]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/netinet/in_mcast.c
MFV r358616:
[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/gtaskqueue.h>
55 #include <sys/tree.h>
56
57 #include <net/if.h>
58 #include <net/if_var.h>
59 #include <net/if_dl.h>
60 #include <net/route.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_addmulti()
124  *  in_delmulti()
125  *  in_joingroup()
126  *  in_joingroup_locked()
127  *  in_leavegroup()
128  *  in_leavegroup_locked()
129  * and ip_var.h:
130  *  inp_freemoptions()
131  *  inp_getmoptions()
132  *  inp_setmoptions()
133  *
134  * XXX: Both carp and pf need to use the legacy (*,G) KPIs in_addmulti()
135  * and in_delmulti().
136  */
137 static void     imf_commit(struct in_mfilter *);
138 static int      imf_get_source(struct in_mfilter *imf,
139                     const struct sockaddr_in *psin,
140                     struct in_msource **);
141 static struct in_msource *
142                 imf_graft(struct in_mfilter *, const uint8_t,
143                     const struct sockaddr_in *);
144 static void     imf_leave(struct in_mfilter *);
145 static int      imf_prune(struct in_mfilter *, const struct sockaddr_in *);
146 static void     imf_purge(struct in_mfilter *);
147 static void     imf_rollback(struct in_mfilter *);
148 static void     imf_reap(struct in_mfilter *);
149 static struct in_mfilter *
150                 imo_match_group(const struct ip_moptions *,
151                     const struct ifnet *, const struct sockaddr *);
152 static struct in_msource *
153                 imo_match_source(struct in_mfilter *, const struct sockaddr *);
154 static void     ims_merge(struct ip_msource *ims,
155                     const struct in_msource *lims, const int rollback);
156 static int      in_getmulti(struct ifnet *, const struct in_addr *,
157                     struct in_multi **);
158 static int      inm_get_source(struct in_multi *inm, const in_addr_t haddr,
159                     const int noalloc, struct ip_msource **pims);
160 #ifdef KTR
161 static int      inm_is_ifp_detached(const struct in_multi *);
162 #endif
163 static int      inm_merge(struct in_multi *, /*const*/ struct in_mfilter *);
164 static void     inm_purge(struct in_multi *);
165 static void     inm_reap(struct in_multi *);
166 static void inm_release(struct in_multi *);
167 static struct ip_moptions *
168                 inp_findmoptions(struct inpcb *);
169 static int      inp_get_source_filters(struct inpcb *, struct sockopt *);
170 static int      inp_join_group(struct inpcb *, struct sockopt *);
171 static int      inp_leave_group(struct inpcb *, struct sockopt *);
172 static struct ifnet *
173                 inp_lookup_mcast_ifp(const struct inpcb *,
174                     const struct sockaddr_in *, const struct in_addr);
175 static int      inp_block_unblock_source(struct inpcb *, struct sockopt *);
176 static int      inp_set_multicast_if(struct inpcb *, struct sockopt *);
177 static int      inp_set_source_filters(struct inpcb *, struct sockopt *);
178 static int      sysctl_ip_mcast_filters(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
179
180 static SYSCTL_NODE(_net_inet_ip, OID_AUTO, mcast,
181     CTLFLAG_RW | CTLFLAG_MPSAFE, 0,
182     "IPv4 multicast");
183
184 static u_long in_mcast_maxgrpsrc = IP_MAX_GROUP_SRC_FILTER;
185 SYSCTL_ULONG(_net_inet_ip_mcast, OID_AUTO, maxgrpsrc,
186     CTLFLAG_RWTUN, &in_mcast_maxgrpsrc, 0,
187     "Max source filters per group");
188
189 static u_long in_mcast_maxsocksrc = IP_MAX_SOCK_SRC_FILTER;
190 SYSCTL_ULONG(_net_inet_ip_mcast, OID_AUTO, maxsocksrc,
191     CTLFLAG_RWTUN, &in_mcast_maxsocksrc, 0,
192     "Max source filters per socket");
193
194 int in_mcast_loop = IP_DEFAULT_MULTICAST_LOOP;
195 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_mcast, OID_AUTO, loop, CTLFLAG_RWTUN,
196     &in_mcast_loop, 0, "Loopback multicast datagrams by default");
197
198 static SYSCTL_NODE(_net_inet_ip_mcast, OID_AUTO, filters,
199     CTLFLAG_RD | CTLFLAG_MPSAFE, sysctl_ip_mcast_filters,
200     "Per-interface stack-wide source filters");
201
202 #ifdef KTR
203 /*
204  * Inline function which wraps assertions for a valid ifp.
205  * The ifnet layer will set the ifma's ifp pointer to NULL if the ifp
206  * is detached.
207  */
208 static int __inline
209 inm_is_ifp_detached(const struct in_multi *inm)
210 {
211         struct ifnet *ifp;
212
213         KASSERT(inm->inm_ifma != NULL, ("%s: no ifma", __func__));
214         ifp = inm->inm_ifma->ifma_ifp;
215         if (ifp != NULL) {
216                 /*
217                  * Sanity check that netinet's notion of ifp is the
218                  * same as net's.
219                  */
220                 KASSERT(inm->inm_ifp == ifp, ("%s: bad ifp", __func__));
221         }
222
223         return (ifp == NULL);
224 }
225 #endif
226
227 static struct grouptask free_gtask;
228 static struct in_multi_head inm_free_list;
229 static void inm_release_task(void *arg __unused);
230 static void inm_init(void)
231 {
232         SLIST_INIT(&inm_free_list);
233         taskqgroup_config_gtask_init(NULL, &free_gtask, inm_release_task, "inm release task");
234 }
235
236 #ifdef EARLY_AP_STARTUP
237 SYSINIT(inm_init, SI_SUB_SMP + 1, SI_ORDER_FIRST,
238         inm_init, NULL);
239 #else
240 SYSINIT(inm_init, SI_SUB_ROOT_CONF - 1, SI_ORDER_FIRST,
241         inm_init, NULL);
242 #endif
243
244
245 void
246 inm_release_list_deferred(struct in_multi_head *inmh)
247 {
248
249         if (SLIST_EMPTY(inmh))
250                 return;
251         mtx_lock(&in_multi_free_mtx);
252         SLIST_CONCAT(&inm_free_list, inmh, in_multi, inm_nrele);
253         mtx_unlock(&in_multi_free_mtx);
254         GROUPTASK_ENQUEUE(&free_gtask);
255 }
256
257 void
258 inm_disconnect(struct in_multi *inm)
259 {
260         struct ifnet *ifp;
261         struct ifmultiaddr *ifma, *ll_ifma;
262
263         ifp = inm->inm_ifp;
264         IF_ADDR_WLOCK_ASSERT(ifp);
265         ifma = inm->inm_ifma;
266
267         if_ref(ifp);
268         if (ifma->ifma_flags & IFMA_F_ENQUEUED) {
269                 CK_STAILQ_REMOVE(&ifp->if_multiaddrs, ifma, ifmultiaddr, ifma_link);
270                 ifma->ifma_flags &= ~IFMA_F_ENQUEUED;
271         }
272         MCDPRINTF("removed ifma: %p from %s\n", ifma, ifp->if_xname);
273         if ((ll_ifma = ifma->ifma_llifma) != NULL) {
274                 MPASS(ifma != ll_ifma);
275                 ifma->ifma_llifma = NULL;
276                 MPASS(ll_ifma->ifma_llifma == NULL);
277                 MPASS(ll_ifma->ifma_ifp == ifp);
278                 if (--ll_ifma->ifma_refcount == 0) {
279                         if (ll_ifma->ifma_flags & IFMA_F_ENQUEUED) {
280                                 CK_STAILQ_REMOVE(&ifp->if_multiaddrs, ll_ifma, ifmultiaddr, ifma_link);
281                                 ll_ifma->ifma_flags &= ~IFMA_F_ENQUEUED;
282                         }
283                         MCDPRINTF("removed ll_ifma: %p from %s\n", ll_ifma, ifp->if_xname);
284                         if_freemulti(ll_ifma);
285                         ifma_restart = true;
286                 }
287         }
288 }
289
290 void
291 inm_release_deferred(struct in_multi *inm)
292 {
293         struct in_multi_head tmp;
294
295         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
296         MPASS(inm->inm_refcount > 0);
297         if (--inm->inm_refcount == 0) {
298                 SLIST_INIT(&tmp);
299                 inm_disconnect(inm);
300                 inm->inm_ifma->ifma_protospec = NULL;
301                 SLIST_INSERT_HEAD(&tmp, inm, inm_nrele);
302                 inm_release_list_deferred(&tmp);
303         }
304 }
305
306 static void
307 inm_release_task(void *arg __unused)
308 {
309         struct in_multi_head inm_free_tmp;
310         struct in_multi *inm, *tinm;
311
312         SLIST_INIT(&inm_free_tmp);
313         mtx_lock(&in_multi_free_mtx);
314         SLIST_CONCAT(&inm_free_tmp, &inm_free_list, in_multi, inm_nrele);
315         mtx_unlock(&in_multi_free_mtx);
316         IN_MULTI_LOCK();
317         SLIST_FOREACH_SAFE(inm, &inm_free_tmp, inm_nrele, tinm) {
318                 SLIST_REMOVE_HEAD(&inm_free_tmp, inm_nrele);
319                 MPASS(inm);
320                 inm_release(inm);
321         }
322         IN_MULTI_UNLOCK();
323 }
324
325 /*
326  * Initialize an in_mfilter structure to a known state at t0, t1
327  * with an empty source filter list.
328  */
329 static __inline void
330 imf_init(struct in_mfilter *imf, const int st0, const int st1)
331 {
332         memset(imf, 0, sizeof(struct in_mfilter));
333         RB_INIT(&imf->imf_sources);
334         imf->imf_st[0] = st0;
335         imf->imf_st[1] = st1;
336 }
337
338 struct in_mfilter *
339 ip_mfilter_alloc(const int mflags, const int st0, const int st1)
340 {
341         struct in_mfilter *imf;
342
343         imf = malloc(sizeof(*imf), M_INMFILTER, mflags);
344         if (imf != NULL)
345                 imf_init(imf, st0, st1);
346
347         return (imf);
348 }
349
350 void
351 ip_mfilter_free(struct in_mfilter *imf)
352 {
353
354         imf_purge(imf);
355         free(imf, M_INMFILTER);
356 }
357
358 /*
359  * Function for looking up an in_multi record for an IPv4 multicast address
360  * on a given interface. ifp must be valid. If no record found, return NULL.
361  * The IN_MULTI_LIST_LOCK and IF_ADDR_LOCK on ifp must be held.
362  */
363 struct in_multi *
364 inm_lookup_locked(struct ifnet *ifp, const struct in_addr ina)
365 {
366         struct ifmultiaddr *ifma;
367         struct in_multi *inm;
368
369         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
370         IF_ADDR_LOCK_ASSERT(ifp);
371
372         inm = NULL;
373         CK_STAILQ_FOREACH(ifma, &((ifp)->if_multiaddrs), ifma_link) {
374                 if (ifma->ifma_addr->sa_family != AF_INET ||
375                         ifma->ifma_protospec == NULL)
376                         continue;
377                 inm = (struct in_multi *)ifma->ifma_protospec;
378                 if (inm->inm_addr.s_addr == ina.s_addr)
379                         break;
380                 inm = NULL;
381         }
382         return (inm);
383 }
384
385 /*
386  * Wrapper for inm_lookup_locked().
387  * The IF_ADDR_LOCK will be taken on ifp and released on return.
388  */
389 struct in_multi *
390 inm_lookup(struct ifnet *ifp, const struct in_addr ina)
391 {
392         struct epoch_tracker et;
393         struct in_multi *inm;
394
395         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
396         NET_EPOCH_ENTER(et);
397
398         inm = inm_lookup_locked(ifp, ina);
399         NET_EPOCH_EXIT(et);
400
401         return (inm);
402 }
403
404 /*
405  * Find an IPv4 multicast group entry for this ip_moptions instance
406  * which matches the specified group, and optionally an interface.
407  * Return its index into the array, or -1 if not found.
408  */
409 static struct in_mfilter *
410 imo_match_group(const struct ip_moptions *imo, const struct ifnet *ifp,
411     const struct sockaddr *group)
412 {
413         const struct sockaddr_in *gsin;
414         struct in_mfilter *imf;
415         struct in_multi *inm;
416
417         gsin = (const struct sockaddr_in *)group;
418
419         IP_MFILTER_FOREACH(imf, &imo->imo_head) {
420                 inm = imf->imf_inm;
421                 if (inm == NULL)
422                         continue;
423                 if ((ifp == NULL || (inm->inm_ifp == ifp)) &&
424                     in_hosteq(inm->inm_addr, gsin->sin_addr)) {
425                         break;
426                 }
427         }
428         return (imf);
429 }
430
431 /*
432  * Find an IPv4 multicast source entry for this imo which matches
433  * the given group index for this socket, and source address.
