get_source(struct in_mfilter *imf,
137                     const struct sockaddr_in *psin,
138                     struct in_msource **);
139 static struct in_msource *
140                 imf_graft(struct in_mfilter *, const uint8_t,
141                     const struct sockaddr_in *);
142 static void     imf_leave(struct in_mfilter *);
143 static int      imf_prune(struct in_mfilter *, const struct sockaddr_in *);
144 static void     imf_purge(struct in_mfilter *);
145 static void     imf_rollback(struct in_mfilter *);
146 static void     imf_reap(struct in_mfilter *);
147 static struct in_mfilter *
148                 imo_match_group(const struct ip_moptions *,
149                     const struct ifnet *, const struct sockaddr *);
150 static struct in_msource *
151                 imo_match_source(struct in_mfilter *, const struct sockaddr *);
152 static void     ims_merge(struct ip_msource *ims,
153                     const struct in_msource *lims, const int rollback);
154 static int      in_getmulti(struct ifnet *, const struct in_addr *,
155                     struct in_multi **);
156 static int      inm_get_source(struct in_multi *inm, const in_addr_t haddr,
157                     const int noalloc, struct ip_msource **pims);
158 #ifdef KTR
159 static int      inm_is_ifp_detached(const struct in_multi *);
160 #endif
161 static int      inm_merge(struct in_multi *, /*const*/ struct in_mfilter *);
162 static void     inm_purge(struct in_multi *);
163 static void     inm_reap(struct in_multi *);
164 static void inm_release(struct in_multi *);
165 static struct ip_moptions *
166                 inp_findmoptions(struct inpcb *);
167 static int      inp_get_source_filters(struct inpcb *, struct sockopt *);
168 static int      inp_join_group(struct inpcb *, struct sockopt *);
169 static int      inp_leave_group(struct inpcb *, struct sockopt *);
170 static struct ifnet *
171                 inp_lookup_mcast_ifp(const struct inpcb *,
172                     const struct sockaddr_in *, const struct in_addr);
173 static int      inp_block_unblock_source(struct inpcb *, struct sockopt *);
174 static int      inp_set_multicast_if(struct inpcb *, struct sockopt *);
175 static int      inp_set_source_filters(struct inpcb *, struct sockopt *);
176 static int      sysctl_ip_mcast_filters(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
177
178 static SYSCTL_NODE(_net_inet_ip, OID_AUTO, mcast,
179     CTLFLAG_RW | CTLFLAG_MPSAFE, 0,
180     "IPv4 multicast");
181
182 static u_long in_mcast_maxgrpsrc = IP_MAX_GROUP_SRC_FILTER;
183 SYSCTL_ULONG(_net_inet_ip_mcast, OID_AUTO, maxgrpsrc,
184     CTLFLAG_RWTUN, &in_mcast_maxgrpsrc, 0,
185     "Max source filters per group");
186
187 static u_long in_mcast_maxsocksrc = IP_MAX_SOCK_SRC_FILTER;
188 SYSCTL_ULONG(_net_inet_ip_mcast, OID_AUTO, maxsocksrc,
189     CTLFLAG_RWTUN, &in_mcast_maxsocksrc, 0,
190     "Max source filters per socket");
191
192 int in_mcast_loop = IP_DEFAULT_MULTICAST_LOOP;
193 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_mcast, OID_AUTO, loop, CTLFLAG_RWTUN,
194     &in_mcast_loop, 0, "Loopback multicast datagrams by default");
195
196 static SYSCTL_NODE(_net_inet_ip_mcast, OID_AUTO, filters,
197     CTLFLAG_RD | CTLFLAG_MPSAFE, sysctl_ip_mcast_filters,
198     "Per-interface stack-wide source filters");
199
200 #ifdef KTR
201 /*
202  * Inline function which wraps assertions for a valid ifp.
203  * The ifnet layer will set the ifma's ifp pointer to NULL if the ifp
204  * is detached.
205  */
206 static int __inline
207 inm_is_ifp_detached(const struct in_multi *inm)
208 {
209         struct ifnet *ifp;
210
211         KASSERT(inm->inm_ifma != NULL, ("%s: no ifma", __func__));
212         ifp = inm->inm_ifma->ifma_ifp;
213         if (ifp != NULL) {
214                 /*
215                  * Sanity check that netinet's notion of ifp is the
216                  * same as net's.
217                  */
218                 KASSERT(inm->inm_ifp == ifp, ("%s: bad ifp", __func__));
219         }
220
221         return (ifp == NULL);
222 }
223 #endif
224
225 /*
226  * Interface detach can happen in a taskqueue thread context, so we must use a
227  * dedicated thread to avoid deadlocks when draining inm_release tasks.
228  */
229 TASKQUEUE_DEFINE_THREAD(inm_free);
230 static struct in_multi_head inm_free_list = SLIST_HEAD_INITIALIZER();
231 static void inm_release_task(void *arg __unused, int pending __unused);
232 static struct task inm_free_task = TASK_INITIALIZER(0, inm_release_task, NULL);
233
234 void
235 inm_release_wait(void *arg __unused)
236 {
237
238         /*
239          * Make sure all pending multicast addresses are freed before
240          * the VNET or network device is destroyed:
241          */
242         taskqueue_drain(taskqueue_inm_free, &inm_free_task);
243 }
244 #ifdef VIMAGE
245 /* XXX-BZ FIXME, see D24914. */
246 VNET_SYSUNINIT(inm_release_wait, SI_SUB_PROTO_DOMAIN, SI_ORDER_FIRST, inm_release_wait, NULL);
247 #endif
248
249 void
250 inm_release_list_deferred(struct in_multi_head *inmh)
251 {
252
253         if (SLIST_EMPTY(inmh))
254                 return;
255         mtx_lock(&in_multi_free_mtx);
256         SLIST_CONCAT(&inm_free_list, inmh, in_multi, inm_nrele);
257         mtx_unlock(&in_multi_free_mtx);
258         taskqueue_enqueue(taskqueue_inm_free, &inm_free_task);
259 }
260
261 void
262 inm_disconnect(struct in_multi *inm)
263 {
264         struct ifnet *ifp;
265         struct ifmultiaddr *ifma, *ll_ifma;
266
267         ifp = inm->inm_ifp;
268         IF_ADDR_WLOCK_ASSERT(ifp);
269         ifma = inm->inm_ifma;
270
271         if_ref(ifp);
272         if (ifma->ifma_flags & IFMA_F_ENQUEUED) {
273                 CK_STAILQ_REMOVE(&ifp->if_multiaddrs, ifma, ifmultiaddr, ifma_link);
274                 ifma->ifma_flags &= ~IFMA_F_ENQUEUED;
275         }
276         MCDPRINTF("removed ifma: %p from %s\n", ifma, ifp->if_xname);
277         if ((ll_ifma = ifma->ifma_llifma) != NULL) {
278                 MPASS(ifma != ll_ifma);
279                 ifma->ifma_llifma = NULL;
280                 MPASS(ll_ifma->ifma_llifma == NULL);
281                 MPASS(ll_ifma->ifma_ifp == ifp);
282                 if (--ll_ifma->ifma_refcount == 0) {
283                         if (ll_ifma->ifma_flags & IFMA_F_ENQUEUED) {
284                                 CK_STAILQ_REMOVE(&ifp->if_multiaddrs, ll_ifma, ifmultiaddr, ifma_link);
285                                 ll_ifma->ifma_flags &= ~IFMA_F_ENQUEUED;
286                         }
287                         MCDPRINTF("removed ll_ifma: %p from %s\n", ll_ifma, ifp->if_xname);
288                         if_freemulti(ll_ifma);
289                 }
290         }
291 }
292
293 void
294 inm_release_deferred(struct in_multi *inm)
295 {
296         struct in_multi_head tmp;
297
298         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
299         MPASS(inm->inm_refcount > 0);
300         if (--inm->inm_refcount == 0) {
301                 SLIST_INIT(&tmp);
302                 inm_disconnect(inm);
303                 inm->inm_ifma->ifma_protospec = NULL;
304                 SLIST_INSERT_HEAD(&tmp, inm, inm_nrele);
305                 inm_release_list_deferred(&tmp);
306         }
307 }
308
309 static void
310 inm_release_task(void *arg __unused, int pending __unused)
311 {
312         struct in_multi_head inm_free_tmp;
313         struct in_multi *inm, *tinm;
314
315         SLIST_INIT(&inm_free_tmp);
316         mtx_lock(&in_multi_free_mtx);
317         SLIST_CONCAT(&inm_free_tmp, &inm_free_list, in_multi, inm_nrele);
318         mtx_unlock(&in_multi_free_mtx);
319         IN_MULTI_LOCK();
320         SLIST_FOREACH_SAFE(inm, &inm_free_tmp, inm_nrele, tinm) {
321                 SLIST_REMOVE_HEAD(&inm_free_tmp, inm_nrele);
322                 MPASS(inm);
323                 inm_release(inm);
324         }
325         IN_MULTI_UNLOCK();
326 }
327
328 /*
329  * Initialize an in_mfilter structure to a known state at t0, t1
330  * with an empty source filter list.
331  */
332 static __inline void
333 imf_init(struct in_mfilter *imf, const int st0, const int st1)
334 {
335         memset(imf, 0, sizeof(struct in_mfilter));
336         RB_INIT(&imf->imf_sources);
337         imf->imf_st[0] = st0;
338         imf->imf_st[1] = st1;
339 }
340
341 struct in_mfilter *
342 ip_mfilter_alloc(const int mflags, const int st0, const int st1)
343 {
344         struct in_mfilter *imf;
345
346         imf = malloc(sizeof(*imf), M_INMFILTER, mflags);
347         if (imf != NULL)
348                 imf_init(imf, st0, st1);
349
350         return (imf);
351 }
352
353 void
354 ip_mfilter_free(struct in_mfilter *imf)
355 {
356
357         imf_purge(imf);
358         free(imf, M_INMFILTER);
359 }
360
361 /*
362  * Function for looking up an in_multi record for an IPv4 multicast address
363  * on a given interface. ifp must be valid. If no record found, return NULL.
364  * The IN_MULTI_LIST_LOCK and IF_ADDR_LOCK on ifp must be held.
365  */
366 struct in_multi *
367 inm_lookup_locked(struct ifnet *ifp, const struct in_addr ina)
368 {
369         struct ifmultiaddr *ifma;
370         struct in_multi *inm;
371
372         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
373         IF_ADDR_LOCK_ASSERT(ifp);
374
375         CK_STAILQ_FOREACH(ifma, &((ifp)->if_multiaddrs), ifma_link) {
376                 inm = inm_ifmultiaddr_get_inm(ifma);
377                 if (inm == NULL)
378                         continue;
379                 if (inm->inm_addr.s_addr == ina.s_addr)
380                         return (inm);
381         }
382         return (NULL);
383 }
384
385 /*
386  * Wrapper for inm_lookup_locked().
387  * The IF_ADDR_LOCK will be taken on ifp and released on return.
388  */
389 struct in_multi *
390 inm_lookup(struct ifnet *ifp, const struct in_addr ina)
391 {
392         struct epoch_tracker et;
393         struct in_multi *inm;
394
395         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
396         NET_EPOCH_ENTER(et);
397
398         inm = inm_lookup_locked(ifp, ina);
399         NET_EPOCH_EXIT(et);
400
401         return (inm);
402 }
403
404 /*
405  * Find an IPv4 multicast group entry for this ip_moptions instance
406  * which matches the specified group, and optionally an interface.
407  * Return its index into the array, or -1 if not found.
408  */
409 static struct in_mfilter *
410 imo_match_group(const struct ip_moptions *imo, const struct ifnet *ifp,
411     const struct sockaddr *group)
412 {
413         const struct sockaddr_in *gsin;
414         struct in_mfilter *imf;
415         struct in_multi *inm;
416
417         gsin = (const struct sockaddr_in *)group;
418
419         IP_MFILTER_FOREACH(imf, &imo->imo_head) {
420                 inm = imf->imf_inm;
421                 if (inm == NULL)
422                         continue;
423                 if ((ifp == NULL || (inm->inm_ifp == ifp)) &&
424                     in_hosteq(inm->inm_addr, gsin->sin_addr)) {
425                         break;
426                 }
427         }
428         return (imf);
429 }
430
431 /*
432  * Find an IPv4 multicast source entry for this imo which matches
433  * the given group index for this socket, and source address.
434  *
435  * NOTE: This does not check if the entry is in-mode, merely if
436  * it exists, which may not be the desired behaviour.
437  */
438 static struct in_msource *
439 imo_match_source(struct in_mfilter *imf, const struct sockaddr *src)
440 {
441         struct ip_msource        find;
442         struct ip_msource       *ims;
443         const sockunion_t       *psa;
444
445         KASSERT(src->sa_family == AF_INET, ("%s: !AF_INET", __func__));
446
447         /* Source trees are keyed in host byte order. */
448         psa = (const sockunion_t *)src;
449         find.ims_haddr = ntohl(psa->sin.sin_addr.s_addr);
450         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, &find);
451
452         return ((struct in_msource *)ims);
453 }
454
455 /*
456  * Perform filtering for multicast datagrams on a socket by group and source.
