]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/netinet/in_mcast.c
MFV: r363292
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / netinet / in_mcast.c
1 /*-
2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
3  *
4  * Copyright (c) 2007-2009 Bruce Simpson.
5  * Copyright (c) 2005 Robert N. M. Watson.
6  * All rights reserved.
7  *
8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9  * modification, are permitted provided that the following conditions
10  * are met:
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
16  * 3. The name of the author may not be used to endorse or promote
17  *    products derived from this software without specific prior written
18  *    permission.
19  *
20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
21  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
22  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
23  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
24  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
25  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
26  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
27  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
28  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
29  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
30  * SUCH DAMAGE.
31  */
32
33 /*
34  * IPv4 multicast socket, group, and socket option processing module.
35  */
36
37 #include <sys/cdefs.h>
38 __FBSDID("$FreeBSD$");
39
40 #include <sys/param.h>
41 #include <sys/systm.h>
42 #include <sys/kernel.h>
43 #include <sys/lock.h>
44 #include <sys/malloc.h>
45 #include <sys/mbuf.h>
46 #include <sys/protosw.h>
47 #include <sys/rmlock.h>
48 #include <sys/socket.h>
49 #include <sys/socketvar.h>
50 #include <sys/protosw.h>
51 #include <sys/sysctl.h>
52 #include <sys/ktr.h>
53 #include <sys/taskqueue.h>
54 #include <sys/tree.h>
55
56 #include <net/if.h>
57 #include <net/if_var.h>
58 #include <net/if_dl.h>
59 #include <net/route.h>
60 #include <net/route/nhop.h>
61 #include <net/vnet.h>
62
63 #include <net/ethernet.h>
64
65 #include <netinet/in.h>
66 #include <netinet/in_systm.h>
67 #include <netinet/in_fib.h>
68 #include <netinet/in_pcb.h>
69 #include <netinet/in_var.h>
70 #include <netinet/ip_var.h>
71 #include <netinet/igmp_var.h>
72
73 #ifndef KTR_IGMPV3
74 #define KTR_IGMPV3 KTR_INET
75 #endif
76
77 #ifndef __SOCKUNION_DECLARED
78 union sockunion {
79         struct sockaddr_storage ss;
80         struct sockaddr         sa;
81         struct sockaddr_dl      sdl;
82         struct sockaddr_in      sin;
83 };
84 typedef union sockunion sockunion_t;
85 #define __SOCKUNION_DECLARED
86 #endif /* __SOCKUNION_DECLARED */
87
88 static MALLOC_DEFINE(M_INMFILTER, "in_mfilter",
89     "IPv4 multicast PCB-layer source filter");
90 static MALLOC_DEFINE(M_IPMADDR, "in_multi", "IPv4 multicast group");
91 static MALLOC_DEFINE(M_IPMOPTS, "ip_moptions", "IPv4 multicast options");
92 static MALLOC_DEFINE(M_IPMSOURCE, "ip_msource",
93     "IPv4 multicast IGMP-layer source filter");
94
95 /*
96  * Locking:
97  *
98  * - Lock order is: Giant, IN_MULTI_LOCK, INP_WLOCK,
99  *   IN_MULTI_LIST_LOCK, IGMP_LOCK, IF_ADDR_LOCK.
100  * - The IF_ADDR_LOCK is implicitly taken by inm_lookup() earlier, however
101  *   it can be taken by code in net/if.c also.
102  * - ip_moptions and in_mfilter are covered by the INP_WLOCK.
103  *
104  * struct in_multi is covered by IN_MULTI_LIST_LOCK. There isn't strictly
105  * any need for in_multi itself to be virtualized -- it is bound to an ifp
106  * anyway no matter what happens.