434  *
435  * NOTE: This does not check if the entry is in-mode, merely if
436  * it exists, which may not be the desired behaviour.
437  */
438 static struct in_msource *
439 imo_match_source(struct in_mfilter *imf, const struct sockaddr *src)
440 {
441         struct ip_msource        find;
442         struct ip_msource       *ims;
443         const sockunion_t       *psa;
444
445         KASSERT(src->sa_family == AF_INET, ("%s: !AF_INET", __func__));
446
447         /* Source trees are keyed in host byte order. */
448         psa = (const sockunion_t *)src;
449         find.ims_haddr = ntohl(psa->sin.sin_addr.s_addr);
450         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, &find);
451
452         return ((struct in_msource *)ims);
453 }
454
455 /*
456  * Perform filtering for multicast datagrams on a socket by group and source.
457  *
458  * Returns 0 if a datagram should be allowed through, or various error codes
459  * if the socket was not a member of the group, or the source was muted, etc.
460  */
461 int
462 imo_multi_filter(const struct ip_moptions *imo, const struct ifnet *ifp,
463     const struct sockaddr *group, const struct sockaddr *src)
464 {
465         struct in_mfilter *imf;
466         struct in_msource *ims;
467         int mode;
468
469         KASSERT(ifp != NULL, ("%s: null ifp", __func__));
470
471         imf = imo_match_group(imo, ifp, group);
472         if (imf == NULL)
473                 return (MCAST_NOTGMEMBER);
474
475         /*
476          * Check if the source was included in an (S,G) join.
477          * Allow reception on exclusive memberships by default,
478          * reject reception on inclusive memberships by default.
479          * Exclude source only if an in-mode exclude filter exists.
480          * Include source only if an in-mode include filter exists.
481          * NOTE: We are comparing group state here at IGMP t1 (now)
482          * with socket-layer t0 (since last downcall).
483          */
484         mode = imf->imf_st[1];
485         ims = imo_match_source(imf, src);
486
487         if ((ims == NULL && mode == MCAST_INCLUDE) ||
488             (ims != NULL && ims->imsl_st[0] != mode))
489                 return (MCAST_NOTSMEMBER);
490
491         return (MCAST_PASS);
492 }
493
494 /*
495  * Find and return a reference to an in_multi record for (ifp, group),
496  * and bump its reference count.
497  * If one does not exist, try to allocate it, and update link-layer multicast
498  * filters on ifp to listen for group.
499  * Assumes the IN_MULTI lock is held across the call.
500  * Return 0 if successful, otherwise return an appropriate error code.
501  */
502 static int
503 in_getmulti(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *group,
504     struct in_multi **pinm)
505 {
506         struct sockaddr_in       gsin;
507         struct ifmultiaddr      *ifma;
508         struct in_ifinfo        *ii;
509         struct in_multi         *inm;
510         int error;
511
512         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
513
514         ii = (struct in_ifinfo *)ifp->if_afdata[AF_INET];
515         IN_MULTI_LIST_LOCK();
516         inm = inm_lookup(ifp, *group);
517         if (inm != NULL) {
518                 /*
519                  * If we already joined this group, just bump the
520                  * refcount and return it.
521                  */
522                 KASSERT(inm->inm_refcount >= 1,
523                     ("%s: bad refcount %d", __func__, inm->inm_refcount));
524                 inm_acquire_locked(inm);
525                 *pinm = inm;
526         }
527         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
528         if (inm != NULL)
529                 return (0);
530
531         memset(&gsin, 0, sizeof(gsin));
532         gsin.sin_family = AF_INET;
533         gsin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
534         gsin.sin_addr = *group;
535
536         /*
537          * Check if a link-layer group is already associated
538          * with this network-layer group on the given ifnet.
539          */
540         error = if_addmulti(ifp, (struct sockaddr *)&gsin, &ifma);
541         if (error != 0)
542                 return (error);
543
544         /* XXX ifma_protospec must be covered by IF_ADDR_LOCK */
545         IN_MULTI_LIST_LOCK();
546         IF_ADDR_WLOCK(ifp);
547
548         /*
549          * If something other than netinet is occupying the link-layer
550          * group, print a meaningful error message and back out of
551          * the allocation.
552          * Otherwise, bump the refcount on the existing network-layer
553          * group association and return it.
554          */
555         if (ifma->ifma_protospec != NULL) {
556                 inm = (struct in_multi *)ifma->ifma_protospec;
557 #ifdef INVARIANTS
558                 KASSERT(ifma->ifma_addr != NULL, ("%s: no ifma_addr",
559                     __func__));
560                 KASSERT(ifma->ifma_addr->sa_family == AF_INET,
561                     ("%s: ifma not AF_INET", __func__));
562                 KASSERT(inm != NULL, ("%s: no ifma_protospec", __func__));
563                 if (inm->inm_ifma != ifma || inm->inm_ifp != ifp ||
564                     !in_hosteq(inm->inm_addr, *group)) {
565                         char addrbuf[INET_ADDRSTRLEN];
566
567                         panic("%s: ifma %p is inconsistent with %p (%s)",
568                             __func__, ifma, inm, inet_ntoa_r(*group, addrbuf));
569                 }
570 #endif
571                 inm_acquire_locked(inm);
572                 *pinm = inm;
573                 goto out_locked;
574         }
575
576         IF_ADDR_WLOCK_ASSERT(ifp);
577
578         /*
579          * A new in_multi record is needed; allocate and initialize it.
580          * We DO NOT perform an IGMP join as the in_ layer may need to
581          * push an initial source list down to IGMP to support SSM.
582          *
583          * The initial source filter state is INCLUDE, {} as per the RFC.
584          */
585         inm = malloc(sizeof(*inm), M_IPMADDR, M_NOWAIT | M_ZERO);
586         if (inm == NULL) {
587                 IF_ADDR_WUNLOCK(ifp);
588                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
589                 if_delmulti_ifma(ifma);
590                 return (ENOMEM);
591         }
592         inm->inm_addr = *group;
593         inm->inm_ifp = ifp;
594         inm->inm_igi = ii->ii_igmp;
595         inm->inm_ifma = ifma;
596         inm->inm_refcount = 1;
597         inm->inm_state = IGMP_NOT_MEMBER;
598         mbufq_init(&inm->inm_scq, IGMP_MAX_STATE_CHANGES);
599         inm->inm_st[0].iss_fmode = MCAST_UNDEFINED;
600         inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_UNDEFINED;
601         RB_INIT(&inm->inm_srcs);
602
603         ifma->ifma_protospec = inm;
604
605         *pinm = inm;
606  out_locked:
607         IF_ADDR_WUNLOCK(ifp);
608         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
609         return (0);
610 }
611
612 /*
613  * Drop a reference to an in_multi record.
614  *
615  * If the refcount drops to 0, free the in_multi record and
616  * delete the underlying link-layer membership.
617  */
618 static void
619 inm_release(struct in_multi *inm)
620 {
621         struct ifmultiaddr *ifma;
622         struct ifnet *ifp;
623
624         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: refcount is %d", __func__, inm->inm_refcount);
625         MPASS(inm->inm_refcount == 0);
626         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: freeing inm %p", __func__, inm);
627
628         ifma = inm->inm_ifma;
629         ifp = inm->inm_ifp;
630
631         /* XXX this access is not covered by IF_ADDR_LOCK */
632         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: purging ifma %p", __func__, ifma);
633         if (ifp != NULL) {
634                 CURVNET_SET(ifp->if_vnet);
635                 inm_purge(inm);
636                 free(inm, M_IPMADDR);
637                 if_delmulti_ifma_flags(ifma, 1);
638                 CURVNET_RESTORE();
639                 if_rele(ifp);
640         } else {
641                 inm_purge(inm);
642                 free(inm, M_IPMADDR);
643                 if_delmulti_ifma_flags(ifma, 1);
644         }
645 }
646
647 /*
648  * Clear recorded source entries for a group.
649  * Used by the IGMP code. Caller must hold the IN_MULTI lock.
650  * FIXME: Should reap.
651  */
652 void
653 inm_clear_recorded(struct in_multi *inm)
654 {
655         struct ip_msource       *ims;
656
657         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
658
659         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs) {
660                 if (ims->ims_stp) {
661                         ims->ims_stp = 0;
662                         --inm->inm_st[1].iss_rec;
663                 }
664         }
665         KASSERT(inm->inm_st[1].iss_rec == 0,
666             ("%s: iss_rec %d not 0", __func__, inm->inm_st[1].iss_rec));
667 }
668
669 /*
670  * Record a source as pending for a Source-Group IGMPv3 query.
671  * This lives here as it modifies the shared tree.
672  *
673  * inm is the group descriptor.
674  * naddr is the address of the source to record in network-byte order.
675  *
676  * If the net.inet.igmp.sgalloc sysctl is non-zero, we will
677  * lazy-allocate a source node in response to an SG query.
678  * Otherwise, no allocation is performed. This saves some memory
679  * with the trade-off that the source will not be reported to the
680  * router if joined in the window between the query response and
681  * the group actually being joined on the local host.
682  *
683  * VIMAGE: XXX: Currently the igmp_sgalloc feature has been removed.
684  * This turns off the allocation of a recorded source entry if
685  * the group has not been joined.
686  *
687  * Return 0 if the source didn't exist or was already marked as recorded.
688  * Return 1 if the source was marked as recorded by this function.
689  * Return <0 if any error occurred (negated errno code).
690  */
691 int
692 inm_record_source(struct in_multi *inm, const in_addr_t naddr)
693 {
694         struct ip_msource        find;
695         struct ip_msource       *ims, *nims;
696
697         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
698
699         find.ims_haddr = ntohl(naddr);
700         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, &find);
701         if (ims && ims->ims_stp)
702                 return (0);
703         if (ims == NULL) {
704                 if (inm->inm_nsrc == in_mcast_maxgrpsrc)
705                         return (-ENOSPC);
706                 nims = malloc(sizeof(struct ip_msource), M_IPMSOURCE,
707                     M_NOWAIT | M_ZERO);
708                 if (nims == NULL)
709                         return (-ENOMEM);
710                 nims->ims_haddr = find.ims_haddr;
711                 RB_INSERT(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, nims);
712                 ++inm->inm_nsrc;
713                 ims = nims;
714         }
715
716         /*
717          * Mark the source as recorded and update the recorded
718          * source count.
719          */
720         ++ims->ims_stp;
721         ++inm->inm_st[1].iss_rec;
722
723         return (1);
724 }
725
726 /*
727  * Return a pointer to an in_msource owned by an in_mfilter,
728  * given its source address.
729  * Lazy-allocate if needed. If this is a new entry its filter state is
730  * undefined at t0.
731  *
732  * imf is the filter set being modified.
733  * haddr is the source address in *host* byte-order.
734  *
735  * SMPng: May be called with locks held; malloc must not block.
736  */
737 static int
738 imf_get_source(struct in_mfilter *imf, const struct sockaddr_in *psin,
739     struct in_msource **plims)
740 {
741         struct ip_msource        find;
742         struct ip_msource       *ims, *nims;
743         struct in_msource       *lims;
744         int                      error;
745
746         error = 0;
747         ims = NULL;
748         lims = NULL;
749
750         /* key is host byte order */
751         find.ims_haddr = ntohl(psin->sin_addr.s_addr);
752         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, &find);
753         lims = (struct in_msource *)ims;
754         if (lims == NULL) {
755                 if (imf->imf_nsrc == in_mcast_maxsocksrc)
756                         return (ENOSPC);
757                 nims = malloc(sizeof(struct in_msource), M_INMFILTER,
758                     M_NOWAIT | M_ZERO);
759                 if (nims == NULL)
760                         return (ENOMEM);
761                 lims = (struct in_msource *)nims;
762                 lims->ims_haddr = find.ims_haddr;
763                 lims->imsl_st[0] = MCAST_UNDEFINED;
764                 RB_INSERT(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, nims);
765                 ++imf->imf_nsrc;
766         }
767
768         *plims = lims;
769
770         return (error);
771 }
772
773 /*
774  * Graft a source entry into an existing socket-layer filter set,
775  * maintaining any required invariants and checking allocations.
776  *
777  * The source is marked as being in the new filter mode at t1.
778  *
779  * Return the pointer to the new node, otherwise return NULL.
780  */
781 static struct in_msource *
782 imf_graft(struct in_mfilter *imf, const uint8_t st1,
783     const struct sockaddr_in *psin)
784 {
785         struct ip_msource       *nims;
786         struct in_msource       *lims;
787
788         nims = malloc(sizeof(struct in_msource), M_INMFILTER,
789             M_NOWAIT | M_ZERO);
790         if (nims == NULL)
791                 return (NULL);
792         lims = (struct in_msource *)nims;
793         lims->ims_haddr = ntohl(psin->sin_addr.s_addr);
794         lims->imsl_st[0] = MCAST_UNDEFINED;
795         lims->imsl_st[1] = st1;
796         RB_INSERT(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, nims);
797         ++imf->imf_nsrc;
798
799         return (lims);
800 }
801
802 /*
803  * Prune a source entry from an existing socket-layer filter set,
804  * maintaining any required invariants and checking allocations.