457  *
458  * Returns 0 if a datagram should be allowed through, or various error codes
459  * if the socket was not a member of the group, or the source was muted, etc.
460  */
461 int
462 imo_multi_filter(const struct ip_moptions *imo, const struct ifnet *ifp,
463     const struct sockaddr *group, const struct sockaddr *src)
464 {
465         struct in_mfilter *imf;
466         struct in_msource *ims;
467         int mode;
468
469         KASSERT(ifp != NULL, ("%s: null ifp", __func__));
470
471         imf = imo_match_group(imo, ifp, group);
472         if (imf == NULL)
473                 return (MCAST_NOTGMEMBER);
474
475         /*
476          * Check if the source was included in an (S,G) join.
477          * Allow reception on exclusive memberships by default,
478          * reject reception on inclusive memberships by default.
479          * Exclude source only if an in-mode exclude filter exists.
480          * Include source only if an in-mode include filter exists.
481          * NOTE: We are comparing group state here at IGMP t1 (now)
482          * with socket-layer t0 (since last downcall).
483          */
484         mode = imf->imf_st[1];
485         ims = imo_match_source(imf, src);
486
487         if ((ims == NULL && mode == MCAST_INCLUDE) ||
488             (ims != NULL && ims->imsl_st[0] != mode))
489                 return (MCAST_NOTSMEMBER);
490
491         return (MCAST_PASS);
492 }
493
494 /*
495  * Find and return a reference to an in_multi record for (ifp, group),
496  * and bump its reference count.
497  * If one does not exist, try to allocate it, and update link-layer multicast
498  * filters on ifp to listen for group.
499  * Assumes the IN_MULTI lock is held across the call.
500  * Return 0 if successful, otherwise return an appropriate error code.
501  */
502 static int
503 in_getmulti(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *group,
504     struct in_multi **pinm)
505 {
506         struct sockaddr_in       gsin;
507         struct ifmultiaddr      *ifma;
508         struct in_ifinfo        *ii;
509         struct in_multi         *inm;
510         int error;
511
512         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
513
514         ii = (struct in_ifinfo *)ifp->if_afdata[AF_INET];
515         IN_MULTI_LIST_LOCK();
516         inm = inm_lookup(ifp, *group);
517         if (inm != NULL) {
518                 /*
519                  * If we already joined this group, just bump the
520                  * refcount and return it.
521                  */
522                 KASSERT(inm->inm_refcount >= 1,
523                     ("%s: bad refcount %d", __func__, inm->inm_refcount));
524                 inm_acquire_locked(inm);
525                 *pinm = inm;
526         }
527         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
528         if (inm != NULL)
529                 return (0);
530
531         memset(&gsin, 0, sizeof(gsin));
532         gsin.sin_family = AF_INET;
533         gsin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
534         gsin.sin_addr = *group;
535
536         /*
537          * Check if a link-layer group is already associated
538          * with this network-layer group on the given ifnet.
539          */
540         error = if_addmulti(ifp, (struct sockaddr *)&gsin, &ifma);
541         if (error != 0)
542                 return (error);
543
544         /* XXX ifma_protospec must be covered by IF_ADDR_LOCK */
545         IN_MULTI_LIST_LOCK();
546         IF_ADDR_WLOCK(ifp);
547
548         /*
549          * If something other than netinet is occupying the link-layer
550          * group, print a meaningful error message and back out of
551          * the allocation.
552          * Otherwise, bump the refcount on the existing network-layer
553          * group association and return it.
554          */
555         if (ifma->ifma_protospec != NULL) {
556                 inm = (struct in_multi *)ifma->ifma_protospec;
557 #ifdef INVARIANTS
558                 KASSERT(ifma->ifma_addr != NULL, ("%s: no ifma_addr",
559                     __func__));
560                 KASSERT(ifma->ifma_addr->sa_family == AF_INET,
561                     ("%s: ifma not AF_INET", __func__));
562                 KASSERT(inm != NULL, ("%s: no ifma_protospec", __func__));
563                 if (inm->inm_ifma != ifma || inm->inm_ifp != ifp ||
564                     !in_hosteq(inm->inm_addr, *group)) {
565                         char addrbuf[INET_ADDRSTRLEN];
566
567                         panic("%s: ifma %p is inconsistent with %p (%s)",
568                             __func__, ifma, inm, inet_ntoa_r(*group, addrbuf));
569                 }
570 #endif
571                 inm_acquire_locked(inm);
572                 *pinm = inm;
573                 goto out_locked;
574         }
575
576         IF_ADDR_WLOCK_ASSERT(ifp);
577
578         /*
579          * A new in_multi record is needed; allocate and initialize it.
580          * We DO NOT perform an IGMP join as the in_ layer may need to
581          * push an initial source list down to IGMP to support SSM.
582          *
583          * The initial source filter state is INCLUDE, {} as per the RFC.
584          */
585         inm = malloc(sizeof(*inm), M_IPMADDR, M_NOWAIT | M_ZERO);
586         if (inm == NULL) {
587                 IF_ADDR_WUNLOCK(ifp);
588                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
589                 if_delmulti_ifma(ifma);
590                 return (ENOMEM);
591         }
592         inm->inm_addr = *group;
593         inm->inm_ifp = ifp;
594         inm->inm_igi = ii->ii_igmp;
595         inm->inm_ifma = ifma;
596         inm->inm_refcount = 1;
597         inm->inm_state = IGMP_NOT_MEMBER;
598         mbufq_init(&inm->inm_scq, IGMP_MAX_STATE_CHANGES);
599         inm->inm_st[0].iss_fmode = MCAST_UNDEFINED;
600         inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_UNDEFINED;
601         RB_INIT(&inm->inm_srcs);
602
603         ifma->ifma_protospec = inm;
604
605         *pinm = inm;
606  out_locked:
607         IF_ADDR_WUNLOCK(ifp);
608         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
609         return (0);
610 }
611
612 /*
613  * Drop a reference to an in_multi record.
614  *
615  * If the refcount drops to 0, free the in_multi record and
616  * delete the underlying link-layer membership.
617  */
618 static void
619 inm_release(struct in_multi *inm)
620 {
621         struct ifmultiaddr *ifma;
622         struct ifnet *ifp;
623
624         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: refcount is %d", __func__, inm->inm_refcount);
625         MPASS(inm->inm_refcount == 0);
626         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: freeing inm %p", __func__, inm);
627
628         ifma = inm->inm_ifma;
629         ifp = inm->inm_ifp;
630
631         /* XXX this access is not covered by IF_ADDR_LOCK */
632         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: purging ifma %p", __func__, ifma);
633         if (ifp != NULL) {
634                 CURVNET_SET(ifp->if_vnet);
635                 inm_purge(inm);
636                 free(inm, M_IPMADDR);
637                 if_delmulti_ifma_flags(ifma, 1);
638                 CURVNET_RESTORE();
639                 if_rele(ifp);
640         } else {
641                 inm_purge(inm);
642                 free(inm, M_IPMADDR);
643                 if_delmulti_ifma_flags(ifma, 1);
644         }
645 }
646
647 /*
648  * Clear recorded source entries for a group.
649  * Used by the IGMP code. Caller must hold the IN_MULTI lock.
650  * FIXME: Should reap.
651  */
652 void
653 inm_clear_recorded(struct in_multi *inm)
654 {
655         struct ip_msource       *ims;
656
657         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
658
659         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs) {
660                 if (ims->ims_stp) {
661                         ims->ims_stp = 0;
662                         --inm->inm_st[1].iss_rec;
663                 }
664         }
665         KASSERT(inm->inm_st[1].iss_rec == 0,
666             ("%s: iss_rec %d not 0", __func__, inm->inm_st[1].iss_rec));
667 }
668
669 /*
670  * Record a source as pending for a Source-Group IGMPv3 query.
671  * This lives here as it modifies the shared tree.
672  *
673  * inm is the group descriptor.
674  * naddr is the address of the source to record in network-byte order.
675  *
676  * If the net.inet.igmp.sgalloc sysctl is non-zero, we will
677  * lazy-allocate a source node in response to an SG query.
678  * Otherwise, no allocation is performed. This saves some memory
679  * with the trade-off that the source will not be reported to the
680  * router if joined in the window between the query response and
681  * the group actually being joined on the local host.
682  *
683  * VIMAGE: XXX: Currently the igmp_sgalloc feature has been removed.
684  * This turns off the allocation of a recorded source entry if
685  * the group has not been joined.
686  *
687  * Return 0 if the source didn't exist or was already marked as recorded.
688  * Return 1 if the source was marked as recorded by this function.
689  * Return <0 if any error occurred (negated errno code).
690  */
691 int
692 inm_record_source(struct in_multi *inm, const in_addr_t naddr)
693 {
694         struct ip_msource        find;
695         struct ip_msource       *ims, *nims;
696
697         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
698
699         find.ims_haddr = ntohl(naddr);
700         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, &find);
701         if (ims && ims->ims_stp)
702                 return (0);
703         if (ims == NULL) {
704                 if (inm->inm_nsrc == in_mcast_maxgrpsrc)
705                         return (-ENOSPC);
706                 nims = malloc(sizeof(struct ip_msource), M_IPMSOURCE,
707                     M_NOWAIT | M_ZERO);
708                 if (nims == NULL)
709                         return (-ENOMEM);
710                 nims->ims_haddr = find.ims_haddr;
711                 RB_INSERT(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, nims);
712                 ++inm->inm_nsrc;
713                 ims = nims;
714         }
715
716         /*
717          * Mark the source as recorded and update the recorded
718          * source count.
719          */
720         ++ims->ims_stp;
721         ++inm->inm_st[1].iss_rec;
722
723         return (1);
724 }
725
726 /*
727  * Return a pointer to an in_msource owned by an in_mfilter,
728  * given its source address.
729  * Lazy-allocate if needed. If this is a new entry its filter state is
730  * undefined at t0.
731  *
732  * imf is the filter set being modified.
733  * haddr is the source address in *host* byte-order.
734  *
735  * SMPng: May be called with locks held; malloc must not block.
736  */
737 static int
738 imf_get_source(struct in_mfilter *imf, const struct sockaddr_in *psin,
739     struct in_msource **plims)
740 {
741         struct ip_msource        find;
742         struct ip_msource       *ims, *nims;
743         struct in_msource       *lims;
744         int                      error;
745
746         error = 0;
747         ims = NULL;
748         lims = NULL;
749
750         /* key is host byte order */
751         find.ims_haddr = ntohl(psin->sin_addr.s_addr);
752         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, &find);
753         lims = (struct in_msource *)ims;
754         if (lims == NULL) {
755                 if (imf->imf_nsrc == in_mcast_maxsocksrc)
756                         return (ENOSPC);
757                 nims = malloc(sizeof(struct in_msource), M_INMFILTER,
758                     M_NOWAIT | M_ZERO);
759                 if (nims == NULL)
760                         return (ENOMEM);
761                 lims = (struct in_msource *)nims;
762                 lims->ims_haddr = find.ims_haddr;
763                 lims->imsl_st[0] = MCAST_UNDEFINED;
764                 RB_INSERT(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, nims);
765                 ++imf->imf_nsrc;
766         }
767
768         *plims = lims;
769
770         return (error);
771 }
772
773 /*
774  * Graft a source entry into an existing socket-layer filter set,
775  * maintaining any required invariants and checking allocations.
776  *
777  * The source is marked as being in the new filter mode at t1.
778  *
779  * Return the pointer to the new node, otherwise return NULL.
780  */
781 static struct in_msource *
782 imf_graft(struct in_mfilter *imf, const uint8_t st1,
783     const struct sockaddr_in *psin)
784 {
785         struct ip_msource       *nims;
786         struct in_msource       *lims;
787
788         nims = malloc(sizeof(struct in_msource), M_INMFILTER,
789             M_NOWAIT | M_ZERO);
790         if (nims == NULL)
791                 return (NULL);
792         lims = (struct in_msource *)nims;
793         lims->ims_haddr = ntohl(psin->sin_addr.s_addr);
794         lims->imsl_st[0] = MCAST_UNDEFINED;
795         lims->imsl_st[1] = st1;
796         RB_INSERT(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, nims);
797         ++imf->imf_nsrc;
798
799         return (lims);
800 }
801
802 /*
803  * Prune a source entry from an existing socket-layer filter set,
804  * maintaining any required invariants and checking allocations.
805  *
806  * The source is marked as being left at t1, it is not freed.
807  *
808  * Return 0 if no error occurred, otherwise return an errno value.
809  */
810 static int
811 imf_prune(struct in_mfilter *imf, const struct sockaddr_in *psin)
812 {
813         struct ip_msource        find;
814         struct ip_msource       *ims;
815         struct in_msource       *lims;
816
817         /* key is host byte order */
818         find.ims_haddr = ntohl(psin->sin_addr.s_addr);
819         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, &find);
820         if (ims == NULL)
821                 return (ENOENT);
822         lims = (struct in_msource *)ims;
823         lims->imsl_st[1] = MCAST_UNDEFINED;
824         return (0);
825 }
826
827 /*
828  * Revert socket-layer filter set deltas at t1 to t0 state.