107  */
108 struct mtx in_multi_list_mtx;
109 MTX_SYSINIT(in_multi_mtx, &in_multi_list_mtx, "in_multi_list_mtx", MTX_DEF);
110
111 struct mtx in_multi_free_mtx;
112 MTX_SYSINIT(in_multi_free_mtx, &in_multi_free_mtx, "in_multi_free_mtx", MTX_DEF);
113
114 struct sx in_multi_sx;
115 SX_SYSINIT(in_multi_sx, &in_multi_sx, "in_multi_sx");
116
117 int ifma_restart;
118
119 /*
120  * Functions with non-static linkage defined in this file should be
121  * declared in in_var.h:
122  *  imo_multi_filter()
123  *  in_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 task free_task;
228 static struct in_multi_head inm_free_list = SLIST_HEAD_INITIALIZER();
229 static void inm_release_task(void *arg __unused, int pending __unused);
230
231 static void
232 inm_init(void)
233 {
234         TASK_INIT(&free_task, 0, inm_release_task, NULL);
235 }
236 SYSINIT(inm_init, SI_SUB_TASKQ, SI_ORDER_ANY, inm_init, NULL);
237
238 void
239 inm_release_list_deferred(struct in_multi_head *inmh)
240 {
241
242         if (SLIST_EMPTY(inmh))
243                 return;
244         mtx_lock(&in_multi_free_mtx);
245         SLIST_CONCAT(&inm_free_list, inmh, in_multi, inm_nrele);
246         mtx_unlock(&in_multi_free_mtx);
247         taskqueue_enqueue(taskqueue_thread, &free_task);
248 }
249
250 void
251 inm_disconnect(struct in_multi *inm)
252 {
253         struct ifnet *ifp;
254         struct ifmultiaddr *ifma, *ll_ifma;
255
256         ifp = inm->inm_ifp;
257         IF_ADDR_WLOCK_ASSERT(ifp);
258         ifma = inm->inm_ifma;
259
260         if_ref(ifp);
261         if (ifma->ifma_flags & IFMA_F_ENQUEUED) {
262                 CK_STAILQ_REMOVE(&ifp->if_multiaddrs, ifma, ifmultiaddr, ifma_link);
263                 ifma->ifma_flags &= ~IFMA_F_ENQUEUED;
264         }
265         MCDPRINTF("removed ifma: %p from %s\n", ifma, ifp->if_xname);
266         if ((ll_ifma = ifma->ifma_llifma) != NULL) {
267                 MPASS(ifma != ll_ifma);
268                 ifma->ifma_llifma = NULL;
269                 MPASS(ll_ifma->ifma_llifma == NULL);
270                 MPASS(ll_ifma->ifma_ifp == ifp);
271                 if (--ll_ifma->ifma_refcount == 0) {
272                         if (ll_ifma->ifma_flags & IFMA_F_ENQUEUED) {
273                                 CK_STAILQ_REMOVE(&ifp->if_multiaddrs, ll_ifma, ifmultiaddr, ifma_link);
274                                 ll_ifma->ifma_flags &= ~IFMA_F_ENQUEUED;
275                         }
276                         MCDPRINTF("removed ll_ifma: %p from %s\n", ll_ifma, ifp->if_xname);
277                         if_freemulti(ll_ifma);
278                         ifma_restart = true;
279                 }
280         }
281 }
282
283 void
284 inm_release_deferred(struct in_multi *inm)
285 {
286         struct in_multi_head tmp;
287
288         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
289         MPASS(inm->inm_refcount > 0);
290         if (--inm->inm_refcount == 0) {
291                 SLIST_INIT(&tmp);
292                 inm_disconnect(inm);
293                 inm->inm_ifma->ifma_protospec = NULL;
294                 SLIST_INSERT_HEAD(&tmp, inm, inm_nrele);
295                 inm_release_list_deferred(&tmp);
296         }
297 }
298
299 static void
300 inm_release_task(void *arg __unused, int pending __unused)
301 {
302         struct in_multi_head inm_free_tmp;
303         struct in_multi *inm, *tinm;
304
305         SLIST_INIT(&inm_free_tmp);
306         mtx_lock(&in_multi_free_mtx);
307         SLIST_CONCAT(&inm_free_tmp, &inm_free_list, in_multi, inm_nrele);
308         mtx_unlock(&in_multi_free_mtx);
309         IN_MULTI_LOCK();
310         SLIST_FOREACH_SAFE(inm, &inm_free_tmp, inm_nrele, tinm) {
311                 SLIST_REMOVE_HEAD(&inm_free_tmp, inm_nrele);
312                 MPASS(inm);
313                 inm_release(inm);
314         }
315         IN_MULTI_UNLOCK();
316 }
317
318 /*
319  * Initialize an in_mfilter structure to a known state at t0, t1
320  * with an empty source filter list.