805  *
806  * The source is marked as being left at t1, it is not freed.
807  *
808  * Return 0 if no error occurred, otherwise return an errno value.
809  */
810 static int
811 imf_prune(struct in_mfilter *imf, const struct sockaddr_in *psin)
812 {
813         struct ip_msource        find;
814         struct ip_msource       *ims;
815         struct in_msource       *lims;
816
817         /* key is host byte order */
818         find.ims_haddr = ntohl(psin->sin_addr.s_addr);
819         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, &find);
820         if (ims == NULL)
821                 return (ENOENT);
822         lims = (struct in_msource *)ims;
823         lims->imsl_st[1] = MCAST_UNDEFINED;
824         return (0);
825 }
826
827 /*
828  * Revert socket-layer filter set deltas at t1 to t0 state.
829  */
830 static void
831 imf_rollback(struct in_mfilter *imf)
832 {
833         struct ip_msource       *ims, *tims;
834         struct in_msource       *lims;
835
836         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources, tims) {
837                 lims = (struct in_msource *)ims;
838                 if (lims->imsl_st[0] == lims->imsl_st[1]) {
839                         /* no change at t1 */
840                         continue;
841                 } else if (lims->imsl_st[0] != MCAST_UNDEFINED) {
842                         /* revert change to existing source at t1 */
843                         lims->imsl_st[1] = lims->imsl_st[0];
844                 } else {
845                         /* revert source added t1 */
846                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
847                         RB_REMOVE(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, ims);
848                         free(ims, M_INMFILTER);
849                         imf->imf_nsrc--;
850                 }
851         }
852         imf->imf_st[1] = imf->imf_st[0];
853 }
854
855 /*
856  * Mark socket-layer filter set as INCLUDE {} at t1.
857  */
858 static void
859 imf_leave(struct in_mfilter *imf)
860 {
861         struct ip_msource       *ims;
862         struct in_msource       *lims;
863
864         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
865                 lims = (struct in_msource *)ims;
866                 lims->imsl_st[1] = MCAST_UNDEFINED;
867         }
868         imf->imf_st[1] = MCAST_INCLUDE;
869 }
870
871 /*
872  * Mark socket-layer filter set deltas as committed.
873  */
874 static void
875 imf_commit(struct in_mfilter *imf)
876 {
877         struct ip_msource       *ims;
878         struct in_msource       *lims;
879
880         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
881                 lims = (struct in_msource *)ims;
882                 lims->imsl_st[0] = lims->imsl_st[1];
883         }
884         imf->imf_st[0] = imf->imf_st[1];
885 }
886
887 /*
888  * Reap unreferenced sources from socket-layer filter set.
889  */
890 static void
891 imf_reap(struct in_mfilter *imf)
892 {
893         struct ip_msource       *ims, *tims;
894         struct in_msource       *lims;
895
896         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources, tims) {
897                 lims = (struct in_msource *)ims;
898                 if ((lims->imsl_st[0] == MCAST_UNDEFINED) &&
899                     (lims->imsl_st[1] == MCAST_UNDEFINED)) {
900                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free lims %p", __func__, ims);
901                         RB_REMOVE(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, ims);
902                         free(ims, M_INMFILTER);
903                         imf->imf_nsrc--;
904                 }
905         }
906 }
907
908 /*
909  * Purge socket-layer filter set.
910  */
911 static void
912 imf_purge(struct in_mfilter *imf)
913 {
914         struct ip_msource       *ims, *tims;
915
916         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources, tims) {
917                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
918                 RB_REMOVE(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, ims);
919                 free(ims, M_INMFILTER);
920                 imf->imf_nsrc--;
921         }
922         imf->imf_st[0] = imf->imf_st[1] = MCAST_UNDEFINED;
923         KASSERT(RB_EMPTY(&imf->imf_sources),
924             ("%s: imf_sources not empty", __func__));
925 }
926
927 /*
928  * Look up a source filter entry for a multicast group.
929  *
930  * inm is the group descriptor to work with.
931  * haddr is the host-byte-order IPv4 address to look up.
932  * noalloc may be non-zero to suppress allocation of sources.
933  * *pims will be set to the address of the retrieved or allocated source.
934  *
935  * SMPng: NOTE: may be called with locks held.
936  * Return 0 if successful, otherwise return a non-zero error code.
937  */
938 static int
939 inm_get_source(struct in_multi *inm, const in_addr_t haddr,
940     const int noalloc, struct ip_msource **pims)
941 {
942         struct ip_msource        find;
943         struct ip_msource       *ims, *nims;
944
945         find.ims_haddr = haddr;
946         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, &find);
947         if (ims == NULL && !noalloc) {
948                 if (inm->inm_nsrc == in_mcast_maxgrpsrc)
949                         return (ENOSPC);
950                 nims = malloc(sizeof(struct ip_msource), M_IPMSOURCE,
951                     M_NOWAIT | M_ZERO);
952                 if (nims == NULL)
953                         return (ENOMEM);
954                 nims->ims_haddr = haddr;
955                 RB_INSERT(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, nims);
956                 ++inm->inm_nsrc;
957                 ims = nims;
958 #ifdef KTR
959                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: allocated 0x%08x as %p", __func__,
960                     haddr, ims);
961 #endif
962         }
963
964         *pims = ims;
965         return (0);
966 }
967
968 /*
969  * Merge socket-layer source into IGMP-layer source.
970  * If rollback is non-zero, perform the inverse of the merge.
971  */
972 static void
973 ims_merge(struct ip_msource *ims, const struct in_msource *lims,
974     const int rollback)
975 {
976         int n = rollback ? -1 : 1;
977
978         if (lims->imsl_st[0] == MCAST_EXCLUDE) {
979                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 ex -= %d on 0x%08x",
980                     __func__, n, ims->ims_haddr);
981                 ims->ims_st[1].ex -= n;
982         } else if (lims->imsl_st[0] == MCAST_INCLUDE) {
983                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 in -= %d on 0x%08x",
984                     __func__, n, ims->ims_haddr);
985                 ims->ims_st[1].in -= n;
986         }
987
988         if (lims->imsl_st[1] == MCAST_EXCLUDE) {
989                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 ex += %d on 0x%08x",
990                     __func__, n, ims->ims_haddr);
991                 ims->ims_st[1].ex += n;
992         } else if (lims->imsl_st[1] == MCAST_INCLUDE) {
993                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 in += %d on 0x%08x",
994                     __func__, n, ims->ims_haddr);
995                 ims->ims_st[1].in += n;
996         }
997 }
998
999 /*
1000  * Atomically update the global in_multi state, when a membership's
1001  * filter list is being updated in any way.
1002  *
1003  * imf is the per-inpcb-membership group filter pointer.
1004  * A fake imf may be passed for in-kernel consumers.
1005  *
1006  * XXX This is a candidate for a set-symmetric-difference style loop
1007  * which would eliminate the repeated lookup from root of ims nodes,
1008  * as they share the same key space.
1009  *
1010  * If any error occurred this function will back out of refcounts
1011  * and return a non-zero value.
1012  */
1013 static int
1014 inm_merge(struct in_multi *inm, /*const*/ struct in_mfilter *imf)
1015 {
1016         struct ip_msource       *ims, *nims;
1017         struct in_msource       *lims;
1018         int                      schanged, error;
1019         int                      nsrc0, nsrc1;
1020
1021         schanged = 0;
1022         error = 0;
1023         nsrc1 = nsrc0 = 0;
1024         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
1025
1026         /*
1027          * Update the source filters first, as this may fail.
1028          * Maintain count of in-mode filters at t0, t1. These are
1029          * used to work out if we transition into ASM mode or not.
1030          * Maintain a count of source filters whose state was
1031          * actually modified by this operation.
1032          */
1033         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
1034                 lims = (struct in_msource *)ims;
1035                 if (lims->imsl_st[0] == imf->imf_st[0]) nsrc0++;
1036                 if (lims->imsl_st[1] == imf->imf_st[1]) nsrc1++;
1037                 if (lims->imsl_st[0] == lims->imsl_st[1]) continue;
1038                 error = inm_get_source(inm, lims->ims_haddr, 0, &nims);
1039                 ++schanged;
1040                 if (error)
1041                         break;
1042                 ims_merge(nims, lims, 0);
1043         }
1044         if (error) {
1045                 struct ip_msource *bims;
1046
1047                 RB_FOREACH_REVERSE_FROM(ims, ip_msource_tree, nims) {
1048                         lims = (struct in_msource *)ims;
1049                         if (lims->imsl_st[0] == lims->imsl_st[1])
1050                                 continue;
1051                         (void)inm_get_source(inm, lims->ims_haddr, 1, &bims);
1052                         if (bims == NULL)
1053                                 continue;
1054                         ims_merge(bims, lims, 1);
1055                 }
1056                 goto out_reap;
1057         }
1058
1059         CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imf filters in-mode: %d at t0, %d at t1",
1060             __func__, nsrc0, nsrc1);
1061
1062         /* Handle transition between INCLUDE {n} and INCLUDE {} on socket. */
1063         if (imf->imf_st[0] == imf->imf_st[1] &&
1064             imf->imf_st[1] == MCAST_INCLUDE) {
1065                 if (nsrc1 == 0) {
1066                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --in on inm at t1", __func__);
1067                         --inm->inm_st[1].iss_in;
1068                 }
1069         }
1070
1071         /* Handle filter mode transition on socket. */
1072         if (imf->imf_st[0] != imf->imf_st[1]) {
1073                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imf transition %d to %d",
1074                     __func__, imf->imf_st[0], imf->imf_st[1]);
1075
1076                 if (imf->imf_st[0] == MCAST_EXCLUDE) {
1077                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --ex on inm at t1", __func__);
1078                         --inm->inm_st[1].iss_ex;
1079                 } else if (imf->imf_st[0] == MCAST_INCLUDE) {
1080                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --in on inm at t1", __func__);
1081                         --inm->inm_st[1].iss_in;
1082                 }
1083
1084                 if (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE) {
1085                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: ex++ on inm at t1", __func__);
1086                         inm->inm_st[1].iss_ex++;
1087                 } else if (imf->imf_st[1] == MCAST_INCLUDE && nsrc1 > 0) {
1088                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: in++ on inm at t1", __func__);
1089                         inm->inm_st[1].iss_in++;
1090                 }
1091         }
1092
1093         /*
1094          * Track inm filter state in terms of listener counts.
1095          * If there are any exclusive listeners, stack-wide
1096          * membership is exclusive.
1097          * Otherwise, if only inclusive listeners, stack-wide is inclusive.
1098          * If no listeners remain, state is undefined at t1,
1099          * and the IGMP lifecycle for this group should finish.
1100          */
1101         if (inm->inm_st[1].iss_ex > 0) {
1102                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: transition to EX", __func__);
1103                 inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_EXCLUDE;
1104         } else if (inm->inm_st[1].iss_in > 0) {
1105                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: transition to IN", __func__);
1106                 inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_INCLUDE;
1107         } else {
1108                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: transition to UNDEF", __func__);
1109                 inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_UNDEFINED;
1110         }
1111
1112         /* Decrement ASM listener count on transition out of ASM mode. */
1113         if (imf->imf_st[0] == MCAST_EXCLUDE && nsrc0 == 0) {
1114                 if ((imf->imf_st[1] != MCAST_EXCLUDE) ||
1115                     (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE && nsrc1 > 0)) {
1116                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --asm on inm at t1", __func__);
1117                         --inm->inm_st[1].iss_asm;
1118                 }
1119         }
1120
1121         /* Increment ASM listener count on transition to ASM mode. */
1122         if (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE && nsrc1 == 0) {
1123                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: asm++ on inm at t1", __func__);
1124                 inm->inm_st[1].iss_asm++;
1125         }
1126
1127         CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: merged imf %p to inm %p", __func__, imf, inm);
1128         inm_print(inm);
1129
1130 out_reap:
1131         if (schanged > 0) {
1132                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: sources changed; reaping", __func__);
1133                 inm_reap(inm);
1134         }
1135         return (error);
1136 }
1137
1138 /*
1139  * Mark an in_multi's filter set deltas as committed.
1140  * Called by IGMP after a state change has been enqueued.