829  */
830 static void
831 imf_rollback(struct in_mfilter *imf)
832 {
833         struct ip_msource       *ims, *tims;
834         struct in_msource       *lims;
835
836         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources, tims) {
837                 lims = (struct in_msource *)ims;
838                 if (lims->imsl_st[0] == lims->imsl_st[1]) {
839                         /* no change at t1 */
840                         continue;
841                 } else if (lims->imsl_st[0] != MCAST_UNDEFINED) {
842                         /* revert change to existing source at t1 */
843                         lims->imsl_st[1] = lims->imsl_st[0];
844                 } else {
845                         /* revert source added t1 */
846                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
847                         RB_REMOVE(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, ims);
848                         free(ims, M_INMFILTER);
849                         imf->imf_nsrc--;
850                 }
851         }
852         imf->imf_st[1] = imf->imf_st[0];
853 }
854
855 /*
856  * Mark socket-layer filter set as INCLUDE {} at t1.
857  */
858 static void
859 imf_leave(struct in_mfilter *imf)
860 {
861         struct ip_msource       *ims;
862         struct in_msource       *lims;
863
864         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
865                 lims = (struct in_msource *)ims;
866                 lims->imsl_st[1] = MCAST_UNDEFINED;
867         }
868         imf->imf_st[1] = MCAST_INCLUDE;
869 }
870
871 /*
872  * Mark socket-layer filter set deltas as committed.
873  */
874 static void
875 imf_commit(struct in_mfilter *imf)
876 {
877         struct ip_msource       *ims;
878         struct in_msource       *lims;
879
880         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
881                 lims = (struct in_msource *)ims;
882                 lims->imsl_st[0] = lims->imsl_st[1];
883         }
884         imf->imf_st[0] = imf->imf_st[1];
885 }
886
887 /*
888  * Reap unreferenced sources from socket-layer filter set.
889  */
890 static void
891 imf_reap(struct in_mfilter *imf)
892 {
893         struct ip_msource       *ims, *tims;
894         struct in_msource       *lims;
895
896         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources, tims) {
897                 lims = (struct in_msource *)ims;
898                 if ((lims->imsl_st[0] == MCAST_UNDEFINED) &&
899                     (lims->imsl_st[1] == MCAST_UNDEFINED)) {
900                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free lims %p", __func__, ims);
901                         RB_REMOVE(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, ims);
902                         free(ims, M_INMFILTER);
903                         imf->imf_nsrc--;
904                 }
905         }
906 }
907
908 /*
909  * Purge socket-layer filter set.
910  */
911 static void
912 imf_purge(struct in_mfilter *imf)
913 {
914         struct ip_msource       *ims, *tims;
915
916         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources, tims) {
917                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
918                 RB_REMOVE(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, ims);
919                 free(ims, M_INMFILTER);
920                 imf->imf_nsrc--;
921         }
922         imf->imf_st[0] = imf->imf_st[1] = MCAST_UNDEFINED;
923         KASSERT(RB_EMPTY(&imf->imf_sources),
924             ("%s: imf_sources not empty", __func__));
925 }
926
927 /*
928  * Look up a source filter entry for a multicast group.
929  *
930  * inm is the group descriptor to work with.
931  * haddr is the host-byte-order IPv4 address to look up.
932  * noalloc may be non-zero to suppress allocation of sources.
933  * *pims will be set to the address of the retrieved or allocated source.
934  *
935  * SMPng: NOTE: may be called with locks held.
936  * Return 0 if successful, otherwise return a non-zero error code.
937  */
938 static int
939 inm_get_source(struct in_multi *inm, const in_addr_t haddr,
940     const int noalloc, struct ip_msource **pims)
941 {
942         struct ip_msource        find;
943         struct ip_msource       *ims, *nims;
944
945         find.ims_haddr = haddr;
946         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, &find);
947         if (ims == NULL && !noalloc) {
948                 if (inm->inm_nsrc == in_mcast_maxgrpsrc)
949                         return (ENOSPC);
950                 nims = malloc(sizeof(struct ip_msource), M_IPMSOURCE,
951                     M_NOWAIT | M_ZERO);
952                 if (nims == NULL)
953                         return (ENOMEM);
954                 nims->ims_haddr = haddr;
955                 RB_INSERT(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, nims);
956                 ++inm->inm_nsrc;
957                 ims = nims;
958 #ifdef KTR
959                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: allocated 0x%08x as %p", __func__,
960                     haddr, ims);
961 #endif
962         }
963
964         *pims = ims;
965         return (0);
966 }
967
968 /*
969  * Merge socket-layer source into IGMP-layer source.
970  * If rollback is non-zero, perform the inverse of the merge.
971  */
972 static void
973 ims_merge(struct ip_msource *ims, const struct in_msource *lims,
974     const int rollback)
975 {
976         int n = rollback ? -1 : 1;
977
978         if (lims->imsl_st[0] == MCAST_EXCLUDE) {
979                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 ex -= %d on 0x%08x",
980                     __func__, n, ims->ims_haddr);
981                 ims->ims_st[1].ex -= n;
982         } else if (lims->imsl_st[0] == MCAST_INCLUDE) {
983                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 in -= %d on 0x%08x",
984                     __func__, n, ims->ims_haddr);
985                 ims->ims_st[1].in -= n;
986         }
987
988         if (lims->imsl_st[1] == MCAST_EXCLUDE) {
989                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 ex += %d on 0x%08x",
990                     __func__, n, ims->ims_haddr);
991                 ims->ims_st[1].ex += n;
992         } else if (lims->imsl_st[1] == MCAST_INCLUDE) {
993                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 in += %d on 0x%08x",
994                     __func__, n, ims->ims_haddr);
995                 ims->ims_st[1].in += n;
996         }
997 }
998
999 /*
1000  * Atomically update the global in_multi state, when a membership's
1001  * filter list is being updated in any way.
1002  *
1003  * imf is the per-inpcb-membership group filter pointer.
1004  * A fake imf may be passed for in-kernel consumers.
1005  *
1006  * XXX This is a candidate for a set-symmetric-difference style loop
1007  * which would eliminate the repeated lookup from root of ims nodes,
1008  * as they share the same key space.
1009  *
1010  * If any error occurred this function will back out of refcounts
1011  * and return a non-zero value.
1012  */
1013 static int
1014 inm_merge(struct in_multi *inm, /*const*/ struct in_mfilter *imf)
1015 {
1016         struct ip_msource       *ims, *nims;
1017         struct in_msource       *lims;
1018         int                      schanged, error;
1019         int                      nsrc0, nsrc1;
1020
1021         schanged = 0;
1022         error = 0;
1023         nsrc1 = nsrc0 = 0;
1024         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
1025
1026         /*
1027          * Update the source filters first, as this may fail.
1028          * Maintain count of in-mode filters at t0, t1. These are
1029          * used to work out if we transition into ASM mode or not.
1030          * Maintain a count of source filters whose state was
1031          * actually modified by this operation.
1032          */
1033         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
1034                 lims = (struct in_msource *)ims;
1035                 if (lims->imsl_st[0] == imf->imf_st[0]) nsrc0++;
1036                 if (lims->imsl_st[1] == imf->imf_st[1]) nsrc1++;
1037                 if (lims->imsl_st[0] == lims->imsl_st[1]) continue;
1038                 error = inm_get_source(inm, lims->ims_haddr, 0, &nims);
1039                 ++schanged;
1040                 if (error)
1041                         break;
1042                 ims_merge(nims, lims, 0);
1043         }
1044         if (error) {
1045                 struct ip_msource *bims;
1046
1047                 RB_FOREACH_REVERSE_FROM(ims, ip_msource_tree, nims) {
1048                         lims = (struct in_msource *)ims;
1049                         if (lims->imsl_st[0] == lims->imsl_st[1])
1050                                 continue;
1051                         (void)inm_get_source(inm, lims->ims_haddr, 1, &bims);
1052                         if (bims == NULL)
1053                                 continue;
1054                         ims_merge(bims, lims, 1);
1055                 }
1056                 goto out_reap;
1057         }
1058
1059         CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imf filters in-mode: %d at t0, %d at t1",
1060             __func__, nsrc0, nsrc1);
1061
1062         /* Handle transition between INCLUDE {n} and INCLUDE {} on socket. */
1063         if (imf->imf_st[0] == imf->imf_st[1] &&
1064             imf->imf_st[1] == MCAST_INCLUDE) {
1065                 if (nsrc1 == 0) {
1066                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --in on inm at t1", __func__);
1067                         --inm->inm_st[1].iss_in;
1068                 }
1069         }
1070
1071         /* Handle filter mode transition on socket. */
1072         if (imf->imf_st[0] != imf->imf_st[1]) {
1073                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imf transition %d to %d",
1074                     __func__, imf->imf_st[0], imf->imf_st[1]);
1075
1076                 if (imf->imf_st[0] == MCAST_EXCLUDE) {
1077                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --ex on inm at t1", __func__);
1078                         --inm->inm_st[1].iss_ex;
1079                 } else if (imf->imf_st[0] == MCAST_INCLUDE) {
1080                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --in on inm at t1", __func__);
1081                         --inm->inm_st[1].iss_in;
1082                 }
1083
1084                 if (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE) {
1085                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: ex++ on inm at t1", __func__);
1086                         inm->inm_st[1].iss_ex++;
1087                 } else if (imf->imf_st[1] == MCAST_INCLUDE && nsrc1 > 0) {
1088                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: in++ on inm at t1", __func__);
1089                         inm->inm_st[1].iss_in++;
1090                 }
1091         }
1092
1093         /*
1094          * Track inm filter state in terms of listener counts.
1095          * If there are any exclusive listeners, stack-wide
1096          * membership is exclusive.
1097          * Otherwise, if only inclusive listeners, stack-wide is inclusive.
1098          * If no listeners remain, state is undefined at t1,
1099          * and the IGMP lifecycle for this group should finish.
1100          */
1101         if (inm->inm_st[1].iss_ex > 0) {
1102                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: transition to EX", __func__);
1103                 inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_EXCLUDE;
1104         } else if (inm->inm_st[1].iss_in > 0) {
1105                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: transition to IN", __func__);
1106                 inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_INCLUDE;
1107         } else {
1108                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: transition to UNDEF", __func__);
1109                 inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_UNDEFINED;
1110         }
1111
1112         /* Decrement ASM listener count on transition out of ASM mode. */
1113         if (imf->imf_st[0] == MCAST_EXCLUDE && nsrc0 == 0) {
1114                 if ((imf->imf_st[1] != MCAST_EXCLUDE) ||
1115                     (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE && nsrc1 > 0)) {
1116                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --asm on inm at t1", __func__);
1117                         --inm->inm_st[1].iss_asm;
1118                 }
1119         }
1120
1121         /* Increment ASM listener count on transition to ASM mode. */
1122         if (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE && nsrc1 == 0) {
1123                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: asm++ on inm at t1", __func__);
1124                 inm->inm_st[1].iss_asm++;
1125         }
1126
1127         CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: merged imf %p to inm %p", __func__, imf, inm);
1128         inm_print(inm);
1129
1130 out_reap:
1131         if (schanged > 0) {
1132                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: sources changed; reaping", __func__);
1133                 inm_reap(inm);
1134         }
1135         return (error);
1136 }
1137
1138 /*
1139  * Mark an in_multi's filter set deltas as committed.
1140  * Called by IGMP after a state change has been enqueued.
1141  */
1142 void
1143 inm_commit(struct in_multi *inm)
1144 {
1145         struct ip_msource       *ims;
1146
1147         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: commit inm %p", __func__, inm);
1148         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: pre commit:", __func__);
1149         inm_print(inm);
1150
1151         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs) {
1152                 ims->ims_st[0] = ims->ims_st[1];
1153         }
1154         inm->inm_st[0] = inm->inm_st[1];
1155 }
1156
1157 /*
1158  * Reap unreferenced nodes from an in_multi's filter set.
1159  */
1160 static void
1161 inm_reap(struct in_multi *inm)
1162 {
1163         struct ip_msource       *ims, *tims;
1164
1165         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, tims) {
1166                 if (ims->ims_st[0].ex > 0 || ims->ims_st[0].in > 0 ||
1167                     ims->ims_st[1].ex > 0 || ims->ims_st[1].in > 0 ||
1168                     ims->ims_stp != 0)
1169                         continue;
1170                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
1171                 RB_REMOVE(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, ims);
1172                 free(ims, M_IPMSOURCE);
1173                 inm->inm_nsrc--;
1174         }
1175 }
1176
1177 /*
1178  * Purge all source nodes from an in_multi's filter set.
1179  */
1180 static void
1181 inm_purge(struct in_multi *inm)
1182 {
1183         struct ip_msource       *ims, *tims;
1184
1185         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, tims) {
1186                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
1187                 RB_REMOVE(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, ims);
1188                 free(ims, M_IPMSOURCE);
1189                 inm->inm_nsrc--;
1190         }
1191 }
1192
1193 /*
1194  * Join a multicast group; unlocked entry point.
1195  *
1196  * SMPng: XXX: in_joingroup() is called from in_control() when Giant
1197  * is not held. Fortunately, ifp is unlikely to have been detached
1198  * at this point, so we assume it's OK to recurse.
