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