1141  */
1142 void
1143 inm_commit(struct in_multi *inm)
1144 {
1145         struct ip_msource       *ims;
1146
1147         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: commit inm %p", __func__, inm);
1148         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: pre commit:", __func__);
1149         inm_print(inm);
1150
1151         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs) {
1152                 ims->ims_st[0] = ims->ims_st[1];
1153         }
1154         inm->inm_st[0] = inm->inm_st[1];
1155 }
1156
1157 /*
1158  * Reap unreferenced nodes from an in_multi's filter set.
1159  */
1160 static void
1161 inm_reap(struct in_multi *inm)
1162 {
1163         struct ip_msource       *ims, *tims;
1164
1165         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, tims) {
1166                 if (ims->ims_st[0].ex > 0 || ims->ims_st[0].in > 0 ||
1167                     ims->ims_st[1].ex > 0 || ims->ims_st[1].in > 0 ||
1168                     ims->ims_stp != 0)
1169                         continue;
1170                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
1171                 RB_REMOVE(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, ims);
1172                 free(ims, M_IPMSOURCE);
1173                 inm->inm_nsrc--;
1174         }
1175 }
1176
1177 /*
1178  * Purge all source nodes from an in_multi's filter set.
1179  */
1180 static void
1181 inm_purge(struct in_multi *inm)
1182 {
1183         struct ip_msource       *ims, *tims;
1184
1185         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, tims) {
1186                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
1187                 RB_REMOVE(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, ims);
1188                 free(ims, M_IPMSOURCE);
1189                 inm->inm_nsrc--;
1190         }
1191 }
1192
1193 /*
1194  * Join a multicast group; unlocked entry point.
1195  *
1196  * SMPng: XXX: in_joingroup() is called from in_control() when Giant
1197  * is not held. Fortunately, ifp is unlikely to have been detached
1198  * at this point, so we assume it's OK to recurse.
1199  */
1200 int
1201 in_joingroup(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *gina,
1202     /*const*/ struct in_mfilter *imf, struct in_multi **pinm)
1203 {
1204         int error;
1205
1206         IN_MULTI_LOCK();
1207         error = in_joingroup_locked(ifp, gina, imf, pinm);
1208         IN_MULTI_UNLOCK();
1209
1210         return (error);
1211 }
1212
1213 /*
1214  * Join a multicast group; real entry point.
1215  *
1216  * Only preserves atomicity at inm level.
1217  * NOTE: imf argument cannot be const due to sys/tree.h limitations.
1218  *
1219  * If the IGMP downcall fails, the group is not joined, and an error
1220  * code is returned.
1221  */
1222 int
1223 in_joingroup_locked(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *gina,
1224     /*const*/ struct in_mfilter *imf, struct in_multi **pinm)
1225 {
1226         struct in_mfilter        timf;
1227         struct in_multi         *inm;
1228         int                      error;
1229
1230         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
1231         IN_MULTI_LIST_UNLOCK_ASSERT();
1232
1233         CTR4(KTR_IGMPV3, "%s: join 0x%08x on %p(%s))", __func__,
1234             ntohl(gina->s_addr), ifp, ifp->if_xname);
1235
1236         error = 0;
1237         inm = NULL;
1238
1239         /*
1240          * If no imf was specified (i.e. kernel consumer),
1241          * fake one up and assume it is an ASM join.
1242          */
1243         if (imf == NULL) {
1244                 imf_init(&timf, MCAST_UNDEFINED, MCAST_EXCLUDE);
1245                 imf = &timf;
1246         }
1247
1248         error = in_getmulti(ifp, gina, &inm);
1249         if (error) {
1250                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: in_getmulti() failure", __func__);
1251                 return (error);
1252         }
1253         IN_MULTI_LIST_LOCK();
1254         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
1255         error = inm_merge(inm, imf);
1256         if (error) {
1257                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state", __func__);
1258                 goto out_inm_release;
1259         }
1260
1261         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
1262         error = igmp_change_state(inm);
1263         if (error) {
1264                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to update source", __func__);
1265                 goto out_inm_release;
1266         }
1267
1268  out_inm_release:
1269         if (error) {
1270
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  * Join an IPv4 multicast group in (*,G) exclusive mode.
1367  * The group must be a 224.0.0.0/24 link-scope group.
1368  * This KPI is for legacy kernel consumers only.
1369  */
1370 struct in_multi *
1371 in_addmulti(struct in_addr *ap, struct ifnet *ifp)
1372 {
1373         struct in_multi *pinm;
1374         int error;
1375 #ifdef INVARIANTS
1376         char addrbuf[INET_ADDRSTRLEN];
1377 #endif
1378
1379         KASSERT(IN_LOCAL_GROUP(ntohl(ap->s_addr)),
1380             ("%s: %s not in 224.0.0.0/24", __func__,
1381             inet_ntoa_r(*ap, addrbuf)));
1382
1383         error = in_joingroup(ifp, ap, NULL, &pinm);
1384         if (error != 0)
1385                 pinm = NULL;
1386
1387         return (pinm);
1388 }
1389
1390 /*
1391  * Block or unblock an ASM multicast source on an inpcb.
1392  * This implements the delta-based API described in RFC 3678.
1393  *
1394  * The delta-based API applies only to exclusive-mode memberships.
1395  * An IGMP downcall will be performed.
1396  *
1397  * SMPng: NOTE: Must take Giant as a join may create a new ifma.
1398  *
1399  * Return 0 if successful, otherwise return an appropriate error code.
1400  */
1401 static int
1402 inp_block_unblock_source(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1403 {
1404         struct group_source_req          gsr;
1405         struct rm_priotracker            in_ifa_tracker;
1406         sockunion_t                     *gsa, *ssa;
1407         struct ifnet                    *ifp;
1408         struct in_mfilter               *imf;
1409         struct ip_moptions              *imo;
1410         struct in_msource               *ims;
1411         struct in_multi                 *inm;
1412         uint16_t                         fmode;
1413         int                              error, doblock;
1414
1415         ifp = NULL;
1416         error = 0;
1417         doblock = 0;
1418
1419         memset(&gsr, 0, sizeof(struct group_source_req));
1420         gsa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_group;
1421         ssa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_source;
1422
1423         switch (sopt->sopt_name) {
1424         case IP_BLOCK_SOURCE:
1425         case IP_UNBLOCK_SOURCE: {
1426                 struct ip_mreq_source    mreqs;
1427
1428                 error = sooptcopyin(sopt, &mreqs,
1429                     sizeof(struct ip_mreq_source),
1430                     sizeof(struct ip_mreq_source));
1431                 if (error)
1432                         return (error);
1433
1434                 gsa->sin.sin_family = AF_INET;
1435                 gsa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1436                 gsa->sin.sin_addr = mreqs.imr_multiaddr;
1437
1438                 ssa->sin.sin_family = AF_INET;
1439                 ssa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1440                 ssa->sin.sin_addr = mreqs.imr_sourceaddr;
1441
1442                 if (!in_nullhost(mreqs.imr_interface)) {
1443                         IN_IFADDR_RLOCK(&in_ifa_tracker);
1444                         INADDR_TO_IFP(mreqs.imr_interface, ifp);
1445                         IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
1446                 }
1447                 if (sopt->sopt_name == IP_BLOCK_SOURCE)
1448                         doblock = 1;
1449
1450                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imr_interface = 0x%08x, ifp = %p",
1451                     __func__, ntohl(mreqs.imr_interface.s_addr), ifp);
1452                 break;
1453             }
1454
1455         case MCAST_BLOCK_SOURCE:
1456         case MCAST_UNBLOCK_SOURCE:
1457                 error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
1458                     sizeof(struct group_source_req),
1459                     sizeof(struct group_source_req));
1460                 if (error)
1461                         return (error);
1462
1463                 if (gsa->sin.sin_family != AF_INET ||
1464                     gsa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
1465                         return (EINVAL);
1466
1467                 if (ssa->sin.sin_family != AF_INET ||
1468                     ssa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
1469                         return (EINVAL);
1470
1471                 if (gsr.gsr_interface == 0 || V_if_index < gsr.gsr_interface)
1472                         return (EADDRNOTAVAIL);
1473
1474                 ifp = ifnet_byindex(gsr.gsr_interface);
1475
1476                 if (sopt->sopt_name == MCAST_BLOCK_SOURCE)
1477                         doblock = 1;
1478                 break;
1479
1480         default:
1481                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: unknown sopt_name %d",
1482                     __func__, sopt->sopt_name);
1483                 return (EOPNOTSUPP);
1484                 break;
1485         }
1486
1487         if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
1488                 return (EINVAL);
1489
1490         IN_MULTI_LOCK();
1491
1492         /*
1493          * Check if we are actually a member of this group.
1494          */
1495         imo = inp_findmoptions(inp);
1496         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
1497         if (imf == NULL) {
1498                 error = EADDRNOTAVAIL;
1499                 goto out_inp_locked;
1500         }
1501         inm = imf->imf_inm;
1502
1503         /*
1504          * Attempting to use the delta-based API on an
1505          * non exclusive-mode membership is an error.
1506          */
1507         fmode = imf->imf_st[0];
1508         if (fmode != MCAST_EXCLUDE) {
1509                 error = EINVAL;
1510                 goto out_inp_locked;
1511         }
1512
1513         /*
1514          * Deal with error cases up-front:
1515          *  Asked to block, but already blocked; or
1516          *  Asked to unblock, but nothing to unblock.
1517          * If adding a new block entry, allocate it.
1518          */
1519         ims = imo_match_source(imf, &ssa->sa);
1520         if ((ims != NULL && doblock) || (ims == NULL && !doblock)) {
1521                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: source 0x%08x %spresent", __func__,
1522                     ntohl(ssa->sin.sin_addr.s_addr), doblock ? "" : "not ");
1523                 error = EADDRNOTAVAIL;
1524                 goto out_inp_locked;
1525         }
1526
1527         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
1528
1529         /*
1530          * Begin state merge transaction at socket layer.
1531          */
1532         if (doblock) {
1533                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "block");
1534                 ims = imf_graft(imf, fmode, &ssa->sin);
1535                 if (ims == NULL)
1536                         error = ENOMEM;
1537         } else {
1538                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "allow");
1539                 error = imf_prune(imf, &ssa->sin);
1540         }
1541
1542         if (error) {
1543                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge imf state failed", __func__);
1544                 goto out_imf_rollback;
1545         }
1546
1547         /*
1548          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
1549          */
1550         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
1551         IN_MULTI_LIST_LOCK();
1552         error = inm_merge(inm, imf);
1553         if (error) {
1554                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state", __func__);
1555                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
1556                 goto out_imf_rollback;
1557         }
1558
1559         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
1560         error = igmp_change_state(inm);
1561         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
1562         if (error)
1563                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall", __func__);
1564
1565 out_imf_rollback:
1566         if (error)
1567                 imf_rollback(imf);
1568         else
1569                 imf_commit(imf);
1570
1571         imf_reap(imf);
1572
1573 out_inp_locked:
1574         INP_WUNLOCK(inp);
1575         IN_MULTI_UNLOCK();
1576         return (error);
1577 }
1578
1579 /*
1580  * Given an inpcb, return its multicast options structure pointer.  Accepts
1581  * an unlocked inpcb pointer, but will return it locked.  May sleep.
1582  *
1583  * SMPng: NOTE: Potentially calls malloc(M_WAITOK) with Giant held.
1584  * SMPng: NOTE: Returns with the INP write lock held.
1585  */
1586 static struct ip_moptions *
1587 inp_findmoptions(struct inpcb *inp)
1588 {
1589         struct ip_moptions       *imo;
1590
1591         INP_WLOCK(inp);
1592         if (inp->inp_moptions != NULL)
1593                 return (inp->inp_moptions);
1594
1595         INP_WUNLOCK(inp);
1596
1597         imo = malloc(sizeof(*imo), M_IPMOPTS, M_WAITOK);
1598
1599         imo->imo_multicast_ifp = NULL;
1600         imo->imo_multicast_addr.s_addr = INADDR_ANY;
1601         imo->imo_multicast_vif = -1;
1602         imo->imo_multicast_ttl = IP_DEFAULT_MULTICAST_TTL;
1603         imo->imo_multicast_loop = in_mcast_loop;
1604         STAILQ_INIT(&imo->imo_head);
1605
1606         INP_WLOCK(inp);
1607         if (inp->inp_moptions != NULL) {
1608                 free(imo, M_IPMOPTS);
1609                 return (inp->inp_moptions);
1610         }
1611         inp->inp_moptions = imo;
1612         return (imo);
1613 }
1614
1615 static void
1616 inp_gcmoptions(struct ip_moptions *imo)
1617 {
1618         struct in_mfilter *imf;
1619         struct in_multi *inm;
1620         struct ifnet *ifp;
1621
1622         while ((imf = ip_mfilter_first(&imo->imo_head)) != NULL) {
1623                 ip_mfilter_remove(&imo->imo_head, imf);
1624
1625                 imf_leave(imf);
1626                 if ((inm = imf->imf_inm) != NULL) {
1627                         if ((ifp = inm->inm_ifp) != NULL) {
1628                                 CURVNET_SET(ifp->if_vnet);
1629                                 (void)in_leavegroup(inm, imf);
1630                                 CURVNET_RESTORE();
1631                         } else {
1632                                 (void)in_leavegroup(inm, imf);
1633                         }
1634                 }
1635                 ip_mfilter_free(imf);
1636         }
1637         free(imo, M_IPMOPTS);
1638 }
1639
1640 /*
1641  * Discard the IP multicast options (and source filters).  To minimize
1642  * the amount of work done while holding locks such as the INP's
1643  * pcbinfo lock (which is used in the receive path), the free
1644  * operation is deferred to the epoch callback task.