321  */
322 static __inline void
323 imf_init(struct in_mfilter *imf, const int st0, const int st1)
324 {
325         memset(imf, 0, sizeof(struct in_mfilter));
326         RB_INIT(&imf->imf_sources);
327         imf->imf_st[0] = st0;
328         imf->imf_st[1] = st1;
329 }
330
331 struct in_mfilter *
332 ip_mfilter_alloc(const int mflags, const int st0, const int st1)
333 {
334         struct in_mfilter *imf;
335
336         imf = malloc(sizeof(*imf), M_INMFILTER, mflags);
337         if (imf != NULL)
338                 imf_init(imf, st0, st1);
339
340         return (imf);
341 }
342
343 void
344 ip_mfilter_free(struct in_mfilter *imf)
345 {
346
347         imf_purge(imf);
348         free(imf, M_INMFILTER);
349 }
350
351 /*
352  * Function for looking up an in_multi record for an IPv4 multicast address
353  * on a given interface. ifp must be valid. If no record found, return NULL.
354  * The IN_MULTI_LIST_LOCK and IF_ADDR_LOCK on ifp must be held.
355  */
356 struct in_multi *
357 inm_lookup_locked(struct ifnet *ifp, const struct in_addr ina)
358 {
359         struct ifmultiaddr *ifma;
360         struct in_multi *inm;
361
362         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
363         IF_ADDR_LOCK_ASSERT(ifp);
364
365         inm = NULL;
366         CK_STAILQ_FOREACH(ifma, &((ifp)->if_multiaddrs), ifma_link) {
367                 if (ifma->ifma_addr->sa_family != AF_INET ||
368                         ifma->ifma_protospec == NULL)
369                         continue;
370                 inm = (struct in_multi *)ifma->ifma_protospec;
371                 if (inm->inm_addr.s_addr == ina.s_addr)
372                         break;
373                 inm = NULL;
374         }
375         return (inm);
376 }
377
378 /*
379  * Wrapper for inm_lookup_locked().
380  * The IF_ADDR_LOCK will be taken on ifp and released on return.
381  */
382 struct in_multi *
383 inm_lookup(struct ifnet *ifp, const struct in_addr ina)
384 {
385         struct epoch_tracker et;
386         struct in_multi *inm;
387
388         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
389         NET_EPOCH_ENTER(et);
390
391         inm = inm_lookup_locked(ifp, ina);
392         NET_EPOCH_EXIT(et);
393
394         return (inm);
395 }
396
397 /*
398  * Find an IPv4 multicast group entry for this ip_moptions instance
399  * which matches the specified group, and optionally an interface.
400  * Return its index into the array, or -1 if not found.
401  */
402 static struct in_mfilter *
403 imo_match_group(const struct ip_moptions *imo, const struct ifnet *ifp,
404     const struct sockaddr *group)
405 {
406         const struct sockaddr_in *gsin;
407         struct in_mfilter *imf;
408         struct in_multi *inm;
409
410         gsin = (const struct sockaddr_in *)group;
411
412         IP_MFILTER_FOREACH(imf, &imo->imo_head) {
413                 inm = imf->imf_inm;
414                 if (inm == NULL)
415                         continue;
416                 if ((ifp == NULL || (inm->inm_ifp == ifp)) &&
417                     in_hosteq(inm->inm_addr, gsin->sin_addr)) {
418                         break;
419                 }
420         }
421         return (imf);
422 }
423
424 /*
425  * Find an IPv4 multicast source entry for this imo which matches
426  * the given group index for this socket, and source address.
427  *
428  * NOTE: This does not check if the entry is in-mode, merely if
429  * it exists, which may not be the desired behaviour.
430  */
431 static struct in_msource *
432 imo_match_source(struct in_mfilter *imf, const struct sockaddr *src)
433 {
434         struct ip_msource        find;
435         struct ip_msource       *ims;
436         const sockunion_t       *psa;
437
438         KASSERT(src->sa_family == AF_INET, ("%s: !AF_INET", __func__));
439
440         /* Source trees are keyed in host byte order. */
441         psa = (const sockunion_t *)src;
442         find.ims_haddr = ntohl(psa->sin.sin_addr.s_addr);
443         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, &find);
444
445         return ((struct in_msource *)ims);
446 }
447
448 /*
449  * Perform filtering for multicast datagrams on a socket by group and source.
450  *
451  * Returns 0 if a datagram should be allowed through, or various error codes
452  * if the socket was not a member of the group, or the source was muted, etc.