1199  */
1200 int
1201 in_joingroup(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *gina,
1202     /*const*/ struct in_mfilter *imf, struct in_multi **pinm)
1203 {
1204         int error;
1205
1206         IN_MULTI_LOCK();
1207         error = in_joingroup_locked(ifp, gina, imf, pinm);
1208         IN_MULTI_UNLOCK();
1209
1210         return (error);
1211 }
1212
1213 /*
1214  * Join a multicast group; real entry point.
1215  *
1216  * Only preserves atomicity at inm level.
1217  * NOTE: imf argument cannot be const due to sys/tree.h limitations.
1218  *
1219  * If the IGMP downcall fails, the group is not joined, and an error
1220  * code is returned.
1221  */
1222 int
1223 in_joingroup_locked(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *gina,
1224     /*const*/ struct in_mfilter *imf, struct in_multi **pinm)
1225 {
1226         struct in_mfilter        timf;
1227         struct in_multi         *inm;
1228         int                      error;
1229
1230         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
1231         IN_MULTI_LIST_UNLOCK_ASSERT();
1232
1233         CTR4(KTR_IGMPV3, "%s: join 0x%08x on %p(%s))", __func__,
1234             ntohl(gina->s_addr), ifp, ifp->if_xname);
1235
1236         error = 0;
1237         inm = NULL;
1238
1239         /*
1240          * If no imf was specified (i.e. kernel consumer),
1241          * fake one up and assume it is an ASM join.
1242          */
1243         if (imf == NULL) {
1244                 imf_init(&timf, MCAST_UNDEFINED, MCAST_EXCLUDE);
1245                 imf = &timf;
1246         }
1247
1248         error = in_getmulti(ifp, gina, &inm);
1249         if (error) {
1250                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: in_getmulti() failure", __func__);
1251                 return (error);
1252         }
1253         IN_MULTI_LIST_LOCK();
1254         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
1255         error = inm_merge(inm, imf);
1256         if (error) {
1257                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state", __func__);
1258                 goto out_inm_release;
1259         }
1260
1261         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
1262         error = igmp_change_state(inm);
1263         if (error) {
1264                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to update source", __func__);
1265                 goto out_inm_release;
1266         }
1267
1268  out_inm_release:
1269         if (error) {
1270                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: dropping ref on %p", __func__, inm);
1271                 IF_ADDR_WLOCK(ifp);
1272                 inm_release_deferred(inm);
1273                 IF_ADDR_WUNLOCK(ifp);
1274         } else {
1275                 *pinm = inm;
1276         }
1277         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
1278
1279         return (error);
1280 }
1281
1282 /*
1283  * Leave a multicast group; unlocked entry point.
1284  */
1285 int
1286 in_leavegroup(struct in_multi *inm, /*const*/ struct in_mfilter *imf)
1287 {
1288         int error;
1289
1290         IN_MULTI_LOCK();
1291         error = in_leavegroup_locked(inm, imf);
1292         IN_MULTI_UNLOCK();
1293
1294         return (error);
1295 }
1296
1297 /*
1298  * Leave a multicast group; real entry point.
1299  * All source filters will be expunged.
1300  *
1301  * Only preserves atomicity at inm level.
1302  *
1303  * Holding the write lock for the INP which contains imf
1304  * is highly advisable. We can't assert for it as imf does not
1305  * contain a back-pointer to the owning inp.
1306  *
1307  * Note: This is not the same as inm_release(*) as this function also
1308  * makes a state change downcall into IGMP.
1309  */
1310 int
1311 in_leavegroup_locked(struct in_multi *inm, /*const*/ struct in_mfilter *imf)
1312 {
1313         struct in_mfilter        timf;
1314         int                      error;
1315
1316         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
1317         IN_MULTI_LIST_UNLOCK_ASSERT();
1318
1319         error = 0;
1320
1321         CTR5(KTR_IGMPV3, "%s: leave inm %p, 0x%08x/%s, imf %p", __func__,
1322             inm, ntohl(inm->inm_addr.s_addr),
1323             (inm_is_ifp_detached(inm) ? "null" : inm->inm_ifp->if_xname),
1324             imf);
1325
1326         /*
1327          * If no imf was specified (i.e. kernel consumer),
1328          * fake one up and assume it is an ASM join.
1329          */
1330         if (imf == NULL) {
1331                 imf_init(&timf, MCAST_EXCLUDE, MCAST_UNDEFINED);
1332                 imf = &timf;
1333         }
1334
1335         /*
1336          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
1337          *
1338          * As this particular invocation should not cause any memory
1339          * to be allocated, and there is no opportunity to roll back
1340          * the transaction, it MUST NOT fail.
1341          */
1342         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
1343         IN_MULTI_LIST_LOCK();
1344         error = inm_merge(inm, imf);
1345         KASSERT(error == 0, ("%s: failed to merge inm state", __func__));
1346
1347         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
1348         CURVNET_SET(inm->inm_ifp->if_vnet);
1349         error = igmp_change_state(inm);
1350         IF_ADDR_WLOCK(inm->inm_ifp);
1351         inm_release_deferred(inm);
1352         IF_ADDR_WUNLOCK(inm->inm_ifp);
1353         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
1354         CURVNET_RESTORE();
1355         if (error)
1356                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall", __func__);
1357
1358         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: dropping ref on %p", __func__, inm);
1359
1360         return (error);
1361 }
1362
1363 /*#ifndef BURN_BRIDGES*/
1364 /*
1365  * Join an IPv4 multicast group in (*,G) exclusive mode.
1366  * The group must be a 224.0.0.0/24 link-scope group.
1367  * This KPI is for legacy kernel consumers only.
1368  */
1369 struct in_multi *
1370 in_addmulti(struct in_addr *ap, struct ifnet *ifp)
1371 {
1372         struct in_multi *pinm;
1373         int error;
1374 #ifdef INVARIANTS
1375         char addrbuf[INET_ADDRSTRLEN];
1376 #endif
1377
1378         KASSERT(IN_LOCAL_GROUP(ntohl(ap->s_addr)),
1379             ("%s: %s not in 224.0.0.0/24", __func__,
1380             inet_ntoa_r(*ap, addrbuf)));
1381
1382         error = in_joingroup(ifp, ap, NULL, &pinm);
1383         if (error != 0)
1384                 pinm = NULL;
1385
1386         return (pinm);
1387 }
1388
1389 /*
1390  * Block or unblock an ASM multicast source on an inpcb.
1391  * This implements the delta-based API described in RFC 3678.
1392  *
1393  * The delta-based API applies only to exclusive-mode memberships.
1394  * An IGMP downcall will be performed.
1395  *
1396  * SMPng: NOTE: Must take Giant as a join may create a new ifma.
1397  *
1398  * Return 0 if successful, otherwise return an appropriate error code.
1399  */
1400 static int
1401 inp_block_unblock_source(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1402 {
1403         struct group_source_req          gsr;
1404         struct rm_priotracker            in_ifa_tracker;
1405         sockunion_t                     *gsa, *ssa;
1406         struct ifnet                    *ifp;
1407         struct in_mfilter               *imf;
1408         struct ip_moptions              *imo;
1409         struct in_msource               *ims;
1410         struct in_multi                 *inm;
1411         uint16_t                         fmode;
1412         int                              error, doblock;
1413
1414         ifp = NULL;
1415         error = 0;
1416         doblock = 0;
1417
1418         memset(&gsr, 0, sizeof(struct group_source_req));
1419         gsa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_group;
1420         ssa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_source;
1421
1422         switch (sopt->sopt_name) {
1423         case IP_BLOCK_SOURCE:
1424         case IP_UNBLOCK_SOURCE: {
1425                 struct ip_mreq_source    mreqs;
1426
1427                 error = sooptcopyin(sopt, &mreqs,
1428                     sizeof(struct ip_mreq_source),
1429                     sizeof(struct ip_mreq_source));
1430                 if (error)
1431                         return (error);
1432
1433                 gsa->sin.sin_family = AF_INET;
1434                 gsa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1435                 gsa->sin.sin_addr = mreqs.imr_multiaddr;
1436
1437                 ssa->sin.sin_family = AF_INET;
1438                 ssa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1439                 ssa->sin.sin_addr = mreqs.imr_sourceaddr;
1440
1441                 if (!in_nullhost(mreqs.imr_interface)) {
1442                         IN_IFADDR_RLOCK(&in_ifa_tracker);
1443                         INADDR_TO_IFP(mreqs.imr_interface, ifp);
1444                         IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
1445                 }
1446                 if (sopt->sopt_name == IP_BLOCK_SOURCE)
1447                         doblock = 1;
1448
1449                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imr_interface = 0x%08x, ifp = %p",
1450                     __func__, ntohl(mreqs.imr_interface.s_addr), ifp);
1451                 break;
1452             }
1453
1454         case MCAST_BLOCK_SOURCE:
1455         case MCAST_UNBLOCK_SOURCE:
1456                 error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
1457                     sizeof(struct group_source_req),
1458                     sizeof(struct group_source_req));
1459                 if (error)
1460                         return (error);
1461
1462                 if (gsa->sin.sin_family != AF_INET ||
1463                     gsa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
1464                         return (EINVAL);
1465
1466                 if (ssa->sin.sin_family != AF_INET ||
1467                     ssa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
1468                         return (EINVAL);
1469
1470                 if (gsr.gsr_interface == 0 || V_if_index < gsr.gsr_interface)
1471                         return (EADDRNOTAVAIL);
1472
1473                 ifp = ifnet_byindex(gsr.gsr_interface);
1474
1475                 if (sopt->sopt_name == MCAST_BLOCK_SOURCE)
1476                         doblock = 1;
1477                 break;
1478
1479         default:
1480                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: unknown sopt_name %d",
1481                     __func__, sopt->sopt_name);
1482                 return (EOPNOTSUPP);
1483                 break;
1484         }
1485
1486         if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
1487                 return (EINVAL);
1488
1489         IN_MULTI_LOCK();
1490
1491         /*
1492          * Check if we are actually a member of this group.
1493          */
1494         imo = inp_findmoptions(inp);
1495         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
1496         if (imf == NULL) {
1497                 error = EADDRNOTAVAIL;
1498                 goto out_inp_locked;
1499         }
1500         inm = imf->imf_inm;
1501
1502         /*
1503          * Attempting to use the delta-based API on an
1504          * non exclusive-mode membership is an error.
1505          */
1506         fmode = imf->imf_st[0];
1507         if (fmode != MCAST_EXCLUDE) {
1508                 error = EINVAL;
1509                 goto out_inp_locked;
1510         }
1511
1512         /*
1513          * Deal with error cases up-front:
1514          *  Asked to block, but already blocked; or
1515          *  Asked to unblock, but nothing to unblock.
1516          * If adding a new block entry, allocate it.
1517          */
1518         ims = imo_match_source(imf, &ssa->sa);
1519         if ((ims != NULL && doblock) || (ims == NULL && !doblock)) {
1520                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: source 0x%08x %spresent", __func__,
1521                     ntohl(ssa->sin.sin_addr.s_addr), doblock ? "" : "not ");
1522                 error = EADDRNOTAVAIL;
1523                 goto out_inp_locked;
1524         }
1525
1526         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
1527
1528         /*
1529          * Begin state merge transaction at socket layer.
1530          */
1531         if (doblock) {
1532                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "block");
1533                 ims = imf_graft(imf, fmode, &ssa->sin);
1534                 if (ims == NULL)
1535                         error = ENOMEM;
1536         } else {
1537                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "allow");
1538                 error = imf_prune(imf, &ssa->sin);
1539         }
1540
1541         if (error) {
1542                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge imf state failed", __func__);
1543                 goto out_imf_rollback;
1544         }
1545
1546         /*
1547          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
1548          */
1549         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
1550         IN_MULTI_LIST_LOCK();
1551         error = inm_merge(inm, imf);
1552         if (error) {
1553                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state", __func__);
1554                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
1555                 goto out_imf_rollback;
1556         }
1557
1558         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
1559         error = igmp_change_state(inm);
1560         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
1561         if (error)
1562                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall", __func__);
1563
1564 out_imf_rollback:
1565         if (error)
1566                 imf_rollback(imf);
1567         else
1568                 imf_commit(imf);
1569
1570         imf_reap(imf);
1571
1572 out_inp_locked:
1573         INP_WUNLOCK(inp);
1574         IN_MULTI_UNLOCK();
1575         return (error);
1576 }
1577
1578 /*
1579  * Given an inpcb, return its multicast options structure pointer.  Accepts
1580  * an unlocked inpcb pointer, but will return it locked.  May sleep.
1581  *
1582  * SMPng: NOTE: Potentially calls malloc(M_WAITOK) with Giant held.
1583  * SMPng: NOTE: Returns with the INP write lock held.