1645  */
1646 void
1647 inp_freemoptions(struct ip_moptions *imo)
1648 {
1649         if (imo == NULL)
1650                 return;
1651         inp_gcmoptions(imo);
1652 }
1653
1654 /*
1655  * Atomically get source filters on a socket for an IPv4 multicast group.
1656  * Called with INP lock held; returns with lock released.
1657  */
1658 static int
1659 inp_get_source_filters(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1660 {
1661         struct __msfilterreq     msfr;
1662         sockunion_t             *gsa;
1663         struct ifnet            *ifp;
1664         struct ip_moptions      *imo;
1665         struct in_mfilter       *imf;
1666         struct ip_msource       *ims;
1667         struct in_msource       *lims;
1668         struct sockaddr_in      *psin;
1669         struct sockaddr_storage *ptss;
1670         struct sockaddr_storage *tss;
1671         int                      error;
1672         size_t                   nsrcs, ncsrcs;
1673
1674         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
1675
1676         imo = inp->inp_moptions;
1677         KASSERT(imo != NULL, ("%s: null ip_moptions", __func__));
1678
1679         INP_WUNLOCK(inp);
1680
1681         error = sooptcopyin(sopt, &msfr, sizeof(struct __msfilterreq),
1682             sizeof(struct __msfilterreq));
1683         if (error)
1684                 return (error);
1685
1686         if (msfr.msfr_ifindex == 0 || V_if_index < msfr.msfr_ifindex)
1687                 return (EINVAL);
1688
1689         ifp = ifnet_byindex(msfr.msfr_ifindex);
1690         if (ifp == NULL)
1691                 return (EINVAL);
1692
1693         INP_WLOCK(inp);
1694
1695         /*
1696          * Lookup group on the socket.
1697          */
1698         gsa = (sockunion_t *)&msfr.msfr_group;
1699         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
1700         if (imf == NULL) {
1701                 INP_WUNLOCK(inp);
1702                 return (EADDRNOTAVAIL);
1703         }
1704
1705         /*
1706          * Ignore memberships which are in limbo.
1707          */
1708         if (imf->imf_st[1] == MCAST_UNDEFINED) {
1709                 INP_WUNLOCK(inp);
1710                 return (EAGAIN);
1711         }
1712         msfr.msfr_fmode = imf->imf_st[1];
1713
1714         /*
1715          * If the user specified a buffer, copy out the source filter
1716          * entries to userland gracefully.
1717          * We only copy out the number of entries which userland
1718          * has asked for, but we always tell userland how big the
1719          * buffer really needs to be.
1720          */
1721         if (msfr.msfr_nsrcs > in_mcast_maxsocksrc)
1722                 msfr.msfr_nsrcs = in_mcast_maxsocksrc;
1723         tss = NULL;
1724         if (msfr.msfr_srcs != NULL && msfr.msfr_nsrcs > 0) {
1725                 tss = malloc(sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs,
1726                     M_TEMP, M_NOWAIT | M_ZERO);
1727                 if (tss == NULL) {
1728                         INP_WUNLOCK(inp);
1729                         return (ENOBUFS);
1730                 }
1731         }
1732
1733         /*
1734          * Count number of sources in-mode at t0.
1735          * If buffer space exists and remains, copy out source entries.
1736          */
1737         nsrcs = msfr.msfr_nsrcs;
1738         ncsrcs = 0;
1739         ptss = tss;
1740         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
1741                 lims = (struct in_msource *)ims;
1742                 if (lims->imsl_st[0] == MCAST_UNDEFINED ||
1743                     lims->imsl_st[0] != imf->imf_st[0])
1744                         continue;
1745                 ++ncsrcs;
1746                 if (tss != NULL && nsrcs > 0) {
1747                         psin = (struct sockaddr_in *)ptss;
1748                         psin->sin_family = AF_INET;
1749                         psin->sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1750                         psin->sin_addr.s_addr = htonl(lims->ims_haddr);
1751                         psin->sin_port = 0;
1752                         ++ptss;
1753                         --nsrcs;
1754                 }
1755         }
1756
1757         INP_WUNLOCK(inp);
1758
1759         if (tss != NULL) {
1760                 error = copyout(tss, msfr.msfr_srcs,
1761                     sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs);
1762                 free(tss, M_TEMP);
1763                 if (error)
1764                         return (error);
1765         }
1766
1767         msfr.msfr_nsrcs = ncsrcs;
1768         error = sooptcopyout(sopt, &msfr, sizeof(struct __msfilterreq));
1769
1770         return (error);
1771 }
1772
1773 /*
1774  * Return the IP multicast options in response to user getsockopt().
1775  */
1776 int
1777 inp_getmoptions(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1778 {
1779         struct rm_priotracker    in_ifa_tracker;
1780         struct ip_mreqn          mreqn;
1781         struct ip_moptions      *imo;
1782         struct ifnet            *ifp;
1783         struct in_ifaddr        *ia;
1784         int                      error, optval;
1785         u_char                   coptval;
1786
1787         INP_WLOCK(inp);
1788         imo = inp->inp_moptions;
1789         /*
1790          * If socket is neither of type SOCK_RAW or SOCK_DGRAM,
1791          * or is a divert socket, reject it.
1792          */
1793         if (inp->inp_socket->so_proto->pr_protocol == IPPROTO_DIVERT ||
1794             (inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_RAW &&
1795             inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_DGRAM)) {
1796                 INP_WUNLOCK(inp);
1797                 return (EOPNOTSUPP);
1798         }
1799
1800         error = 0;
1801         switch (sopt->sopt_name) {
1802         case IP_MULTICAST_VIF:
1803                 if (imo != NULL)
1804                         optval = imo->imo_multicast_vif;
1805                 else
1806                         optval = -1;
1807                 INP_WUNLOCK(inp);
1808                 error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof(int));
1809                 break;
1810
1811         case IP_MULTICAST_IF:
1812                 memset(&mreqn, 0, sizeof(struct ip_mreqn));
1813                 if (imo != NULL) {
1814                         ifp = imo->imo_multicast_ifp;
1815                         if (!in_nullhost(imo->imo_multicast_addr)) {
1816                                 mreqn.imr_address = imo->imo_multicast_addr;
1817                         } else if (ifp != NULL) {
1818                                 struct epoch_tracker et;
1819
1820                                 mreqn.imr_ifindex = ifp->if_index;
1821                                 NET_EPOCH_ENTER(et);
1822                                 IFP_TO_IA(ifp, ia, &in_ifa_tracker);
1823                                 if (ia != NULL)
1824                                         mreqn.imr_address =
1825                                             IA_SIN(ia)->sin_addr;
1826                                 NET_EPOCH_EXIT(et);
1827                         }
1828                 }
1829                 INP_WUNLOCK(inp);
1830                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(struct ip_mreqn)) {
1831                         error = sooptcopyout(sopt, &mreqn,
1832                             sizeof(struct ip_mreqn));
1833                 } else {
1834                         error = sooptcopyout(sopt, &mreqn.imr_address,
1835                             sizeof(struct in_addr));
1836                 }
1837                 break;
1838
1839         case IP_MULTICAST_TTL:
1840                 if (imo == NULL)
1841                         optval = coptval = IP_DEFAULT_MULTICAST_TTL;
1842                 else
1843                         optval = coptval = imo->imo_multicast_ttl;
1844                 INP_WUNLOCK(inp);
1845                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char))
1846                         error = sooptcopyout(sopt, &coptval, sizeof(u_char));
1847                 else
1848                         error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof(int));
1849                 break;
1850
1851         case IP_MULTICAST_LOOP:
1852                 if (imo == NULL)
1853                         optval = coptval = IP_DEFAULT_MULTICAST_LOOP;
1854                 else
1855                         optval = coptval = imo->imo_multicast_loop;
1856                 INP_WUNLOCK(inp);
1857                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char))
1858                         error = sooptcopyout(sopt, &coptval, sizeof(u_char));
1859                 else
1860                         error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof(int));
1861                 break;
1862
1863         case IP_MSFILTER:
1864                 if (imo == NULL) {
1865                         error = EADDRNOTAVAIL;
1866                         INP_WUNLOCK(inp);
1867                 } else {
1868                         error = inp_get_source_filters(inp, sopt);
1869                 }
1870                 break;
1871
1872         default:
1873                 INP_WUNLOCK(inp);
1874                 error = ENOPROTOOPT;
1875                 break;
1876         }
1877
1878         INP_UNLOCK_ASSERT(inp);
1879
1880         return (error);
1881 }
1882
1883 /*
1884  * Look up the ifnet to use for a multicast group membership,
1885  * given the IPv4 address of an interface, and the IPv4 group address.
1886  *
1887  * This routine exists to support legacy multicast applications
1888  * which do not understand that multicast memberships are scoped to
1889  * specific physical links in the networking stack, or which need
1890  * to join link-scope groups before IPv4 addresses are configured.
1891  *
1892  * If inp is non-NULL, use this socket's current FIB number for any
1893  * required FIB lookup.
1894  * If ina is INADDR_ANY, look up the group address in the unicast FIB,
1895  * and use its ifp; usually, this points to the default next-hop.
1896  *
1897  * If the FIB lookup fails, attempt to use the first non-loopback
1898  * interface with multicast capability in the system as a
1899  * last resort. The legacy IPv4 ASM API requires that we do
1900  * this in order to allow groups to be joined when the routing
1901  * table has not yet been populated during boot.
1902  *
1903  * Returns NULL if no ifp could be found.
1904  *
1905  * FUTURE: Implement IPv4 source-address selection.
1906  */
1907 static struct ifnet *
1908 inp_lookup_mcast_ifp(const struct inpcb *inp,
1909     const struct sockaddr_in *gsin, const struct in_addr ina)
1910 {
1911         struct rm_priotracker in_ifa_tracker;
1912         struct ifnet *ifp;
1913         struct nhop4_basic nh4;
1914         uint32_t fibnum;
1915
1916         KASSERT(gsin->sin_family == AF_INET, ("%s: not AF_INET", __func__));
1917         KASSERT(IN_MULTICAST(ntohl(gsin->sin_addr.s_addr)),
1918             ("%s: not multicast", __func__));
1919
1920         ifp = NULL;
1921         if (!in_nullhost(ina)) {
1922                 IN_IFADDR_RLOCK(&in_ifa_tracker);
1923                 INADDR_TO_IFP(ina, ifp);
1924                 IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
1925         } else {
1926                 fibnum = inp ? inp->inp_inc.inc_fibnum : 0;
1927                 if (fib4_lookup_nh_basic(fibnum, gsin->sin_addr, 0, 0, &nh4)==0)
1928                         ifp = nh4.nh_ifp;
1929                 else {
1930                         struct in_ifaddr *ia;
1931                         struct ifnet *mifp;
1932
1933                         mifp = NULL;
1934                         IN_IFADDR_RLOCK(&in_ifa_tracker);
1935                         CK_STAILQ_FOREACH(ia, &V_in_ifaddrhead, ia_link) {
1936                                 mifp = ia->ia_ifp;
1937                                 if (!(mifp->if_flags & IFF_LOOPBACK) &&
1938                                      (mifp->if_flags & IFF_MULTICAST)) {
1939                                         ifp = mifp;
1940                                         break;
1941                                 }
1942                         }
1943                         IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
1944                 }
1945         }
1946
1947         return (ifp);
1948 }
1949
1950 /*
1951  * Join an IPv4 multicast group, possibly with a source.