453  */
454 int
455 imo_multi_filter(const struct ip_moptions *imo, const struct ifnet *ifp,
456     const struct sockaddr *group, const struct sockaddr *src)
457 {
458         struct in_mfilter *imf;
459         struct in_msource *ims;
460         int mode;
461
462         KASSERT(ifp != NULL, ("%s: null ifp", __func__));
463
464         imf = imo_match_group(imo, ifp, group);
465         if (imf == NULL)
466                 return (MCAST_NOTGMEMBER);
467
468         /*
469          * Check if the source was included in an (S,G) join.
470          * Allow reception on exclusive memberships by default,
471          * reject reception on inclusive memberships by default.
472          * Exclude source only if an in-mode exclude filter exists.
473          * Include source only if an in-mode include filter exists.
474          * NOTE: We are comparing group state here at IGMP t1 (now)
475          * with socket-layer t0 (since last downcall).
476          */
477         mode = imf->imf_st[1];
478         ims = imo_match_source(imf, src);
479
480         if ((ims == NULL && mode == MCAST_INCLUDE) ||
481             (ims != NULL && ims->imsl_st[0] != mode))
482                 return (MCAST_NOTSMEMBER);
483
484         return (MCAST_PASS);
485 }
486
487 /*
488  * Find and return a reference to an in_multi record for (ifp, group),
489  * and bump its reference count.
490  * If one does not exist, try to allocate it, and update link-layer multicast
491  * filters on ifp to listen for group.
492  * Assumes the IN_MULTI lock is held across the call.
493  * Return 0 if successful, otherwise return an appropriate error code.
494  */
495 static int
496 in_getmulti(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *group,
497     struct in_multi **pinm)
498 {
499         struct sockaddr_in       gsin;
500         struct ifmultiaddr      *ifma;
501         struct in_ifinfo        *ii;
502         struct in_multi         *inm;
503         int error;
504
505         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
506
507         ii = (struct in_ifinfo *)ifp->if_afdata[AF_INET];
508         IN_MULTI_LIST_LOCK();
509         inm = inm_lookup(ifp, *group);
510         if (inm != NULL) {
511                 /*
512                  * If we already joined this group, just bump the
513                  * refcount and return it.
514                  */
515                 KASSERT(inm->inm_refcount >= 1,
516                     ("%s: bad refcount %d", __func__, inm->inm_refcount));
517                 inm_acquire_locked(inm);
518                 *pinm = inm;
519         }
520         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
521         if (inm != NULL)
522                 return (0);
523
524         memset(&gsin, 0, sizeof(gsin));
525         gsin.sin_family = AF_INET;
526         gsin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
527         gsin.sin_addr = *group;
528
529         /*
530          * Check if a link-layer group is already associated
531          * with this network-layer group on the given ifnet.
532          */
533         error = if_addmulti(ifp, (struct sockaddr *)&gsin, &ifma);
534         if (error != 0)
535                 return (error);
536
537         /* XXX ifma_protospec must be covered by IF_ADDR_LOCK */
538         IN_MULTI_LIST_LOCK();
539         IF_ADDR_WLOCK(ifp);
540
541         /*
542          * If something other than netinet is occupying the link-layer
543          * group, print a meaningful error message and back out of
544          * the allocation.
545          * Otherwise, bump the refcount on the existing network-layer
546          * group association and return it.
547          */
548         if (ifma->ifma_protospec != NULL) {
549                 inm = (struct in_multi *)ifma->ifma_protospec;
550 #ifdef INVARIANTS
551                 KASSERT(ifma->ifma_addr != NULL, ("%s: no ifma_addr",
552                     __func__));
553                 KASSERT(ifma->ifma_addr->sa_family == AF_INET,
554                     ("%s: ifma not AF_INET", __func__));
555                 KASSERT(inm != NULL, ("%s: no ifma_protospec", __func__));
556                 if (inm->inm_ifma != ifma || inm->inm_ifp != ifp ||
557                     !in_hosteq(inm->inm_addr, *group)) {
558                         char addrbuf[INET_ADDRSTRLEN];
559
560                         panic("%s: ifma %p is inconsistent with %p (%s)",
561                             __func__, ifma, inm, inet_ntoa_r(*group, addrbuf));
562                 }
563 #endif
564                 inm_acquire_locked(inm);
565                 *pinm = inm;
566                 goto out_locked;
567         }
568
569         IF_ADDR_WLOCK_ASSERT(ifp);
570
571         /*
572          * A new in_multi record is needed; allocate and initialize it.