1584  */
1585 static struct ip_moptions *
1586 inp_findmoptions(struct inpcb *inp)
1587 {
1588         struct ip_moptions       *imo;
1589
1590         INP_WLOCK(inp);
1591         if (inp->inp_moptions != NULL)
1592                 return (inp->inp_moptions);
1593
1594         INP_WUNLOCK(inp);
1595
1596         imo = malloc(sizeof(*imo), M_IPMOPTS, M_WAITOK);
1597
1598         imo->imo_multicast_ifp = NULL;
1599         imo->imo_multicast_addr.s_addr = INADDR_ANY;
1600         imo->imo_multicast_vif = -1;
1601         imo->imo_multicast_ttl = IP_DEFAULT_MULTICAST_TTL;
1602         imo->imo_multicast_loop = in_mcast_loop;
1603         STAILQ_INIT(&imo->imo_head);
1604
1605         INP_WLOCK(inp);
1606         if (inp->inp_moptions != NULL) {
1607                 free(imo, M_IPMOPTS);
1608                 return (inp->inp_moptions);
1609         }
1610         inp->inp_moptions = imo;
1611         return (imo);
1612 }
1613
1614 static void
1615 inp_gcmoptions(struct ip_moptions *imo)
1616 {
1617         struct in_mfilter *imf;
1618         struct in_multi *inm;
1619         struct ifnet *ifp;
1620
1621         while ((imf = ip_mfilter_first(&imo->imo_head)) != NULL) {
1622                 ip_mfilter_remove(&imo->imo_head, imf);
1623
1624                 imf_leave(imf);
1625                 if ((inm = imf->imf_inm) != NULL) {
1626                         if ((ifp = inm->inm_ifp) != NULL) {
1627                                 CURVNET_SET(ifp->if_vnet);
1628                                 (void)in_leavegroup(inm, imf);
1629                                 CURVNET_RESTORE();
1630                         } else {
1631                                 (void)in_leavegroup(inm, imf);
1632                         }
1633                 }
1634                 ip_mfilter_free(imf);
1635         }
1636         free(imo, M_IPMOPTS);
1637 }
1638
1639 /*
1640  * Discard the IP multicast options (and source filters).  To minimize
1641  * the amount of work done while holding locks such as the INP's
1642  * pcbinfo lock (which is used in the receive path), the free
1643  * operation is deferred to the epoch callback task.
1644  */
1645 void
1646 inp_freemoptions(struct ip_moptions *imo)
1647 {
1648         if (imo == NULL)
1649                 return;
1650         inp_gcmoptions(imo);
1651 }
1652
1653 /*
1654  * Atomically get source filters on a socket for an IPv4 multicast group.
1655  * Called with INP lock held; returns with lock released.
1656  */
1657 static int
1658 inp_get_source_filters(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1659 {
1660         struct __msfilterreq     msfr;
1661         sockunion_t             *gsa;
1662         struct ifnet            *ifp;
1663         struct ip_moptions      *imo;
1664         struct in_mfilter       *imf;
1665         struct ip_msource       *ims;
1666         struct in_msource       *lims;
1667         struct sockaddr_in      *psin;
1668         struct sockaddr_storage *ptss;
1669         struct sockaddr_storage *tss;
1670         int                      error;
1671         size_t                   nsrcs, ncsrcs;
1672
1673         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
1674
1675         imo = inp->inp_moptions;
1676         KASSERT(imo != NULL, ("%s: null ip_moptions", __func__));
1677
1678         INP_WUNLOCK(inp);
1679
1680         error = sooptcopyin(sopt, &msfr, sizeof(struct __msfilterreq),
1681             sizeof(struct __msfilterreq));
1682         if (error)
1683                 return (error);
1684
1685         if (msfr.msfr_ifindex == 0 || V_if_index < msfr.msfr_ifindex)
1686                 return (EINVAL);
1687
1688         ifp = ifnet_byindex(msfr.msfr_ifindex);
1689         if (ifp == NULL)
1690                 return (EINVAL);
1691
1692         INP_WLOCK(inp);
1693
1694         /*
1695          * Lookup group on the socket.
1696          */
1697         gsa = (sockunion_t *)&msfr.msfr_group;
1698         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
1699         if (imf == NULL) {
1700                 INP_WUNLOCK(inp);
1701                 return (EADDRNOTAVAIL);
1702         }
1703
1704         /*
1705          * Ignore memberships which are in limbo.
1706          */
1707         if (imf->imf_st[1] == MCAST_UNDEFINED) {
1708                 INP_WUNLOCK(inp);
1709                 return (EAGAIN);
1710         }
1711         msfr.msfr_fmode = imf->imf_st[1];
1712
1713         /*
1714          * If the user specified a buffer, copy out the source filter
1715          * entries to userland gracefully.
1716          * We only copy out the number of entries which userland
1717          * has asked for, but we always tell userland how big the
1718          * buffer really needs to be.
1719          */
1720         if (msfr.msfr_nsrcs > in_mcast_maxsocksrc)
1721                 msfr.msfr_nsrcs = in_mcast_maxsocksrc;
1722         tss = NULL;
1723         if (msfr.msfr_srcs != NULL && msfr.msfr_nsrcs > 0) {
1724                 tss = malloc(sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs,
1725                     M_TEMP, M_NOWAIT | M_ZERO);
1726                 if (tss == NULL) {
1727                         INP_WUNLOCK(inp);
1728                         return (ENOBUFS);
1729                 }
1730         }
1731
1732         /*
1733          * Count number of sources in-mode at t0.
1734          * If buffer space exists and remains, copy out source entries.
1735          */
1736         nsrcs = msfr.msfr_nsrcs;
1737         ncsrcs = 0;
1738         ptss = tss;
1739         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
1740                 lims = (struct in_msource *)ims;
1741                 if (lims->imsl_st[0] == MCAST_UNDEFINED ||
1742                     lims->imsl_st[0] != imf->imf_st[0])
1743                         continue;
1744                 ++ncsrcs;
1745                 if (tss != NULL && nsrcs > 0) {
1746                         psin = (struct sockaddr_in *)ptss;
1747                         psin->sin_family = AF_INET;
1748                         psin->sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1749                         psin->sin_addr.s_addr = htonl(lims->ims_haddr);
1750                         psin->sin_port = 0;
1751                         ++ptss;
1752                         --nsrcs;
1753                 }
1754         }
1755
1756         INP_WUNLOCK(inp);
1757
1758         if (tss != NULL) {
1759                 error = copyout(tss, msfr.msfr_srcs,
1760                     sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs);
1761                 free(tss, M_TEMP);
1762                 if (error)
1763                         return (error);
1764         }
1765
1766         msfr.msfr_nsrcs = ncsrcs;
1767         error = sooptcopyout(sopt, &msfr, sizeof(struct __msfilterreq));
1768
1769         return (error);
1770 }
1771
1772 /*
1773  * Return the IP multicast options in response to user getsockopt().
1774  */
1775 int
1776 inp_getmoptions(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1777 {
1778         struct rm_priotracker    in_ifa_tracker;
1779         struct ip_mreqn          mreqn;
1780         struct ip_moptions      *imo;
1781         struct ifnet            *ifp;
1782         struct in_ifaddr        *ia;
1783         int                      error, optval;
1784         u_char                   coptval;
1785
1786         INP_WLOCK(inp);
1787         imo = inp->inp_moptions;
1788         /*
1789          * If socket is neither of type SOCK_RAW or SOCK_DGRAM,
1790          * or is a divert socket, reject it.
1791          */
1792         if (inp->inp_socket->so_proto->pr_protocol == IPPROTO_DIVERT ||
1793             (inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_RAW &&
1794             inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_DGRAM)) {
1795                 INP_WUNLOCK(inp);
1796                 return (EOPNOTSUPP);
1797         }
1798
1799         error = 0;
1800         switch (sopt->sopt_name) {
1801         case IP_MULTICAST_VIF:
1802                 if (imo != NULL)
1803                         optval = imo->imo_multicast_vif;
1804                 else
1805                         optval = -1;
1806                 INP_WUNLOCK(inp);
1807                 error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof(int));
1808                 break;
1809
1810         case IP_MULTICAST_IF:
1811                 memset(&mreqn, 0, sizeof(struct ip_mreqn));
1812                 if (imo != NULL) {
1813                         ifp = imo->imo_multicast_ifp;
1814                         if (!in_nullhost(imo->imo_multicast_addr)) {
1815                                 mreqn.imr_address = imo->imo_multicast_addr;
1816                         } else if (ifp != NULL) {
1817                                 struct epoch_tracker et;
1818
1819                                 mreqn.imr_ifindex = ifp->if_index;
1820                                 NET_EPOCH_ENTER(et);
1821                                 IFP_TO_IA(ifp, ia, &in_ifa_tracker);
1822                                 if (ia != NULL)
1823                                         mreqn.imr_address =
1824                                             IA_SIN(ia)->sin_addr;
1825                                 NET_EPOCH_EXIT(et);
1826                         }
1827                 }
1828                 INP_WUNLOCK(inp);
1829                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(struct ip_mreqn)) {
1830                         error = sooptcopyout(sopt, &mreqn,
1831                             sizeof(struct ip_mreqn));
1832                 } else {
1833                         error = sooptcopyout(sopt, &mreqn.imr_address,
1834                             sizeof(struct in_addr));
1835                 }
1836                 break;
1837
1838         case IP_MULTICAST_TTL:
1839                 if (imo == NULL)
1840                         optval = coptval = IP_DEFAULT_MULTICAST_TTL;
1841                 else
1842                         optval = coptval = imo->imo_multicast_ttl;
1843                 INP_WUNLOCK(inp);
1844                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char))
1845                         error = sooptcopyout(sopt, &coptval, sizeof(u_char));
1846                 else
1847                         error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof(int));
1848                 break;
1849
1850         case IP_MULTICAST_LOOP:
1851                 if (imo == NULL)
1852                         optval = coptval = IP_DEFAULT_MULTICAST_LOOP;
1853                 else
1854                         optval = coptval = imo->imo_multicast_loop;
1855                 INP_WUNLOCK(inp);
1856                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char))
1857                         error = sooptcopyout(sopt, &coptval, sizeof(u_char));
1858                 else
1859                         error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof(int));
1860                 break;
1861
1862         case IP_MSFILTER:
1863                 if (imo == NULL) {
1864                         error = EADDRNOTAVAIL;
1865                         INP_WUNLOCK(inp);
1866                 } else {
1867                         error = inp_get_source_filters(inp, sopt);
1868                 }
1869                 break;
1870
1871         default:
1872                 INP_WUNLOCK(inp);
1873                 error = ENOPROTOOPT;
1874                 break;
1875         }
1876
1877         INP_UNLOCK_ASSERT(inp);
1878
1879         return (error);
1880 }
1881
1882 /*
1883  * Look up the ifnet to use for a multicast group membership,
1884  * given the IPv4 address of an interface, and the IPv4 group address.
1885  *
1886  * This routine exists to support legacy multicast applications
1887  * which do not understand that multicast memberships are scoped to
1888  * specific physical links in the networking stack, or which need
1889  * to join link-scope groups before IPv4 addresses are configured.
1890  *
1891  * Use this socket's current FIB number for any required FIB lookup.
1892  * If ina is INADDR_ANY, look up the group address in the unicast FIB,
1893  * and use its ifp; usually, this points to the default next-hop.
1894  *
1895  * If the FIB lookup fails, attempt to use the first non-loopback
1896  * interface with multicast capability in the system as a
1897  * last resort. The legacy IPv4 ASM API requires that we do
1898  * this in order to allow groups to be joined when the routing
1899  * table has not yet been populated during boot.
1900  *
1901  * Returns NULL if no ifp could be found, otherwise return referenced ifp.
1902  *
1903  * FUTURE: Implement IPv4 source-address selection.
1904  */
1905 static struct ifnet *
1906 inp_lookup_mcast_ifp(const struct inpcb *inp,
1907     const struct sockaddr_in *gsin, const struct in_addr ina)
1908 {
1909         struct rm_priotracker in_ifa_tracker;
1910         struct ifnet *ifp;
1911         struct nhop_object *nh;
1912
1913         KASSERT(inp != NULL, ("%s: inp must not be NULL", __func__));
1914         KASSERT(gsin->sin_family == AF_INET, ("%s: not AF_INET", __func__));
1915         KASSERT(IN_MULTICAST(ntohl(gsin->sin_addr.s_addr)),
1916             ("%s: not multicast", __func__));
1917
1918         ifp = NULL;
1919         if (!in_nullhost(ina)) {
1920                 IN_IFADDR_RLOCK(&in_ifa_tracker);
1921                 INADDR_TO_IFP(ina, ifp);
1922                 if (ifp != NULL)
1923                         if_ref(ifp);
1924                 IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
1925         } else {
1926                 nh = fib4_lookup(inp->inp_inc.inc_fibnum, gsin->sin_addr, 0, NHR_NONE, 0);
1927                 if (nh != NULL) {
1928                         ifp = nh->nh_ifp;
1929                         if_ref(ifp);
1930                 } else {
1931                         struct in_ifaddr *ia;
1932                         struct ifnet *mifp;
1933
1934                         mifp = NULL;
1935                         IN_IFADDR_RLOCK(&in_ifa_tracker);
1936                         CK_STAILQ_FOREACH(ia, &V_in_ifaddrhead, ia_link) {
1937                                 mifp = ia->ia_ifp;
1938                                 if (!(mifp->if_flags & IFF_LOOPBACK) &&
1939                                      (mifp->if_flags & IFF_MULTICAST)) {
1940                                         ifp = mifp;
1941                                         if_ref(ifp);
1942                                         break;
1943                                 }
1944                         }
1945                         IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
1946                 }
1947         }
1948
1949         return (ifp);
1950 }
1951
1952 /*
1953  * Join an IPv4 multicast group, possibly with a source.