1952  */
1953 static int
1954 inp_join_group(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1955 {
1956         struct group_source_req          gsr;
1957         sockunion_t                     *gsa, *ssa;
1958         struct ifnet                    *ifp;
1959         struct in_mfilter               *imf;
1960         struct ip_moptions              *imo;
1961         struct in_multi                 *inm;
1962         struct in_msource               *lims;
1963         int                              error, is_new;
1964
1965         ifp = NULL;
1966         lims = NULL;
1967         error = 0;
1968
1969         memset(&gsr, 0, sizeof(struct group_source_req));
1970         gsa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_group;
1971         gsa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
1972         ssa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_source;
1973         ssa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
1974
1975         switch (sopt->sopt_name) {
1976         case IP_ADD_MEMBERSHIP: {
1977                 struct ip_mreqn mreqn;
1978
1979                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(struct ip_mreqn))
1980                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqn,
1981                             sizeof(struct ip_mreqn), sizeof(struct ip_mreqn));
1982                 else
1983                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqn,
1984                             sizeof(struct ip_mreq), sizeof(struct ip_mreq));
1985                 if (error)
1986                         return (error);
1987
1988                 gsa->sin.sin_family = AF_INET;
1989                 gsa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1990                 gsa->sin.sin_addr = mreqn.imr_multiaddr;
1991                 if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
1992                         return (EINVAL);
1993
1994                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(struct ip_mreqn) &&
1995                     mreqn.imr_ifindex != 0)
1996                         ifp = ifnet_byindex(mreqn.imr_ifindex);
1997                 else
1998                         ifp = inp_lookup_mcast_ifp(inp, &gsa->sin,
1999                             mreqn.imr_address);
2000                 break;
2001         }
2002         case IP_ADD_SOURCE_MEMBERSHIP: {
2003                 struct ip_mreq_source    mreqs;
2004
2005                 error = sooptcopyin(sopt, &mreqs, sizeof(struct ip_mreq_source),
2006                             sizeof(struct ip_mreq_source));
2007                 if (error)
2008                         return (error);
2009
2010                 gsa->sin.sin_family = ssa->sin.sin_family = AF_INET;
2011                 gsa->sin.sin_len = ssa->sin.sin_len =
2012                     sizeof(struct sockaddr_in);
2013
2014                 gsa->sin.sin_addr = mreqs.imr_multiaddr;
2015                 if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2016                         return (EINVAL);
2017
2018                 ssa->sin.sin_addr = mreqs.imr_sourceaddr;
2019
2020                 ifp = inp_lookup_mcast_ifp(inp, &gsa->sin,
2021                     mreqs.imr_interface);
2022                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imr_interface = 0x%08x, ifp = %p",
2023                     __func__, ntohl(mreqs.imr_interface.s_addr), ifp);
2024                 break;
2025         }
2026
2027         case MCAST_JOIN_GROUP:
2028         case MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP:
2029                 if (sopt->sopt_name == MCAST_JOIN_GROUP) {
2030                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2031                             sizeof(struct group_req),
2032                             sizeof(struct group_req));
2033                 } else if (sopt->sopt_name == MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP) {
2034                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2035                             sizeof(struct group_source_req),
2036                             sizeof(struct group_source_req));
2037                 }
2038                 if (error)
2039                         return (error);
2040
2041                 if (gsa->sin.sin_family != AF_INET ||
2042                     gsa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2043                         return (EINVAL);
2044
2045                 /*
2046                  * Overwrite the port field if present, as the sockaddr
2047                  * being copied in may be matched with a binary comparison.
2048                  */
2049                 gsa->sin.sin_port = 0;
2050                 if (sopt->sopt_name == MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP) {
2051                         if (ssa->sin.sin_family != AF_INET ||
2052                             ssa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2053                                 return (EINVAL);
2054                         ssa->sin.sin_port = 0;
2055                 }
2056
2057                 if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2058                         return (EINVAL);
2059
2060                 if (gsr.gsr_interface == 0 || V_if_index < gsr.gsr_interface)
2061                         return (EADDRNOTAVAIL);
2062                 ifp = ifnet_byindex(gsr.gsr_interface);
2063                 break;
2064
2065         default:
2066                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: unknown sopt_name %d",
2067                     __func__, sopt->sopt_name);
2068                 return (EOPNOTSUPP);
2069                 break;
2070         }
2071
2072         if (ifp == NULL || (ifp->if_flags & IFF_MULTICAST) == 0)
2073                 return (EADDRNOTAVAIL);
2074
2075         IN_MULTI_LOCK();
2076
2077         /*
2078          * Find the membership in the membership list.
2079          */
2080         imo = inp_findmoptions(inp);
2081         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
2082         if (imf == NULL) {
2083                 is_new = 1;
2084                 inm = NULL;
2085
2086                 if (ip_mfilter_count(&imo->imo_head) >= IP_MAX_MEMBERSHIPS) {
2087                         error = ENOMEM;
2088                         goto out_inp_locked;
2089                 }
2090         } else {
2091                 is_new = 0;
2092                 inm = imf->imf_inm;
2093
2094                 if (ssa->ss.ss_family != AF_UNSPEC) {
2095                         /*
2096                          * MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP on an exclusive membership
2097                          * is an error. On an existing inclusive membership,
2098                          * it just adds the source to the filter list.
2099                          */
2100                         if (imf->imf_st[1] != MCAST_INCLUDE) {
2101                                 error = EINVAL;
2102                                 goto out_inp_locked;
2103                         }
2104                         /*
2105                          * Throw out duplicates.
2106                          *
2107                          * XXX FIXME: This makes a naive assumption that
2108                          * even if entries exist for *ssa in this imf,
2109                          * they will be rejected as dupes, even if they
2110                          * are not valid in the current mode (in-mode).
2111                          *
2112                          * in_msource is transactioned just as for anything
2113                          * else in SSM -- but note naive use of inm_graft()
2114                          * below for allocating new filter entries.
2115                          *
2116                          * This is only an issue if someone mixes the
2117                          * full-state SSM API with the delta-based API,
2118                          * which is discouraged in the relevant RFCs.
2119                          */
2120                         lims = imo_match_source(imf, &ssa->sa);
2121                         if (lims != NULL /*&&
2122                             lims->imsl_st[1] == MCAST_INCLUDE*/) {
2123                                 error = EADDRNOTAVAIL;
2124                                 goto out_inp_locked;
2125                         }
2126                 } else {
2127                         /*
2128                          * MCAST_JOIN_GROUP on an existing exclusive
2129                          * membership is an error; return EADDRINUSE
2130                          * to preserve 4.4BSD API idempotence, and
2131                          * avoid tedious detour to code below.
2132                          * NOTE: This is bending RFC 3678 a bit.
2133                          *
2134                          * On an existing inclusive membership, this is also
2135                          * an error; if you want to change filter mode,
2136                          * you must use the userland API setsourcefilter().
2137                          * XXX We don't reject this for imf in UNDEFINED
2138                          * state at t1, because allocation of a filter
2139                          * is atomic with allocation of a membership.
2140                          */
2141                         error = EINVAL;
2142                         if (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE)
2143                                 error = EADDRINUSE;
2144                         goto out_inp_locked;
2145                 }
2146         }
2147
2148         /*
2149          * Begin state merge transaction at socket layer.
2150          */
2151         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2152
2153         /*
2154          * Graft new source into filter list for this inpcb's
2155          * membership of the group. The in_multi may not have
2156          * been allocated yet if this is a new membership, however,
2157          * the in_mfilter slot will be allocated and must be initialized.
2158          *
2159          * Note: Grafting of exclusive mode filters doesn't happen
2160          * in this path.
2161          * XXX: Should check for non-NULL lims (node exists but may
2162          * not be in-mode) for interop with full-state API.
2163          */
2164         if (ssa->ss.ss_family != AF_UNSPEC) {
2165                 /* Membership starts in IN mode */
2166                 if (is_new) {
2167                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: new join w/source", __func__);
2168                         imf = ip_mfilter_alloc(M_NOWAIT, MCAST_UNDEFINED, MCAST_INCLUDE);
2169                         if (imf == NULL) {
2170                                 error = ENOMEM;
2171                                 goto out_inp_locked;
2172                         }
2173                 } else {
2174                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "allow");
2175                 }
2176                 lims = imf_graft(imf, MCAST_INCLUDE, &ssa->sin);
2177                 if (lims == NULL) {
2178                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge imf state failed",
2179                             __func__);
2180                         error = ENOMEM;
2181                         goto out_inp_locked;
2182                 }
2183         } else {
2184                 /* No address specified; Membership starts in EX mode */
2185                 if (is_new) {
2186                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: new join w/o source", __func__);
2187                         imf = ip_mfilter_alloc(M_NOWAIT, MCAST_UNDEFINED, MCAST_EXCLUDE);
2188                         if (imf == NULL) {
2189                                 error = ENOMEM;
2190                                 goto out_inp_locked;
2191                         }
2192                 }
2193         }
2194
2195         /*
2196          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
2197          */
2198         if (is_new) {
2199                 in_pcbref(inp);
2200                 INP_WUNLOCK(inp);
2201
2202                 error = in_joingroup_locked(ifp, &gsa->sin.sin_addr, imf,
2203                     &imf->imf_inm);
2204
2205                 INP_WLOCK(inp);
2206                 if (in_pcbrele_wlocked(inp)) {
2207                         error = ENXIO;
2208                         goto out_inp_unlocked;
2209                 }
2210                 if (error) {
2211                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: in_joingroup_locked failed",
2212                             __func__);
2213                         goto out_inp_locked;
2214                 }
2215                 /*
2216                  * NOTE: Refcount from in_joingroup_locked()
2217                  * is protecting membership.
2218                  */
2219                 ip_mfilter_insert(&imo->imo_head, imf);
2220         } else {
2221                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
2222                 IN_MULTI_LIST_LOCK();
2223                 error = inm_merge(inm, imf);
2224                 if (error) {
2225                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state",
2226                                  __func__);
2227                         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2228                         imf_rollback(imf);
2229                         imf_reap(imf);
2230                         goto out_inp_locked;
2231                 }
2232                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
2233                 error = igmp_change_state(inm);
2234                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2235                 if (error) {
2236                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall",
2237                             __func__);
2238                         imf_rollback(imf);
2239                         imf_reap(imf);
2240                         goto out_inp_locked;
2241                 }
2242         }
2243
2244         imf_commit(imf);
2245         imf = NULL;
2246
2247 out_inp_locked:
2248         INP_WUNLOCK(inp);
2249 out_inp_unlocked:
2250         IN_MULTI_UNLOCK();
2251
2252         if (is_new && imf) {
2253                 if (imf->imf_inm != NULL) {
2254                         IN_MULTI_LIST_LOCK();
2255                         IF_ADDR_WLOCK(ifp);
2256                         inm_release_deferred(imf->imf_inm);
2257                         IF_ADDR_WUNLOCK(ifp);
2258                         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2259                 }
2260                 ip_mfilter_free(imf);
2261         }
2262         return (error);
2263 }
2264
2265 /*
2266  * Leave an IPv4 multicast group on an inpcb, possibly with a source.
2267  */
2268 static int
2269 inp_leave_group(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2270 {
2271         struct group_source_req          gsr;
2272         struct ip_mreq_source            mreqs;
2273         struct rm_priotracker            in_ifa_tracker;
2274         sockunion_t                     *gsa, *ssa;
2275         struct ifnet                    *ifp;
2276         struct in_mfilter               *imf;
2277         struct ip_moptions              *imo;
2278         struct in_msource               *ims;
2279         struct in_multi                 *inm;
2280         int                              error;
2281         bool                             is_final;
2282
2283         ifp = NULL;
2284         error = 0;
2285         is_final = true;
2286
2287         memset(&gsr, 0, sizeof(struct group_source_req));
2288         gsa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_group;
2289         gsa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
2290         ssa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_source;
2291         ssa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
2292
2293         switch (sopt->sopt_name) {
2294         case IP_DROP_MEMBERSHIP:
2295         case IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP:
2296                 if (sopt->sopt_name == IP_DROP_MEMBERSHIP) {
2297                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqs,
2298                             sizeof(struct ip_mreq),
2299                             sizeof(struct ip_mreq));
2300                         /*
2301                          * Swap interface and sourceaddr arguments,
2302                          * as ip_mreq and ip_mreq_source are laid
2303                          * out differently.
2304                          */
2305                         mreqs.imr_interface = mreqs.imr_sourceaddr;
2306                         mreqs.imr_sourceaddr.s_addr = INADDR_ANY;
2307                 } else if (sopt->sopt_name == IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP) {
2308                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqs,
2309                             sizeof(struct ip_mreq_source),
2310                             sizeof(struct ip_mreq_source));
2311                 }
2312                 if (error)
2313                         return (error);
2314
2315                 gsa->sin.sin_family = AF_INET;
2316                 gsa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
2317                 gsa->sin.sin_addr = mreqs.imr_multiaddr;
2318
2319                 if (sopt->sopt_name == IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP) {
2320                         ssa->sin.sin_family = AF_INET;
2321                         ssa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
2322                         ssa->sin.sin_addr = mreqs.imr_sourceaddr;
2323                 }
2324
2325                 /*
2326                  * Attempt to look up hinted ifp from interface address.
2327                  * Fallthrough with null ifp iff lookup fails, to
2328                  * preserve 4.4BSD mcast API idempotence.
2329                  * XXX NOTE WELL: The RFC 3678 API is preferred because
2330                  * using an IPv4 address as a key is racy.