573          * We DO NOT perform an IGMP join as the in_ layer may need to
574          * push an initial source list down to IGMP to support SSM.
575          *
576          * The initial source filter state is INCLUDE, {} as per the RFC.
577          */
578         inm = malloc(sizeof(*inm), M_IPMADDR, M_NOWAIT | M_ZERO);
579         if (inm == NULL) {
580                 IF_ADDR_WUNLOCK(ifp);
581                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
582                 if_delmulti_ifma(ifma);
583                 return (ENOMEM);
584         }
585         inm->inm_addr = *group;
586         inm->inm_ifp = ifp;
587         inm->inm_igi = ii->ii_igmp;
588         inm->inm_ifma = ifma;
589         inm->inm_refcount = 1;
590         inm->inm_state = IGMP_NOT_MEMBER;
591         mbufq_init(&inm->inm_scq, IGMP_MAX_STATE_CHANGES);
592         inm->inm_st[0].iss_fmode = MCAST_UNDEFINED;
593         inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_UNDEFINED;
594         RB_INIT(&inm->inm_srcs);
595
596         ifma->ifma_protospec = inm;
597
598         *pinm = inm;
599  out_locked:
600         IF_ADDR_WUNLOCK(ifp);
601         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
602         return (0);
603 }
604
605 /*
606  * Drop a reference to an in_multi record.
607  *
608  * If the refcount drops to 0, free the in_multi record and
609  * delete the underlying link-layer membership.
610  */
611 static void
612 inm_release(struct in_multi *inm)
613 {
614         struct ifmultiaddr *ifma;
615         struct ifnet *ifp;
616
617         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: refcount is %d", __func__, inm->inm_refcount);
618         MPASS(inm->inm_refcount == 0);
619         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: freeing inm %p", __func__, inm);
620
621         ifma = inm->inm_ifma;
622         ifp = inm->inm_ifp;
623
624         /* XXX this access is not covered by IF_ADDR_LOCK */
625         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: purging ifma %p", __func__, ifma);
626         if (ifp != NULL) {
627                 CURVNET_SET(ifp->if_vnet);
628                 inm_purge(inm);
629                 free(inm, M_IPMADDR);
630                 if_delmulti_ifma_flags(ifma, 1);
631                 CURVNET_RESTORE();
632                 if_rele(ifp);
633         } else {
634                 inm_purge(inm);
635                 free(inm, M_IPMADDR);
636                 if_delmulti_ifma_flags(ifma, 1);
637         }
638 }
639
640 /*
641  * Clear recorded source entries for a group.
642  * Used by the IGMP code. Caller must hold the IN_MULTI lock.
643  * FIXME: Should reap.
644  */
645 void
646 inm_clear_recorded(struct in_multi *inm)
647 {
648         struct ip_msource       *ims;
649
650         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
651
652         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs) {
653                 if (ims->ims_stp) {
654                         ims->ims_stp = 0;
655                         --inm->inm_st[1].iss_rec;
656                 }
657         }
658         KASSERT(inm->inm_st[1].iss_rec == 0,
659             ("%s: iss_rec %d not 0", __func__, inm->inm_st[1].iss_rec));
660 }
661
662 /*
663  * Record a source as pending for a Source-Group IGMPv3 query.
664  * This lives here as it modifies the shared tree.
665  *
666  * inm is the group descriptor.
667  * naddr is the address of the source to record in network-byte order.
668  *
669  * If the net.inet.igmp.sgalloc sysctl is non-zero, we will
670  * lazy-allocate a source node in response to an SG query.
671  * Otherwise, no allocation is performed. This saves some memory
672  * with the trade-off that the source will not be reported to the
673  * router if joined in the window between the query response and
674  * the group actually being joined on the local host.
675  *
676  * VIMAGE: XXX: Currently the igmp_sgalloc feature has been removed.
677  * This turns off the allocation of a recorded source entry if
678  * the group has not been joined.
679  *
680  * Return 0 if the source didn't exist or was already marked as recorded.
681  * Return 1 if the source was marked as recorded by this function.
682  * Return <0 if any error occurred (negated errno code).