1954  */
1955 static int
1956 inp_join_group(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1957 {
1958         struct group_source_req          gsr;
1959         sockunion_t                     *gsa, *ssa;
1960         struct ifnet                    *ifp;
1961         struct in_mfilter               *imf;
1962         struct ip_moptions              *imo;
1963         struct in_multi                 *inm;
1964         struct in_msource               *lims;
1965         struct epoch_tracker             et;
1966         int                              error, is_new;
1967
1968         ifp = NULL;
1969         lims = NULL;
1970         error = 0;
1971
1972         memset(&gsr, 0, sizeof(struct group_source_req));
1973         gsa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_group;
1974         gsa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
1975         ssa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_source;
1976         ssa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
1977
1978         switch (sopt->sopt_name) {
1979         case IP_ADD_MEMBERSHIP: {
1980                 struct ip_mreqn mreqn;
1981
1982                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(struct ip_mreqn))
1983                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqn,
1984                             sizeof(struct ip_mreqn), sizeof(struct ip_mreqn));
1985                 else
1986                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqn,
1987                             sizeof(struct ip_mreq), sizeof(struct ip_mreq));
1988                 if (error)
1989                         return (error);
1990
1991                 gsa->sin.sin_family = AF_INET;
1992                 gsa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1993                 gsa->sin.sin_addr = mreqn.imr_multiaddr;
1994                 if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
1995                         return (EINVAL);
1996
1997                 NET_EPOCH_ENTER(et);
1998                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(struct ip_mreqn) &&
1999                     mreqn.imr_ifindex != 0)
2000                         ifp = ifnet_byindex_ref(mreqn.imr_ifindex);
2001                 else
2002                         ifp = inp_lookup_mcast_ifp(inp, &gsa->sin,
2003                             mreqn.imr_address);
2004                 NET_EPOCH_EXIT(et);
2005                 break;
2006         }
2007         case IP_ADD_SOURCE_MEMBERSHIP: {
2008                 struct ip_mreq_source    mreqs;
2009
2010                 error = sooptcopyin(sopt, &mreqs, sizeof(struct ip_mreq_source),
2011                             sizeof(struct ip_mreq_source));
2012                 if (error)
2013                         return (error);
2014
2015                 gsa->sin.sin_family = ssa->sin.sin_family = AF_INET;
2016                 gsa->sin.sin_len = ssa->sin.sin_len =
2017                     sizeof(struct sockaddr_in);
2018
2019                 gsa->sin.sin_addr = mreqs.imr_multiaddr;
2020                 if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2021                         return (EINVAL);
2022
2023                 ssa->sin.sin_addr = mreqs.imr_sourceaddr;
2024
2025                 NET_EPOCH_ENTER(et);
2026                 ifp = inp_lookup_mcast_ifp(inp, &gsa->sin,
2027                     mreqs.imr_interface);
2028                 NET_EPOCH_EXIT(et);
2029                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imr_interface = 0x%08x, ifp = %p",
2030                     __func__, ntohl(mreqs.imr_interface.s_addr), ifp);
2031                 break;
2032         }
2033
2034         case MCAST_JOIN_GROUP:
2035         case MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP:
2036                 if (sopt->sopt_name == MCAST_JOIN_GROUP) {
2037                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2038                             sizeof(struct group_req),
2039                             sizeof(struct group_req));
2040                 } else if (sopt->sopt_name == MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP) {
2041                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2042                             sizeof(struct group_source_req),
2043                             sizeof(struct group_source_req));
2044                 }
2045                 if (error)
2046                         return (error);
2047
2048                 if (gsa->sin.sin_family != AF_INET ||
2049                     gsa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2050                         return (EINVAL);
2051
2052                 /*
2053                  * Overwrite the port field if present, as the sockaddr
2054                  * being copied in may be matched with a binary comparison.
2055                  */
2056                 gsa->sin.sin_port = 0;
2057                 if (sopt->sopt_name == MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP) {
2058                         if (ssa->sin.sin_family != AF_INET ||
2059                             ssa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2060                                 return (EINVAL);
2061                         ssa->sin.sin_port = 0;
2062                 }
2063
2064                 if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2065                         return (EINVAL);
2066
2067                 if (gsr.gsr_interface == 0 || V_if_index < gsr.gsr_interface)
2068                         return (EADDRNOTAVAIL);
2069                 NET_EPOCH_ENTER(et);
2070                 ifp = ifnet_byindex_ref(gsr.gsr_interface);
2071                 NET_EPOCH_EXIT(et);
2072                 break;
2073
2074         default:
2075                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: unknown sopt_name %d",
2076                     __func__, sopt->sopt_name);
2077                 return (EOPNOTSUPP);
2078                 break;
2079         }
2080
2081         if (ifp == NULL || (ifp->if_flags & IFF_MULTICAST) == 0) {
2082                 if (ifp != NULL)
2083                         if_rele(ifp);
2084                 return (EADDRNOTAVAIL);
2085         }
2086
2087         IN_MULTI_LOCK();
2088
2089         /*
2090          * Find the membership in the membership list.
2091          */
2092         imo = inp_findmoptions(inp);
2093         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
2094         if (imf == NULL) {
2095                 is_new = 1;
2096                 inm = NULL;
2097
2098                 if (ip_mfilter_count(&imo->imo_head) >= IP_MAX_MEMBERSHIPS) {
2099                         error = ENOMEM;
2100                         goto out_inp_locked;
2101                 }
2102         } else {
2103                 is_new = 0;
2104                 inm = imf->imf_inm;
2105
2106                 if (ssa->ss.ss_family != AF_UNSPEC) {
2107                         /*
2108                          * MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP on an exclusive membership
2109                          * is an error. On an existing inclusive membership,
2110                          * it just adds the source to the filter list.
2111                          */
2112                         if (imf->imf_st[1] != MCAST_INCLUDE) {
2113                                 error = EINVAL;
2114                                 goto out_inp_locked;
2115                         }
2116                         /*
2117                          * Throw out duplicates.
2118                          *
2119                          * XXX FIXME: This makes a naive assumption that
2120                          * even if entries exist for *ssa in this imf,
2121                          * they will be rejected as dupes, even if they
2122                          * are not valid in the current mode (in-mode).
2123                          *
2124                          * in_msource is transactioned just as for anything
2125                          * else in SSM -- but note naive use of inm_graft()
2126                          * below for allocating new filter entries.
2127                          *
2128                          * This is only an issue if someone mixes the
2129                          * full-state SSM API with the delta-based API,
2130                          * which is discouraged in the relevant RFCs.
2131                          */
2132                         lims = imo_match_source(imf, &ssa->sa);
2133                         if (lims != NULL /*&&
2134                             lims->imsl_st[1] == MCAST_INCLUDE*/) {
2135                                 error = EADDRNOTAVAIL;
2136                                 goto out_inp_locked;
2137                         }
2138                 } else {
2139                         /*
2140                          * MCAST_JOIN_GROUP on an existing exclusive
2141                          * membership is an error; return EADDRINUSE
2142                          * to preserve 4.4BSD API idempotence, and
2143                          * avoid tedious detour to code below.
2144                          * NOTE: This is bending RFC 3678 a bit.
2145                          *
2146                          * On an existing inclusive membership, this is also
2147                          * an error; if you want to change filter mode,
2148                          * you must use the userland API setsourcefilter().
2149                          * XXX We don't reject this for imf in UNDEFINED
2150                          * state at t1, because allocation of a filter
2151                          * is atomic with allocation of a membership.
2152                          */
2153                         error = EINVAL;
2154                         if (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE)
2155                                 error = EADDRINUSE;
2156                         goto out_inp_locked;
2157                 }
2158         }
2159
2160         /*
2161          * Begin state merge transaction at socket layer.
2162          */
2163         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2164
2165         /*
2166          * Graft new source into filter list for this inpcb's
2167          * membership of the group. The in_multi may not have
2168          * been allocated yet if this is a new membership, however,
2169          * the in_mfilter slot will be allocated and must be initialized.
2170          *
2171          * Note: Grafting of exclusive mode filters doesn't happen
2172          * in this path.
2173          * XXX: Should check for non-NULL lims (node exists but may
2174          * not be in-mode) for interop with full-state API.
2175          */
2176         if (ssa->ss.ss_family != AF_UNSPEC) {
2177                 /* Membership starts in IN mode */
2178                 if (is_new) {
2179                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: new join w/source", __func__);
2180                         imf = ip_mfilter_alloc(M_NOWAIT, MCAST_UNDEFINED, MCAST_INCLUDE);
2181                         if (imf == NULL) {
2182                                 error = ENOMEM;
2183                                 goto out_inp_locked;
2184                         }
2185                 } else {
2186                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "allow");
2187                 }
2188                 lims = imf_graft(imf, MCAST_INCLUDE, &ssa->sin);
2189                 if (lims == NULL) {
2190                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge imf state failed",
2191                             __func__);
2192                         error = ENOMEM;
2193                         goto out_inp_locked;
2194                 }
2195         } else {
2196                 /* No address specified; Membership starts in EX mode */
2197                 if (is_new) {
2198                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: new join w/o source", __func__);
2199                         imf = ip_mfilter_alloc(M_NOWAIT, MCAST_UNDEFINED, MCAST_EXCLUDE);
2200                         if (imf == NULL) {
2201                                 error = ENOMEM;
2202                                 goto out_inp_locked;
2203                         }
2204                 }
2205         }
2206
2207         /*
2208          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
2209          */
2210         if (is_new) {
2211                 in_pcbref(inp);
2212                 INP_WUNLOCK(inp);
2213
2214                 error = in_joingroup_locked(ifp, &gsa->sin.sin_addr, imf,
2215                     &imf->imf_inm);
2216
2217                 INP_WLOCK(inp);
2218                 if (in_pcbrele_wlocked(inp)) {
2219                         error = ENXIO;
2220                         goto out_inp_unlocked;
2221                 }
2222                 if (error) {
2223                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: in_joingroup_locked failed",
2224                             __func__);
2225                         goto out_inp_locked;
2226                 }
2227                 /*
2228                  * NOTE: Refcount from in_joingroup_locked()
2229                  * is protecting membership.
2230                  */
2231                 ip_mfilter_insert(&imo->imo_head, imf);
2232         } else {
2233                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
2234                 IN_MULTI_LIST_LOCK();
2235                 error = inm_merge(inm, imf);
2236                 if (error) {
2237                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state",
2238                                  __func__);
2239                         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2240                         imf_rollback(imf);
2241                         imf_reap(imf);
2242                         goto out_inp_locked;
2243                 }
2244                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
2245                 error = igmp_change_state(inm);
2246                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2247                 if (error) {
2248                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall",
2249                             __func__);
2250                         imf_rollback(imf);
2251                         imf_reap(imf);
2252                         goto out_inp_locked;
2253                 }
2254         }
2255
2256         imf_commit(imf);
2257         imf = NULL;
2258
2259 out_inp_locked:
2260         INP_WUNLOCK(inp);
2261 out_inp_unlocked:
2262         IN_MULTI_UNLOCK();
2263
2264         if (is_new && imf) {
2265                 if (imf->imf_inm != NULL) {
2266                         IN_MULTI_LIST_LOCK();
2267                         IF_ADDR_WLOCK(ifp);
2268                         inm_release_deferred(imf->imf_inm);
2269                         IF_ADDR_WUNLOCK(ifp);
2270                         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2271                 }
2272                 ip_mfilter_free(imf);
2273         }
2274         if_rele(ifp);
2275         return (error);
2276 }
2277
2278 /*
2279  * Leave an IPv4 multicast group on an inpcb, possibly with a source.
2280  */
2281 static int
2282 inp_leave_group(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2283 {
2284         struct group_source_req          gsr;
2285         struct ip_mreq_source            mreqs;
2286         struct rm_priotracker            in_ifa_tracker;
2287         sockunion_t                     *gsa, *ssa;
2288         struct ifnet                    *ifp;
2289         struct in_mfilter               *imf;
2290         struct ip_moptions              *imo;
2291         struct in_msource               *ims;
2292         struct in_multi                 *inm;
2293         int                              error;
2294         bool                             is_final;
2295
2296         ifp = NULL;
2297         error = 0;
2298         is_final = true;
2299
2300         memset(&gsr, 0, sizeof(struct group_source_req));
2301         gsa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_group;
2302         gsa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
2303         ssa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_source;
2304         ssa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
2305
2306         switch (sopt->sopt_name) {
2307         case IP_DROP_MEMBERSHIP:
2308         case IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP:
2309                 if (sopt->sopt_name == IP_DROP_MEMBERSHIP) {
2310                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqs,
2311                             sizeof(struct ip_mreq),
2312                             sizeof(struct ip_mreq));
2313                         /*
2314                          * Swap interface and sourceaddr arguments,
2315                          * as ip_mreq and ip_mreq_source are laid
2316                          * out differently.