2331                  */
2332                 if (!in_nullhost(mreqs.imr_interface)) {
2333                         IN_IFADDR_RLOCK(&in_ifa_tracker);
2334                         INADDR_TO_IFP(mreqs.imr_interface, ifp);
2335                         IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
2336                 }
2337                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imr_interface = 0x%08x, ifp = %p",
2338                     __func__, ntohl(mreqs.imr_interface.s_addr), ifp);
2339
2340                 break;
2341
2342         case MCAST_LEAVE_GROUP:
2343         case MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP:
2344                 if (sopt->sopt_name == MCAST_LEAVE_GROUP) {
2345                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2346                             sizeof(struct group_req),
2347                             sizeof(struct group_req));
2348                 } else if (sopt->sopt_name == MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP) {
2349                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2350                             sizeof(struct group_source_req),
2351                             sizeof(struct group_source_req));
2352                 }
2353                 if (error)
2354                         return (error);
2355
2356                 if (gsa->sin.sin_family != AF_INET ||
2357                     gsa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2358                         return (EINVAL);
2359
2360                 if (sopt->sopt_name == MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP) {
2361                         if (ssa->sin.sin_family != AF_INET ||
2362                             ssa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2363                                 return (EINVAL);
2364                 }
2365
2366                 if (gsr.gsr_interface == 0 || V_if_index < gsr.gsr_interface)
2367                         return (EADDRNOTAVAIL);
2368
2369                 ifp = ifnet_byindex(gsr.gsr_interface);
2370
2371                 if (ifp == NULL)
2372                         return (EADDRNOTAVAIL);
2373                 break;
2374
2375         default:
2376                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: unknown sopt_name %d",
2377                     __func__, sopt->sopt_name);
2378                 return (EOPNOTSUPP);
2379                 break;
2380         }
2381
2382         if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2383                 return (EINVAL);
2384
2385         IN_MULTI_LOCK();
2386
2387         /*
2388          * Find the membership in the membership list.
2389          */
2390         imo = inp_findmoptions(inp);
2391         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
2392         if (imf == NULL) {
2393                 error = EADDRNOTAVAIL;
2394                 goto out_inp_locked;
2395         }
2396         inm = imf->imf_inm;
2397
2398         if (ssa->ss.ss_family != AF_UNSPEC)
2399                 is_final = false;
2400
2401         /*
2402          * Begin state merge transaction at socket layer.
2403          */
2404         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2405
2406         /*
2407          * If we were instructed only to leave a given source, do so.
2408          * MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP is only valid for inclusive memberships.
2409          */
2410         if (is_final) {
2411                 ip_mfilter_remove(&imo->imo_head, imf);
2412                 imf_leave(imf);
2413
2414                 /*
2415                  * Give up the multicast address record to which
2416                  * the membership points.
2417                  */
2418                 (void) in_leavegroup_locked(imf->imf_inm, imf);
2419         } else {
2420                 if (imf->imf_st[0] == MCAST_EXCLUDE) {
2421                         error = EADDRNOTAVAIL;
2422                         goto out_inp_locked;
2423                 }
2424                 ims = imo_match_source(imf, &ssa->sa);
2425                 if (ims == NULL) {
2426                         CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: source 0x%08x %spresent",
2427                             __func__, ntohl(ssa->sin.sin_addr.s_addr), "not ");
2428                         error = EADDRNOTAVAIL;
2429                         goto out_inp_locked;
2430                 }
2431                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "block");
2432                 error = imf_prune(imf, &ssa->sin);
2433                 if (error) {
2434                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge imf state failed",
2435                             __func__);
2436                         goto out_inp_locked;
2437                 }
2438         }
2439
2440         /*
2441          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
2442          */
2443         if (!is_final) {
2444                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
2445                 IN_MULTI_LIST_LOCK();
2446                 error = inm_merge(inm, imf);
2447                 if (error) {
2448                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state",
2449                             __func__);
2450                         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2451                         imf_rollback(imf);
2452                         imf_reap(imf);
2453                         goto out_inp_locked;
2454                 }
2455
2456                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
2457                 error = igmp_change_state(inm);
2458                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2459                 if (error) {
2460                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall",
2461                             __func__);
2462                         imf_rollback(imf);
2463                         imf_reap(imf);
2464                         goto out_inp_locked;
2465                 }
2466         }
2467         imf_commit(imf);
2468         imf_reap(imf);
2469
2470 out_inp_locked:
2471         INP_WUNLOCK(inp);
2472
2473         if (is_final && imf)
2474                 ip_mfilter_free(imf);
2475
2476         IN_MULTI_UNLOCK();
2477         return (error);
2478 }
2479
2480 /*
2481  * Select the interface for transmitting IPv4 multicast datagrams.
2482  *
2483  * Either an instance of struct in_addr or an instance of struct ip_mreqn
2484  * may be passed to this socket option. An address of INADDR_ANY or an
2485  * interface index of 0 is used to remove a previous selection.
2486  * When no interface is selected, one is chosen for every send.
2487  */
2488 static int
2489 inp_set_multicast_if(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2490 {
2491         struct rm_priotracker    in_ifa_tracker;
2492         struct in_addr           addr;
2493         struct ip_mreqn          mreqn;
2494         struct ifnet            *ifp;
2495         struct ip_moptions      *imo;
2496         int                      error;
2497
2498         if (sopt->sopt_valsize == sizeof(struct ip_mreqn)) {
2499                 /*
2500                  * An interface index was specified using the
2501                  * Linux-derived ip_mreqn structure.
2502                  */
2503                 error = sooptcopyin(sopt, &mreqn, sizeof(struct ip_mreqn),
2504                     sizeof(struct ip_mreqn));
2505                 if (error)
2506                         return (error);
2507
2508                 if (mreqn.imr_ifindex < 0 || V_if_index < mreqn.imr_ifindex)
2509                         return (EINVAL);
2510
2511                 if (mreqn.imr_ifindex == 0) {
2512                         ifp = NULL;
2513                 } else {
2514                         ifp = ifnet_byindex(mreqn.imr_ifindex);
2515                         if (ifp == NULL)
2516                                 return (EADDRNOTAVAIL);
2517                 }
2518         } else {
2519                 /*
2520                  * An interface was specified by IPv4 address.
2521                  * This is the traditional BSD usage.
2522                  */
2523                 error = sooptcopyin(sopt, &addr, sizeof(struct in_addr),
2524                     sizeof(struct in_addr));
2525                 if (error)
2526                         return (error);
2527                 if (in_nullhost(addr)) {
2528                         ifp = NULL;
2529                 } else {
2530                         IN_IFADDR_RLOCK(&in_ifa_tracker);
2531                         INADDR_TO_IFP(addr, ifp);
2532                         IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
2533                         if (ifp == NULL)
2534                                 return (EADDRNOTAVAIL);
2535                 }
2536                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: ifp = %p, addr = 0x%08x", __func__, ifp,
2537                     ntohl(addr.s_addr));
2538         }
2539
2540         /* Reject interfaces which do not support multicast. */
2541         if (ifp != NULL && (ifp->if_flags & IFF_MULTICAST) == 0)
2542                 return (EOPNOTSUPP);
2543
2544         imo = inp_findmoptions(inp);
2545         imo->imo_multicast_ifp = ifp;
2546         imo->imo_multicast_addr.s_addr = INADDR_ANY;
2547         INP_WUNLOCK(inp);
2548
2549         return (0);
2550 }
2551
2552 /*
2553  * Atomically set source filters on a socket for an IPv4 multicast group.
2554  *
2555  * SMPng: NOTE: Potentially calls malloc(M_WAITOK) with Giant held.
2556  */
2557 static int
2558 inp_set_source_filters(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2559 {
2560         struct __msfilterreq     msfr;
2561         sockunion_t             *gsa;
2562         struct ifnet            *ifp;
2563         struct in_mfilter       *imf;
2564         struct ip_moptions      *imo;
2565         struct in_multi         *inm;
2566         int                      error;
2567
2568         error = sooptcopyin(sopt, &msfr, sizeof(struct __msfilterreq),
2569             sizeof(struct __msfilterreq));
2570         if (error)
2571                 return (error);
2572
2573         if (msfr.msfr_nsrcs > in_mcast_maxsocksrc)
2574                 return (ENOBUFS);
2575
2576         if ((msfr.msfr_fmode != MCAST_EXCLUDE &&
2577              msfr.msfr_fmode != MCAST_INCLUDE))
2578                 return (EINVAL);
2579
2580         if (msfr.msfr_group.ss_family != AF_INET ||
2581             msfr.msfr_group.ss_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2582                 return (EINVAL);
2583
2584         gsa = (sockunion_t *)&msfr.msfr_group;
2585         if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2586                 return (EINVAL);
2587
2588         gsa->sin.sin_port = 0;  /* ignore port */
2589
2590         if (msfr.msfr_ifindex == 0 || V_if_index < msfr.msfr_ifindex)
2591                 return (EADDRNOTAVAIL);
2592
2593         ifp = ifnet_byindex(msfr.msfr_ifindex);
2594         if (ifp == NULL)
2595                 return (EADDRNOTAVAIL);
2596
2597         IN_MULTI_LOCK();
2598
2599         /*
2600          * Take the INP write lock.
2601          * Check if this socket is a member of this group.
2602          */
2603         imo = inp_findmoptions(inp);
2604         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
2605         if (imf == NULL) {
2606                 error = EADDRNOTAVAIL;
2607                 goto out_inp_locked;
2608         }
2609         inm = imf->imf_inm;
2610
2611         /*
2612          * Begin state merge transaction at socket layer.
2613          */
2614         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2615
2616         imf->imf_st[1] = msfr.msfr_fmode;
2617
2618         /*
2619          * Apply any new source filters, if present.
2620          * Make a copy of the user-space source vector so
2621          * that we may copy them with a single copyin. This
2622          * allows us to deal with page faults up-front.
2623          */
2624         if (msfr.msfr_nsrcs > 0) {
2625                 struct in_msource       *lims;
2626                 struct sockaddr_in      *psin;
2627                 struct sockaddr_storage *kss, *pkss;
2628                 int                      i;
2629
2630                 INP_WUNLOCK(inp);
2631
2632                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: loading %lu source list entries",
2633                     __func__, (unsigned long)msfr.msfr_nsrcs);
2634                 kss = malloc(sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs,
2635                     M_TEMP, M_WAITOK);
2636                 error = copyin(msfr.msfr_srcs, kss,
2637                     sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs);
2638                 if (error) {
2639                         free(kss, M_TEMP);
2640                         return (error);
2641                 }
2642
2643                 INP_WLOCK(inp);
2644
2645                 /*
2646                  * Mark all source filters as UNDEFINED at t1.
2647                  * Restore new group filter mode, as imf_leave()
2648                  * will set it to INCLUDE.
2649                  */
2650                 imf_leave(imf);
2651                 imf->imf_st[1] = msfr.msfr_fmode;
2652
2653                 /*
2654                  * Update socket layer filters at t1, lazy-allocating
2655                  * new entries. This saves a bunch of memory at the
2656                  * cost of one RB_FIND() per source entry; duplicate
2657                  * entries in the msfr_nsrcs vector are ignored.
2658                  * If we encounter an error, rollback transaction.
2659                  *
2660                  * XXX This too could be replaced with a set-symmetric
2661                  * difference like loop to avoid walking from root
2662                  * every time, as the key space is common.
2663                  */
2664                 for (i = 0, pkss = kss; i < msfr.msfr_nsrcs; i++, pkss++) {
2665                         psin = (struct sockaddr_in *)pkss;
2666                         if (psin->sin_family != AF_INET) {
2667                                 error = EAFNOSUPPORT;
2668                                 break;
2669                         }
2670                         if (psin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in)) {
2671                                 error = EINVAL;
2672                                 break;
2673                         }
2674                         error = imf_get_source(imf, psin, &lims);
2675                         if (error)
2676                                 break;
2677                         lims->imsl_st[1] = imf->imf_st[1];
2678                 }
2679                 free(kss, M_TEMP);
2680         }
2681
2682         if (error)
2683                 goto out_imf_rollback;
2684
2685         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2686
2687         /*
2688          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
2689          */
2690         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
2691         IN_MULTI_LIST_LOCK();
2692         error = inm_merge(inm, imf);
2693         if (error) {
2694                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state", __func__);
2695                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2696                 goto out_imf_rollback;
2697         }
2698
2699         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
2700         error = igmp_change_state(inm);
2701         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2702         if (error)
2703                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall", __func__);
2704
2705 out_imf_rollback:
2706         if (error)
2707                 imf_rollback(imf);
2708         else
2709                 imf_commit(imf);
2710
2711         imf_reap(imf);
2712
2713 out_inp_locked:
2714         INP_WUNLOCK(inp);
2715         IN_MULTI_UNLOCK();
2716         return (error);
2717 }
2718
2719 /*
2720  * Set the IP multicast options in response to user setsockopt().