683  */
684 int
685 inm_record_source(struct in_multi *inm, const in_addr_t naddr)
686 {
687         struct ip_msource        find;
688         struct ip_msource       *ims, *nims;
689
690         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
691
692         find.ims_haddr = ntohl(naddr);
693         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, &find);
694         if (ims && ims->ims_stp)
695                 return (0);
696         if (ims == NULL) {
697                 if (inm->inm_nsrc == in_mcast_maxgrpsrc)
698                         return (-ENOSPC);
699                 nims = malloc(sizeof(struct ip_msource), M_IPMSOURCE,
700                     M_NOWAIT | M_ZERO);
701                 if (nims == NULL)
702                         return (-ENOMEM);
703                 nims->ims_haddr = find.ims_haddr;
704                 RB_INSERT(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, nims);
705                 ++inm->inm_nsrc;
706                 ims = nims;
707         }
708
709         /*
710          * Mark the source as recorded and update the recorded
711          * source count.
712          */
713         ++ims->ims_stp;
714         ++inm->inm_st[1].iss_rec;
715
716         return (1);
717 }
718
719 /*
720  * Return a pointer to an in_msource owned by an in_mfilter,
721  * given its source address.
722  * Lazy-allocate if needed. If this is a new entry its filter state is
723  * undefined at t0.
724  *
725  * imf is the filter set being modified.
726  * haddr is the source address in *host* byte-order.
727  *
728  * SMPng: May be called with locks held; malloc must not block.
729  */
730 static int
731 imf_get_source(struct in_mfilter *imf, const struct sockaddr_in *psin,
732     struct in_msource **plims)
733 {
734         struct ip_msource        find;
735         struct ip_msource       *ims, *nims;
736         struct in_msource       *lims;
737         int                      error;
738
739         error = 0;
740         ims = NULL;
741         lims = NULL;
742
743         /* key is host byte order */
744         find.ims_haddr = ntohl(psin->sin_addr.s_addr);
745         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, &find);
746         lims = (struct in_msource *)ims;
747         if (lims == NULL) {
748                 if (imf->imf_nsrc == in_mcast_maxsocksrc)
749                         return (ENOSPC);
750                 nims = malloc(sizeof(struct in_msource), M_INMFILTER,
751                     M_NOWAIT | M_ZERO);
752                 if (nims == NULL)
753                         return (ENOMEM);
754                 lims = (struct in_msource *)nims;
755                 lims->ims_haddr = find.ims_haddr;
756                 lims->imsl_st[0] = MCAST_UNDEFINED;
757                 RB_INSERT(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, nims);
758                 ++imf->imf_nsrc;
759         }
760
761         *plims = lims;
762
763         return (error);
764 }
765
766 /*
767  * Graft a source entry into an existing socket-layer filter set,
768  * maintaining any required invariants and checking allocations.
769  *
770  * The source is marked as being in the new filter mode at t1.
771  *
772  * Return the pointer to the new node, otherwise return NULL.
773  */
774 static struct in_msource *
775 imf_graft(struct in_mfilter *imf, const uint8_t st1,
776     const struct sockaddr_in *psin)
777 {
778         struct ip_msource       *nims;
779         struct in_msource       *lims;
780
781         nims = malloc(sizeof(struct in_msource), M_INMFILTER,
782             M_NOWAIT | M_ZERO);
783         if (nims == NULL)
784                 return (NULL);
785         lims = (struct in_msource *)nims;
786         lims->ims_haddr = ntohl(psin->sin_addr.s_addr);
787         lims->imsl_st[0] = MCAST_UNDEFINED;
788         lims->imsl_st[1] = st1;
789         RB_INSERT(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, nims);
790         ++imf->imf_nsrc;
791
792         return (lims);
793 }
794
795 /*
796  * Prune a source entry from an existing socket-layer filter set,
797  * maintaining any required invariants and checking allocations.
798  *
799  * The source is marked as being left at t1, it is not freed.
800  *
801  * Return 0 if no error occurred, otherwise return an errno value.
802  */
803 static int
804 imf_prune(struct in_mfilter *imf, const struct sockaddr_in *psin)
805 {
806         struct ip_msource        find;
807         struct ip_msource       *ims;
808         struct in_msource       *lims;
809
810         /* key is host byte order */
811         find.ims_haddr = ntohl(psin->sin_addr.s_addr);
812         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, &find);
813         if (ims == NULL)
814                 return (ENOENT);
815         lims = (struct in_msource *)ims;
816         lims->imsl_st[1] = MCAST_UNDEFINED;
817         return (0);
818 }
819
820 /*
821  * Revert socket-layer filter set deltas at t1 to t0 state.