2317                          */
2318                         mreqs.imr_interface = mreqs.imr_sourceaddr;
2319                         mreqs.imr_sourceaddr.s_addr = INADDR_ANY;
2320                 } else if (sopt->sopt_name == IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP) {
2321                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqs,
2322                             sizeof(struct ip_mreq_source),
2323                             sizeof(struct ip_mreq_source));
2324                 }
2325                 if (error)
2326                         return (error);
2327
2328                 gsa->sin.sin_family = AF_INET;
2329                 gsa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
2330                 gsa->sin.sin_addr = mreqs.imr_multiaddr;
2331
2332                 if (sopt->sopt_name == IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP) {
2333                         ssa->sin.sin_family = AF_INET;
2334                         ssa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
2335                         ssa->sin.sin_addr = mreqs.imr_sourceaddr;
2336                 }
2337
2338                 /*
2339                  * Attempt to look up hinted ifp from interface address.
2340                  * Fallthrough with null ifp iff lookup fails, to
2341                  * preserve 4.4BSD mcast API idempotence.
2342                  * XXX NOTE WELL: The RFC 3678 API is preferred because
2343                  * using an IPv4 address as a key is racy.
2344                  */
2345                 if (!in_nullhost(mreqs.imr_interface)) {
2346                         IN_IFADDR_RLOCK(&in_ifa_tracker);
2347                         INADDR_TO_IFP(mreqs.imr_interface, ifp);
2348                         IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
2349                 }
2350                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imr_interface = 0x%08x, ifp = %p",
2351                     __func__, ntohl(mreqs.imr_interface.s_addr), ifp);
2352
2353                 break;
2354
2355         case MCAST_LEAVE_GROUP:
2356         case MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP:
2357                 if (sopt->sopt_name == MCAST_LEAVE_GROUP) {
2358                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2359                             sizeof(struct group_req),
2360                             sizeof(struct group_req));
2361                 } else if (sopt->sopt_name == MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP) {
2362                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2363                             sizeof(struct group_source_req),
2364                             sizeof(struct group_source_req));
2365                 }
2366                 if (error)
2367                         return (error);
2368
2369                 if (gsa->sin.sin_family != AF_INET ||
2370                     gsa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2371                         return (EINVAL);
2372
2373                 if (sopt->sopt_name == MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP) {
2374                         if (ssa->sin.sin_family != AF_INET ||
2375                             ssa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2376                                 return (EINVAL);
2377                 }
2378
2379                 if (gsr.gsr_interface == 0 || V_if_index < gsr.gsr_interface)
2380                         return (EADDRNOTAVAIL);
2381
2382                 ifp = ifnet_byindex(gsr.gsr_interface);
2383
2384                 if (ifp == NULL)
2385                         return (EADDRNOTAVAIL);
2386                 break;
2387
2388         default:
2389                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: unknown sopt_name %d",
2390                     __func__, sopt->sopt_name);
2391                 return (EOPNOTSUPP);
2392                 break;
2393         }
2394
2395         if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2396                 return (EINVAL);
2397
2398         IN_MULTI_LOCK();
2399
2400         /*
2401          * Find the membership in the membership list.
2402          */
2403         imo = inp_findmoptions(inp);
2404         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
2405         if (imf == NULL) {
2406                 error = EADDRNOTAVAIL;
2407                 goto out_inp_locked;
2408         }
2409         inm = imf->imf_inm;
2410
2411         if (ssa->ss.ss_family != AF_UNSPEC)
2412                 is_final = false;
2413
2414         /*
2415          * Begin state merge transaction at socket layer.
2416          */
2417         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2418
2419         /*
2420          * If we were instructed only to leave a given source, do so.
2421          * MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP is only valid for inclusive memberships.
2422          */
2423         if (is_final) {
2424                 ip_mfilter_remove(&imo->imo_head, imf);
2425                 imf_leave(imf);
2426
2427                 /*
2428                  * Give up the multicast address record to which
2429                  * the membership points.
2430                  */
2431                 (void) in_leavegroup_locked(imf->imf_inm, imf);
2432         } else {
2433                 if (imf->imf_st[0] == MCAST_EXCLUDE) {
2434                         error = EADDRNOTAVAIL;
2435                         goto out_inp_locked;
2436                 }
2437                 ims = imo_match_source(imf, &ssa->sa);
2438                 if (ims == NULL) {
2439                         CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: source 0x%08x %spresent",
2440                             __func__, ntohl(ssa->sin.sin_addr.s_addr), "not ");
2441                         error = EADDRNOTAVAIL;
2442                         goto out_inp_locked;
2443                 }
2444                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "block");
2445                 error = imf_prune(imf, &ssa->sin);
2446                 if (error) {
2447                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge imf state failed",
2448                             __func__);
2449                         goto out_inp_locked;
2450                 }
2451         }
2452
2453         /*
2454          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
2455          */
2456         if (!is_final) {
2457                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
2458                 IN_MULTI_LIST_LOCK();
2459                 error = inm_merge(inm, imf);
2460                 if (error) {
2461                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state",
2462                             __func__);
2463                         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2464                         imf_rollback(imf);
2465                         imf_reap(imf);
2466                         goto out_inp_locked;
2467                 }
2468
2469                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
2470                 error = igmp_change_state(inm);
2471                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2472                 if (error) {
2473                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall",
2474                             __func__);
2475                         imf_rollback(imf);
2476                         imf_reap(imf);
2477                         goto out_inp_locked;
2478                 }
2479         }
2480         imf_commit(imf);
2481         imf_reap(imf);
2482
2483 out_inp_locked:
2484         INP_WUNLOCK(inp);
2485
2486         if (is_final && imf)
2487                 ip_mfilter_free(imf);
2488
2489         IN_MULTI_UNLOCK();
2490         return (error);
2491 }
2492
2493 /*
2494  * Select the interface for transmitting IPv4 multicast datagrams.
2495  *
2496  * Either an instance of struct in_addr or an instance of struct ip_mreqn
2497  * may be passed to this socket option. An address of INADDR_ANY or an
2498  * interface index of 0 is used to remove a previous selection.
2499  * When no interface is selected, one is chosen for every send.
2500  */
2501 static int
2502 inp_set_multicast_if(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2503 {
2504         struct rm_priotracker    in_ifa_tracker;
2505         struct in_addr           addr;
2506         struct ip_mreqn          mreqn;
2507         struct ifnet            *ifp;
2508         struct ip_moptions      *imo;
2509         int                      error;
2510
2511         if (sopt->sopt_valsize == sizeof(struct ip_mreqn)) {
2512                 /*
2513                  * An interface index was specified using the
2514                  * Linux-derived ip_mreqn structure.
2515                  */
2516                 error = sooptcopyin(sopt, &mreqn, sizeof(struct ip_mreqn),
2517                     sizeof(struct ip_mreqn));
2518                 if (error)
2519                         return (error);
2520
2521                 if (mreqn.imr_ifindex < 0 || V_if_index < mreqn.imr_ifindex)
2522                         return (EINVAL);
2523
2524                 if (mreqn.imr_ifindex == 0) {
2525                         ifp = NULL;
2526                 } else {
2527                         ifp = ifnet_byindex(mreqn.imr_ifindex);
2528                         if (ifp == NULL)
2529                                 return (EADDRNOTAVAIL);
2530                 }
2531         } else {
2532                 /*
2533                  * An interface was specified by IPv4 address.
2534                  * This is the traditional BSD usage.
2535                  */
2536                 error = sooptcopyin(sopt, &addr, sizeof(struct in_addr),
2537                     sizeof(struct in_addr));
2538                 if (error)
2539                         return (error);
2540                 if (in_nullhost(addr)) {
2541                         ifp = NULL;
2542                 } else {
2543                         IN_IFADDR_RLOCK(&in_ifa_tracker);
2544                         INADDR_TO_IFP(addr, ifp);
2545                         IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
2546                         if (ifp == NULL)
2547                                 return (EADDRNOTAVAIL);
2548                 }
2549                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: ifp = %p, addr = 0x%08x", __func__, ifp,
2550                     ntohl(addr.s_addr));
2551         }
2552
2553         /* Reject interfaces which do not support multicast. */
2554         if (ifp != NULL && (ifp->if_flags & IFF_MULTICAST) == 0)
2555                 return (EOPNOTSUPP);
2556
2557         imo = inp_findmoptions(inp);
2558         imo->imo_multicast_ifp = ifp;
2559         imo->imo_multicast_addr.s_addr = INADDR_ANY;
2560         INP_WUNLOCK(inp);
2561
2562         return (0);
2563 }
2564
2565 /*
2566  * Atomically set source filters on a socket for an IPv4 multicast group.
2567  *
2568  * SMPng: NOTE: Potentially calls malloc(M_WAITOK) with Giant held.
2569  */
2570 static int
2571 inp_set_source_filters(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2572 {
2573         struct __msfilterreq     msfr;
2574         sockunion_t             *gsa;
2575         struct ifnet            *ifp;
2576         struct in_mfilter       *imf;
2577         struct ip_moptions      *imo;
2578         struct in_multi         *inm;
2579         int                      error;
2580
2581         error = sooptcopyin(sopt, &msfr, sizeof(struct __msfilterreq),
2582             sizeof(struct __msfilterreq));
2583         if (error)
2584                 return (error);
2585
2586         if (msfr.msfr_nsrcs > in_mcast_maxsocksrc)
2587                 return (ENOBUFS);
2588
2589         if ((msfr.msfr_fmode != MCAST_EXCLUDE &&
2590              msfr.msfr_fmode != MCAST_INCLUDE))
2591                 return (EINVAL);
2592
2593         if (msfr.msfr_group.ss_family != AF_INET ||
2594             msfr.msfr_group.ss_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2595                 return (EINVAL);
2596
2597         gsa = (sockunion_t *)&msfr.msfr_group;
2598         if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2599                 return (EINVAL);
2600
2601         gsa->sin.sin_port = 0;  /* ignore port */
2602
2603         if (msfr.msfr_ifindex == 0 || V_if_index < msfr.msfr_ifindex)
2604                 return (EADDRNOTAVAIL);
2605
2606         ifp = ifnet_byindex(msfr.msfr_ifindex);
2607         if (ifp == NULL)
2608                 return (EADDRNOTAVAIL);
2609
2610         IN_MULTI_LOCK();
2611
2612         /*
2613          * Take the INP write lock.
2614          * Check if this socket is a member of this group.
2615          */
2616         imo = inp_findmoptions(inp);
2617         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
2618         if (imf == NULL) {
2619                 error = EADDRNOTAVAIL;
2620                 goto out_inp_locked;
2621         }
2622         inm = imf->imf_inm;
2623
2624         /*
2625          * Begin state merge transaction at socket layer.
2626          */
2627         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2628
2629         imf->imf_st[1] = msfr.msfr_fmode;
2630
2631         /*
2632          * Apply any new source filters, if present.
2633          * Make a copy of the user-space source vector so
2634          * that we may copy them with a single copyin. This
2635          * allows us to deal with page faults up-front.
2636          */
2637         if (msfr.msfr_nsrcs > 0) {
2638                 struct in_msource       *lims;
2639                 struct sockaddr_in      *psin;
2640                 struct sockaddr_storage *kss, *pkss;
2641                 int                      i;
2642
2643                 INP_WUNLOCK(inp);
2644
2645                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: loading %lu source list entries",
2646                     __func__, (unsigned long)msfr.msfr_nsrcs);
2647                 kss = malloc(sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs,
2648                     M_TEMP, M_WAITOK);
2649                 error = copyin(msfr.msfr_srcs, kss,
2650                     sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs);
2651                 if (error) {
2652                         free(kss, M_TEMP);
2653                         return (error);
2654                 }
2655
2656                 INP_WLOCK(inp);
2657
2658                 /*
2659                  * Mark all source filters as UNDEFINED at t1.
2660                  * Restore new group filter mode, as imf_leave()
2661                  * will set it to INCLUDE.
2662                  */
2663                 imf_leave(imf);
2664                 imf->imf_st[1] = msfr.msfr_fmode;
2665
2666                 /*
2667                  * Update socket layer filters at t1, lazy-allocating
2668                  * new entries. This saves a bunch of memory at the
2669                  * cost of one RB_FIND() per source entry; duplicate
2670                  * entries in the msfr_nsrcs vector are ignored.
2671                  * If we encounter an error, rollback transaction.
2672                  *
2673                  * XXX This too could be replaced with a set-symmetric
2674                  * difference like loop to avoid walking from root
2675                  * every time, as the key space is common.
2676                  */
2677                 for (i = 0, pkss = kss; i < msfr.msfr_nsrcs; i++, pkss++) {
2678                         psin = (struct sockaddr_in *)pkss;
2679                         if (psin->sin_family != AF_INET) {
2680                                 error = EAFNOSUPPORT;
2681                                 break;
2682                         }
2683                         if (psin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in)) {
2684                                 error = EINVAL;
2685                                 break;
2686                         }
2687                         error = imf_get_source(imf, psin, &lims);
2688                         if (error)
2689                                 break;
2690                         lims->imsl_st[1] = imf->imf_st[1];
2691                 }
2692                 free(kss, M_TEMP);
2693         }
2694
2695         if (error)
2696                 goto out_imf_rollback;
2697
2698         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2699
2700         /*
2701          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
2702          */
2703         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
2704         IN_MULTI_LIST_LOCK();
2705         error = inm_merge(inm, imf);
2706         if (error) {
2707                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state", __func__);
2708                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2709                 goto out_imf_rollback;
2710         }
2711
2712         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
2713         error = igmp_change_state(inm);
2714         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2715         if (error)
2716                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall", __func__);
2717
2718 out_imf_rollback:
2719         if (error)
2720                 imf_rollback(imf);
2721         else
2722                 imf_commit(imf);
2723
2724         imf_reap(imf);
2725
2726 out_inp_locked:
2727         INP_WUNLOCK(inp);
2728         IN_MULTI_UNLOCK();
2729         return (error);
2730 }
2731
2732 /*
2733  * Set the IP multicast options in response to user setsockopt().