2721  *
2722  * Many of the socket options handled in this function duplicate the
2723  * functionality of socket options in the regular unicast API. However,
2724  * it is not possible to merge the duplicate code, because the idempotence
2725  * of the IPv4 multicast part of the BSD Sockets API must be preserved;
2726  * the effects of these options must be treated as separate and distinct.
2727  *
2728  * SMPng: XXX: Unlocked read of inp_socket believed OK.
2729  * FUTURE: The IP_MULTICAST_VIF option may be eliminated if MROUTING
2730  * is refactored to no longer use vifs.
2731  */
2732 int
2733 inp_setmoptions(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2734 {
2735         struct ip_moptions      *imo;
2736         int                      error;
2737
2738         error = 0;
2739
2740         /*
2741          * If socket is neither of type SOCK_RAW or SOCK_DGRAM,
2742          * or is a divert socket, reject it.
2743          */
2744         if (inp->inp_socket->so_proto->pr_protocol == IPPROTO_DIVERT ||
2745             (inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_RAW &&
2746              inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_DGRAM))
2747                 return (EOPNOTSUPP);
2748
2749         switch (sopt->sopt_name) {
2750         case IP_MULTICAST_VIF: {
2751                 int vifi;
2752                 /*
2753                  * Select a multicast VIF for transmission.
2754                  * Only useful if multicast forwarding is active.
2755                  */
2756                 if (legal_vif_num == NULL) {
2757                         error = EOPNOTSUPP;
2758                         break;
2759                 }
2760                 error = sooptcopyin(sopt, &vifi, sizeof(int), sizeof(int));
2761                 if (error)
2762                         break;
2763                 if (!legal_vif_num(vifi) && (vifi != -1)) {
2764                         error = EINVAL;
2765                         break;
2766                 }
2767                 imo = inp_findmoptions(inp);
2768                 imo->imo_multicast_vif = vifi;
2769                 INP_WUNLOCK(inp);
2770                 break;
2771         }
2772
2773         case IP_MULTICAST_IF:
2774                 error = inp_set_multicast_if(inp, sopt);
2775                 break;
2776
2777         case IP_MULTICAST_TTL: {
2778                 u_char ttl;
2779
2780                 /*
2781                  * Set the IP time-to-live for outgoing multicast packets.
2782                  * The original multicast API required a char argument,
2783                  * which is inconsistent with the rest of the socket API.
2784                  * We allow either a char or an int.
2785                  */
2786                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char)) {
2787                         error = sooptcopyin(sopt, &ttl, sizeof(u_char),
2788                             sizeof(u_char));
2789                         if (error)
2790                                 break;
2791                 } else {
2792                         u_int ittl;
2793
2794                         error = sooptcopyin(sopt, &ittl, sizeof(u_int),
2795                             sizeof(u_int));
2796                         if (error)
2797                                 break;
2798                         if (ittl > 255) {
2799                                 error = EINVAL;
2800                                 break;
2801                         }
2802                         ttl = (u_char)ittl;
2803                 }
2804                 imo = inp_findmoptions(inp);
2805                 imo->imo_multicast_ttl = ttl;
2806                 INP_WUNLOCK(inp);
2807                 break;
2808         }
2809
2810         case IP_MULTICAST_LOOP: {
2811                 u_char loop;
2812
2813                 /*
2814                  * Set the loopback flag for outgoing multicast packets.
2815                  * Must be zero or one.  The original multicast API required a
2816                  * char argument, which is inconsistent with the rest
2817                  * of the socket API.  We allow either a char or an int.
2818                  */
2819                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char)) {
2820                         error = sooptcopyin(sopt, &loop, sizeof(u_char),
2821                             sizeof(u_char));
2822                         if (error)
2823                                 break;
2824                 } else {
2825                         u_int iloop;
2826
2827                         error = sooptcopyin(sopt, &iloop, sizeof(u_int),
2828                                             sizeof(u_int));
2829                         if (error)
2830                                 break;
2831                         loop = (u_char)iloop;
2832                 }
2833                 imo = inp_findmoptions(inp);
2834                 imo->imo_multicast_loop = !!loop;
2835                 INP_WUNLOCK(inp);
2836                 break;
2837         }
2838
2839         case IP_ADD_MEMBERSHIP:
2840         case IP_ADD_SOURCE_MEMBERSHIP:
2841         case MCAST_JOIN_GROUP:
2842         case MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP:
2843                 error = inp_join_group(inp, sopt);
2844                 break;
2845
2846         case IP_DROP_MEMBERSHIP:
2847         case IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP:
2848         case MCAST_LEAVE_GROUP:
2849         case MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP:
2850                 error = inp_leave_group(inp, sopt);
2851                 break;
2852
2853         case IP_BLOCK_SOURCE:
2854         case IP_UNBLOCK_SOURCE:
2855         case MCAST_BLOCK_SOURCE:
2856         case MCAST_UNBLOCK_SOURCE:
2857                 error = inp_block_unblock_source(inp, sopt);
2858                 break;
2859
2860         case IP_MSFILTER:
2861                 error = inp_set_source_filters(inp, sopt);
2862                 break;
2863
2864         default:
2865                 error = EOPNOTSUPP;
2866                 break;
2867         }
2868
2869         INP_UNLOCK_ASSERT(inp);
2870
2871         return (error);
2872 }
2873
2874 /*
2875  * Expose IGMP's multicast filter mode and source list(s) to userland,
2876  * keyed by (ifindex, group).
2877  * The filter mode is written out as a uint32_t, followed by
2878  * 0..n of struct in_addr.
2879  * For use by ifmcstat(8).
2880  * SMPng: NOTE: unlocked read of ifindex space.
2881  */
2882 static int
2883 sysctl_ip_mcast_filters(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2884 {
2885         struct in_addr                   src, group;
2886         struct epoch_tracker             et;
2887         struct ifnet                    *ifp;
2888         struct ifmultiaddr              *ifma;
2889         struct in_multi                 *inm;
2890         struct ip_msource               *ims;
2891         int                             *name;
2892         int                              retval;
2893         u_int                            namelen;
2894         uint32_t                         fmode, ifindex;
2895
2896         name = (int *)arg1;
2897         namelen = arg2;
2898
2899         if (req->newptr != NULL)
2900                 return (EPERM);
2901
2902         if (namelen != 2)
2903                 return (EINVAL);
2904
2905         ifindex = name[0];
2906         if (ifindex <= 0 || ifindex > V_if_index) {
2907                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: ifindex %u out of range",
2908                     __func__, ifindex);
2909                 return (ENOENT);
2910         }
2911
2912         group.s_addr = name[1];
2913         if (!IN_MULTICAST(ntohl(group.s_addr))) {
2914                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: group 0x%08x is not multicast",
2915                     __func__, ntohl(group.s_addr));
2916                 return (EINVAL);
2917         }
2918
2919         NET_EPOCH_ENTER(et);
2920         ifp = ifnet_byindex(ifindex);
2921         if (ifp == NULL) {
2922                 NET_EPOCH_EXIT(et);
2923                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: no ifp for ifindex %u",
2924                     __func__, ifindex);
2925                 return (ENOENT);
2926         }
2927
2928         retval = sysctl_wire_old_buffer(req,
2929             sizeof(uint32_t) + (in_mcast_maxgrpsrc * sizeof(struct in_addr)));
2930         if (retval) {
2931                 NET_EPOCH_EXIT(et);
2932                 return (retval);
2933         }
2934
2935         IN_MULTI_LIST_LOCK();
2936
2937         CK_STAILQ_FOREACH(ifma, &ifp->if_multiaddrs, ifma_link) {
2938                 if (ifma->ifma_addr->sa_family != AF_INET ||
2939                     ifma->ifma_protospec == NULL)
2940                         continue;
2941                 inm = (struct in_multi *)ifma->ifma_protospec;
2942                 if (!in_hosteq(inm->inm_addr, group))
2943                         continue;
2944                 fmode = inm->inm_st[1].iss_fmode;
2945                 retval = SYSCTL_OUT(req, &fmode, sizeof(uint32_t));
2946                 if (retval != 0)
2947                         break;
2948                 RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs) {
2949                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: visit node 0x%08x", __func__,
2950                             ims->ims_haddr);
2951                         /*
2952                          * Only copy-out sources which are in-mode.
2953                          */
2954                         if (fmode != ims_get_mode(inm, ims, 1)) {
2955                                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: skip non-in-mode",
2956                                     __func__);
2957                                 continue;
2958                         }
2959                         src.s_addr = htonl(ims->ims_haddr);
2960                         retval = SYSCTL_OUT(req, &src, sizeof(struct in_addr));
2961                         if (retval != 0)
2962                                 break;
2963                 }
2964         }
2965
2966         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2967         NET_EPOCH_EXIT(et);
2968
2969         return (retval);
2970 }
2971
2972 #if defined(KTR) && (KTR_COMPILE & KTR_IGMPV3)
2973
2974 static const char *inm_modestrs[] = {
2975         [MCAST_UNDEFINED] = "un",
2976         [MCAST_INCLUDE] = "in",
2977         [MCAST_EXCLUDE] = "ex",
2978 };
2979 _Static_assert(MCAST_UNDEFINED == 0 &&
2980                MCAST_EXCLUDE + 1 == nitems(inm_modestrs),
2981                "inm_modestrs: no longer matches #defines");
2982
2983 static const char *
2984 inm_mode_str(const int mode)
2985 {
2986
2987         if (mode >= MCAST_UNDEFINED && mode <= MCAST_EXCLUDE)
2988                 return (inm_modestrs[mode]);
2989         return ("??");
2990 }
2991
2992 static const char *inm_statestrs[] = {
2993         [IGMP_NOT_MEMBER] = "not-member",
2994         [IGMP_SILENT_MEMBER] = "silent",
2995         [IGMP_REPORTING_MEMBER] = "reporting",
2996         [IGMP_IDLE_MEMBER] = "idle",
2997         [IGMP_LAZY_MEMBER] = "lazy",
2998         [IGMP_SLEEPING_MEMBER] = "sleeping",
2999         [IGMP_AWAKENING_MEMBER] = "awakening",
3000         [IGMP_G_QUERY_PENDING_MEMBER] = "query-pending",
3001         [IGMP_SG_QUERY_PENDING_MEMBER] = "sg-query-pending",
3002         [IGMP_LEAVING_MEMBER] = "leaving",
3003 };
3004 _Static_assert(IGMP_NOT_MEMBER == 0 &&
3005                IGMP_LEAVING_MEMBER + 1 == nitems(inm_statestrs),
3006                "inm_statetrs: no longer matches #defines");
3007
3008 static const char *
3009 inm_state_str(const int state)
3010 {
3011
3012         if (state >= IGMP_NOT_MEMBER && state <= IGMP_LEAVING_MEMBER)
3013                 return (inm_statestrs[state]);
3014         return ("??");
3015 }
3016
3017 /*
3018  * Dump an in_multi structure to the console.
3019  */
3020 void
3021 inm_print(const struct in_multi *inm)
3022 {
3023         int t;
3024         char addrbuf[INET_ADDRSTRLEN];
3025
3026         if ((ktr_mask & KTR_IGMPV3) == 0)
3027                 return;
3028
3029         printf("%s: --- begin inm %p ---\n", __func__, inm);
3030         printf("addr %s ifp %p(%s) ifma %p\n",
3031             inet_ntoa_r(inm->inm_addr, addrbuf),
3032             inm->inm_ifp,
3033             inm->inm_ifp->if_xname,
3034             inm->inm_ifma);
3035         printf("timer %u state %s refcount %u scq.len %u\n",
3036             inm->inm_timer,
3037             inm_state_str(inm->inm_state),
3038             inm->inm_refcount,
3039             inm->inm_scq.mq_len);
3040         printf("igi %p nsrc %lu sctimer %u scrv %u\n",
3041             inm->inm_igi,
3042             inm->inm_nsrc,
3043             inm->inm_sctimer,
3044             inm->inm_scrv);
3045         for (t = 0; t < 2; t++) {
3046                 printf("t%d: fmode %s asm %u ex %u in %u rec %u\n", t,
3047                     inm_mode_str(inm->inm_st[t].iss_fmode),
3048                     inm->inm_st[t].iss_asm,
3049                     inm->inm_st[t].iss_ex,
3050                     inm->inm_st[t].iss_in,
3051                     inm->inm_st[t].iss_rec);
3052         }
3053         printf("%s: --- end inm %p ---\n", __func__, inm);
3054 }
3055
3056 #else /* !KTR || !(KTR_COMPILE & KTR_IGMPV3) */
3057
3058 void
3059 inm_print(const struct in_multi *inm)
3060 {
3061
3062 }
3063
3064 #endif /* KTR && (KTR_COMPILE & KTR_IGMPV3) */
3065
3066 RB_GENERATE(ip_msource_tree, ip_msource, ims_link, ip_msource_cmp);