822  */
823 static void
824 imf_rollback(struct in_mfilter *imf)
825 {
826         struct ip_msource       *ims, *tims;
827         struct in_msource       *lims;
828
829         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources, tims) {
830                 lims = (struct in_msource *)ims;
831                 if (lims->imsl_st[0] == lims->imsl_st[1]) {
832                         /* no change at t1 */
833                         continue;
834                 } else if (lims->imsl_st[0] != MCAST_UNDEFINED) {
835                         /* revert change to existing source at t1 */
836                         lims->imsl_st[1] = lims->imsl_st[0];
837                 } else {
838                         /* revert source added t1 */
839                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
840                         RB_REMOVE(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, ims);
841                         free(ims, M_INMFILTER);
842                         imf->imf_nsrc--;
843                 }
844         }
845         imf->imf_st[1] = imf->imf_st[0];
846 }
847
848 /*
849  * Mark socket-layer filter set as INCLUDE {} at t1.
850  */
851 static void
852 imf_leave(struct in_mfilter *imf)
853 {
854         struct ip_msource       *ims;
855         struct in_msource       *lims;
856
857         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
858                 lims = (struct in_msource *)ims;
859                 lims->imsl_st[1] = MCAST_UNDEFINED;
860         }
861         imf->imf_st[1] = MCAST_INCLUDE;
862 }
863
864 /*
865  * Mark socket-layer filter set deltas as committed.
866  */
867 static void
868 imf_commit(struct in_mfilter *imf)
869 {
870         struct ip_msource       *ims;
871         struct in_msource       *lims;
872
873         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
874                 lims = (struct in_msource *)ims;
875                 lims->imsl_st[0] = lims->imsl_st[1];
876         }
877         imf->imf_st[0] = imf->imf_st[1];
878 }
879
880 /*
881  * Reap unreferenced sources from socket-layer filter set.
882  */
883 static void
884 imf_reap(struct in_mfilter *imf)
885 {
886         struct ip_msource       *ims, *tims;
887         struct in_msource       *lims;
888
889         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources, tims) {
890                 lims = (struct in_msource *)ims;
891                 if ((lims->imsl_st[0] == MCAST_UNDEFINED) &&
892                     (lims->imsl_st[1] == MCAST_UNDEFINED)) {
893                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free lims %p", __func__, ims);
894                         RB_REMOVE(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, ims);
895                         free(ims, M_INMFILTER);
896                         imf->imf_nsrc--;
897                 }
898         }
899 }
900
901 /*
902  * Purge socket-layer filter set.
903  */
904 static void
905 imf_purge(struct in_mfilter *imf)
906 {
907         struct ip_msource       *ims, *tims;
908
909         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources, tims) {
910                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
911                 RB_REMOVE(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, ims);
912                 free(ims, M_INMFILTER);
913                 imf->imf_nsrc--;
914         }
915         imf->imf_st[0] = imf->imf_st[1] = MCAST_UNDEFINED;
916         KASSERT(RB_EMPTY(&imf->imf_sources),
917             ("%s: imf_sources not empty", __func__));
918 }
919
920 /*
921  * Look up a source filter entry for a multicast group.
922  *
923  * inm is the group descriptor to work with.
924  * haddr is the host-byte-order IPv4 address to look up.
925  * noalloc may be non-zero to suppress allocation of sources.
926  * *pims will be set to the address of the retrieved or allocated source.
927  *
928  * SMPng: NOTE: may be called with locks held.
929  * Return 0 if successful, otherwise return a non-zero error code.
930  */
931 static int
932 inm_get_source(struct in_multi *inm, const in_addr_t haddr,
933     const int noalloc, struct ip_msource **pims)
934 {
935         struct ip_msource        find;
936         struct ip_msource       *ims, *nims;
937
938         find.ims_haddr = haddr;
939         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, &find);
940         if (ims == NULL && !noalloc) {
941                 if (inm->inm_nsrc == in_mcast_maxgrpsrc)
942                         return (ENOSPC);
943                 nims = malloc(sizeof(struct ip_msource), M_IPMSOURCE,
944                     M_NOWAIT | M_ZERO);
945                 if (nims == NULL)
946                         return (ENOMEM);
947                 nims->ims_haddr = haddr;
948                 RB_INSERT(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, nims);
949                 ++inm->inm_nsrc;
950                 ims = nims;
951 #ifdef KTR
952                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: allocated 0x%08x as %p", __func__,
953                     haddr, ims);
954 #endif
955         }
956
957         *pims = ims;
958         return (0);
959 }
960
961 /*
962  * Merge socket-layer source into IGMP-layer source.