2734  *
2735  * Many of the socket options handled in this function duplicate the
2736  * functionality of socket options in the regular unicast API. However,
2737  * it is not possible to merge the duplicate code, because the idempotence
2738  * of the IPv4 multicast part of the BSD Sockets API must be preserved;
2739  * the effects of these options must be treated as separate and distinct.
2740  *
2741  * SMPng: XXX: Unlocked read of inp_socket believed OK.
2742  * FUTURE: The IP_MULTICAST_VIF option may be eliminated if MROUTING
2743  * is refactored to no longer use vifs.
2744  */
2745 int
2746 inp_setmoptions(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2747 {
2748         struct ip_moptions      *imo;
2749         int                      error;
2750
2751         error = 0;
2752
2753         /*
2754          * If socket is neither of type SOCK_RAW or SOCK_DGRAM,
2755          * or is a divert socket, reject it.
2756          */
2757         if (inp->inp_socket->so_proto->pr_protocol == IPPROTO_DIVERT ||
2758             (inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_RAW &&
2759              inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_DGRAM))
2760                 return (EOPNOTSUPP);
2761
2762         switch (sopt->sopt_name) {
2763         case IP_MULTICAST_VIF: {
2764                 int vifi;
2765                 /*
2766                  * Select a multicast VIF for transmission.
2767                  * Only useful if multicast forwarding is active.
2768                  */
2769                 if (legal_vif_num == NULL) {
2770                         error = EOPNOTSUPP;
2771                         break;
2772                 }
2773                 error = sooptcopyin(sopt, &vifi, sizeof(int), sizeof(int));
2774                 if (error)
2775                         break;
2776                 if (!legal_vif_num(vifi) && (vifi != -1)) {
2777                         error = EINVAL;
2778                         break;
2779                 }
2780                 imo = inp_findmoptions(inp);
2781                 imo->imo_multicast_vif = vifi;
2782                 INP_WUNLOCK(inp);
2783                 break;
2784         }
2785
2786         case IP_MULTICAST_IF:
2787                 error = inp_set_multicast_if(inp, sopt);
2788                 break;
2789
2790         case IP_MULTICAST_TTL: {
2791                 u_char ttl;
2792
2793                 /*
2794                  * Set the IP time-to-live for outgoing multicast packets.
2795                  * The original multicast API required a char argument,
2796                  * which is inconsistent with the rest of the socket API.
2797                  * We allow either a char or an int.
2798                  */
2799                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char)) {
2800                         error = sooptcopyin(sopt, &ttl, sizeof(u_char),
2801                             sizeof(u_char));
2802                         if (error)
2803                                 break;
2804                 } else {
2805                         u_int ittl;
2806
2807                         error = sooptcopyin(sopt, &ittl, sizeof(u_int),
2808                             sizeof(u_int));
2809                         if (error)
2810                                 break;
2811                         if (ittl > 255) {
2812                                 error = EINVAL;
2813                                 break;
2814                         }
2815                         ttl = (u_char)ittl;
2816                 }
2817                 imo = inp_findmoptions(inp);
2818                 imo->imo_multicast_ttl = ttl;
2819                 INP_WUNLOCK(inp);
2820                 break;
2821         }
2822
2823         case IP_MULTICAST_LOOP: {
2824                 u_char loop;
2825
2826                 /*
2827                  * Set the loopback flag for outgoing multicast packets.
2828                  * Must be zero or one.  The original multicast API required a
2829                  * char argument, which is inconsistent with the rest
2830                  * of the socket API.  We allow either a char or an int.
2831                  */
2832                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char)) {
2833                         error = sooptcopyin(sopt, &loop, sizeof(u_char),
2834                             sizeof(u_char));
2835                         if (error)
2836                                 break;
2837                 } else {
2838                         u_int iloop;
2839
2840                         error = sooptcopyin(sopt, &iloop, sizeof(u_int),
2841                                             sizeof(u_int));
2842                         if (error)
2843                                 break;
2844                         loop = (u_char)iloop;
2845                 }
2846                 imo = inp_findmoptions(inp);
2847                 imo->imo_multicast_loop = !!loop;
2848                 INP_WUNLOCK(inp);
2849                 break;
2850         }
2851
2852         case IP_ADD_MEMBERSHIP:
2853         case IP_ADD_SOURCE_MEMBERSHIP:
2854         case MCAST_JOIN_GROUP:
2855         case MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP:
2856                 error = inp_join_group(inp, sopt);
2857                 break;
2858
2859         case IP_DROP_MEMBERSHIP:
2860         case IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP:
2861         case MCAST_LEAVE_GROUP:
2862         case MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP:
2863                 error = inp_leave_group(inp, sopt);
2864                 break;
2865
2866         case IP_BLOCK_SOURCE:
2867         case IP_UNBLOCK_SOURCE:
2868         case MCAST_BLOCK_SOURCE:
2869         case MCAST_UNBLOCK_SOURCE:
2870                 error = inp_block_unblock_source(inp, sopt);
2871                 break;
2872
2873         case IP_MSFILTER:
2874                 error = inp_set_source_filters(inp, sopt);
2875                 break;
2876
2877         default:
2878                 error = EOPNOTSUPP;
2879                 break;
2880         }
2881
2882         INP_UNLOCK_ASSERT(inp);
2883
2884         return (error);
2885 }
2886
2887 /*
2888  * Expose IGMP's multicast filter mode and source list(s) to userland,
2889  * keyed by (ifindex, group).
2890  * The filter mode is written out as a uint32_t, followed by
2891  * 0..n of struct in_addr.
2892  * For use by ifmcstat(8).
2893  * SMPng: NOTE: unlocked read of ifindex space.
2894  */
2895 static int
2896 sysctl_ip_mcast_filters(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2897 {
2898         struct in_addr                   src, group;
2899         struct epoch_tracker             et;
2900         struct ifnet                    *ifp;
2901         struct ifmultiaddr              *ifma;
2902         struct in_multi                 *inm;
2903         struct ip_msource               *ims;
2904         int                             *name;
2905         int                              retval;
2906         u_int                            namelen;
2907         uint32_t                         fmode, ifindex;
2908
2909         name = (int *)arg1;
2910         namelen = arg2;
2911
2912         if (req->newptr != NULL)
2913                 return (EPERM);
2914
2915         if (namelen != 2)
2916                 return (EINVAL);
2917
2918         ifindex = name[0];
2919         if (ifindex <= 0 || ifindex > V_if_index) {
2920                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: ifindex %u out of range",
2921                     __func__, ifindex);
2922                 return (ENOENT);
2923         }
2924
2925         group.s_addr = name[1];
2926         if (!IN_MULTICAST(ntohl(group.s_addr))) {
2927                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: group 0x%08x is not multicast",
2928                     __func__, ntohl(group.s_addr));
2929                 return (EINVAL);
2930         }
2931
2932         NET_EPOCH_ENTER(et);
2933         ifp = ifnet_byindex(ifindex);
2934         if (ifp == NULL) {
2935                 NET_EPOCH_EXIT(et);
2936                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: no ifp for ifindex %u",
2937                     __func__, ifindex);
2938                 return (ENOENT);
2939         }
2940
2941         retval = sysctl_wire_old_buffer(req,
2942             sizeof(uint32_t) + (in_mcast_maxgrpsrc * sizeof(struct in_addr)));
2943         if (retval) {
2944                 NET_EPOCH_EXIT(et);
2945                 return (retval);
2946         }
2947
2948         IN_MULTI_LIST_LOCK();
2949
2950         CK_STAILQ_FOREACH(ifma, &ifp->if_multiaddrs, ifma_link) {
2951                 inm = inm_ifmultiaddr_get_inm(ifma);
2952                 if (inm == NULL)
2953                         continue;
2954                 if (!in_hosteq(inm->inm_addr, group))
2955                         continue;
2956                 fmode = inm->inm_st[1].iss_fmode;
2957                 retval = SYSCTL_OUT(req, &fmode, sizeof(uint32_t));
2958                 if (retval != 0)
2959                         break;
2960                 RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs) {
2961                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: visit node 0x%08x", __func__,
2962                             ims->ims_haddr);
2963                         /*
2964                          * Only copy-out sources which are in-mode.
2965                          */
2966                         if (fmode != ims_get_mode(inm, ims, 1)) {
2967                                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: skip non-in-mode",
2968                                     __func__);
2969                                 continue;
2970                         }
2971                         src.s_addr = htonl(ims->ims_haddr);
2972                         retval = SYSCTL_OUT(req, &src, sizeof(struct in_addr));
2973                         if (retval != 0)
2974                                 break;
2975                 }
2976         }
2977
2978         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2979         NET_EPOCH_EXIT(et);
2980
2981         return (retval);
2982 }
2983
2984 #if defined(KTR) && (KTR_COMPILE & KTR_IGMPV3)
2985
2986 static const char *inm_modestrs[] = {
2987         [MCAST_UNDEFINED] = "un",
2988         [MCAST_INCLUDE] = "in",
2989         [MCAST_EXCLUDE] = "ex",
2990 };
2991 _Static_assert(MCAST_UNDEFINED == 0 &&
2992                MCAST_EXCLUDE + 1 == nitems(inm_modestrs),
2993                "inm_modestrs: no longer matches #defines");
2994
2995 static const char *
2996 inm_mode_str(const int mode)
2997 {
2998
2999         if (mode >= MCAST_UNDEFINED && mode <= MCAST_EXCLUDE)
3000                 return (inm_modestrs[mode]);
3001         return ("??");
3002 }
3003
3004 static const char *inm_statestrs[] = {
3005         [IGMP_NOT_MEMBER] = "not-member",
3006         [IGMP_SILENT_MEMBER] = "silent",
3007         [IGMP_REPORTING_MEMBER] = "reporting",
3008         [IGMP_IDLE_MEMBER] = "idle",
3009         [IGMP_LAZY_MEMBER] = "lazy",
3010         [IGMP_SLEEPING_MEMBER] = "sleeping",
3011         [IGMP_AWAKENING_MEMBER] = "awakening",
3012         [IGMP_G_QUERY_PENDING_MEMBER] = "query-pending",
3013         [IGMP_SG_QUERY_PENDING_MEMBER] = "sg-query-pending",
3014         [IGMP_LEAVING_MEMBER] = "leaving",
3015 };
3016 _Static_assert(IGMP_NOT_MEMBER == 0 &&
3017                IGMP_LEAVING_MEMBER + 1 == nitems(inm_statestrs),
3018                "inm_statetrs: no longer matches #defines");
3019
3020 static const char *
3021 inm_state_str(const int state)
3022 {
3023
3024         if (state >= IGMP_NOT_MEMBER && state <= IGMP_LEAVING_MEMBER)
3025                 return (inm_statestrs[state]);
3026         return ("??");
3027 }
3028
3029 /*
3030  * Dump an in_multi structure to the console.
3031  */
3032 void
3033 inm_print(const struct in_multi *inm)
3034 {
3035         int t;
3036         char addrbuf[INET_ADDRSTRLEN];
3037
3038         if ((ktr_mask & KTR_IGMPV3) == 0)
3039                 return;
3040
3041         printf("%s: --- begin inm %p ---\n", __func__, inm);
3042         printf("addr %s ifp %p(%s) ifma %p\n",
3043             inet_ntoa_r(inm->inm_addr, addrbuf),
3044             inm->inm_ifp,
3045             inm->inm_ifp->if_xname,
3046             inm->inm_ifma);
3047         printf("timer %u state %s refcount %u scq.len %u\n",
3048             inm->inm_timer,
3049             inm_state_str(inm->inm_state),
3050             inm->inm_refcount,
3051             inm->inm_scq.mq_len);
3052         printf("igi %p nsrc %lu sctimer %u scrv %u\n",
3053             inm->inm_igi,
3054             inm->inm_nsrc,
3055             inm->inm_sctimer,
3056             inm->inm_scrv);
3057         for (t = 0; t < 2; t++) {
3058                 printf("t%d: fmode %s asm %u ex %u in %u rec %u\n", t,
3059                     inm_mode_str(inm->inm_st[t].iss_fmode),
3060                     inm->inm_st[t].iss_asm,
3061                     inm->inm_st[t].iss_ex,
3062                     inm->inm_st[t].iss_in,
3063                     inm->inm_st[t].iss_rec);
3064         }
3065         printf("%s: --- end inm %p ---\n", __func__, inm);
3066 }
3067
3068 #else /* !KTR || !(KTR_COMPILE & KTR_IGMPV3) */
3069
3070 void
3071 inm_print(const struct in_multi *inm)
3072 {
3073
3074 }
3075
3076 #endif /* KTR && (KTR_COMPILE & KTR_IGMPV3) */
3077
3078 RB_GENERATE(ip_msource_tree, ip_msource, ims_link, ip_msource_cmp);