963  * If rollback is non-zero, perform the inverse of the merge.
964  */
965 static void
966 ims_merge(struct ip_msource *ims, const struct in_msource *lims,
967     const int rollback)
968 {
969         int n = rollback ? -1 : 1;
970
971         if (lims->imsl_st[0] == MCAST_EXCLUDE) {
972                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 ex -= %d on 0x%08x",
973                     __func__, n, ims->ims_haddr);
974                 ims->ims_st[1].ex -= n;
975         } else if (lims->imsl_st[0] == MCAST_INCLUDE) {
976                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 in -= %d on 0x%08x",
977                     __func__, n, ims->ims_haddr);
978                 ims->ims_st[1].in -= n;
979         }
980
981         if (lims->imsl_st[1] == MCAST_EXCLUDE) {
982                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 ex += %d on 0x%08x",
983                     __func__, n, ims->ims_haddr);
984                 ims->ims_st[1].ex += n;
985         } else if (lims->imsl_st[1] == MCAST_INCLUDE) {
986                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 in += %d on 0x%08x",
987                     __func__, n, ims->ims_haddr);
988                 ims->ims_st[1].in += n;
989         }
990 }
991
992 /*
993  * Atomically update the global in_multi state, when a membership's
994  * filter list is being updated in any way.
995  *
996  * imf is the per-inpcb-membership group filter pointer.
997  * A fake imf may be passed for in-kernel consumers.
998  *
999  * XXX This is a candidate for a set-symmetric-difference style loop
1000  * which would eliminate the repeated lookup from root of ims nodes,
1001  * as they share the same key space.
1002  *
1003  * If any error occurred this function will back out of refcounts
1004  * and return a non-zero value.
1005  */
1006 static int
1007 inm_merge(struct in_multi *inm, /*const*/ struct in_mfilter *imf)
1008 {
1009         struct ip_msource       *ims, *nims;
1010         struct in_msource       *lims;
1011         int                      schanged, error;
1012         int                      nsrc0, nsrc1;
1013
1014         schanged = 0;
1015         error = 0;
1016         nsrc1 = nsrc0 = 0;
1017         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
1018
1019         /*
1020          * Update the source filters first, as this may fail.
1021          * Maintain count of in-mode filters at t0, t1. These are
1022          * used to work out if we transition into ASM mode or not.
1023          * Maintain a count of source filters whose state was
1024          * actually modified by this operation.
1025          */
1026         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
1027                 lims = (struct in_msource *)ims;
1028                 if (lims->imsl_st[0] == imf->imf_st[0]) nsrc0++;
1029                 if (lims->imsl_st[1] == imf->imf_st[1]) nsrc1++;
1030                 if (lims->imsl_st[0] == lims->imsl_st[1]) continue;
1031                 error = inm_get_source(inm, lims->ims_haddr, 0, &nims);
1032                 ++schanged;
1033                 if (error)
1034                         break;
1035                 ims_merge(nims, lims, 0);
1036         }
1037         if (error) {
1038                 struct ip_msource *bims;
1039
1040                 RB_FOREACH_REVERSE_FROM(ims, ip_msource_tree, nims) {
1041                         lims = (struct in_msource *)ims;
1042                         if (lims->imsl_st[0] == lims->imsl_st[1])
1043                                 continue;
1044                         (void)inm_get_source(inm, lims->ims_haddr, 1, &bims);
1045                         if (bims == NULL)
1046                                 continue;
1047                         ims_merge(bims, lims, 1);
1048                 }
1049                 goto out_reap;
1050         }
1051
1052         CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imf filters in-mode: %d at t0, %d at t1",
1053             __func__, nsrc0, nsrc1);
1054
1055         /* Handle transition between INCLUDE {n} and INCLUDE {} on socket. */
1056         if (imf->imf_st[0] == imf->imf_st[1] &&
1057             imf->imf_st[1] == MCAST_INCLUDE) {
1058                 if (nsrc1 == 0) {
1059                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --in on inm at t1", __func__);
1060                         --inm->inm_st[1].iss_in;
1061                 }
1062         }
1063
1064         /* Handle filter mode transition on socket. */
1065         if (imf->imf_st[0] != imf->imf_st[1]) {
1066                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imf transition %d to %d",
1067                     __func__, imf->imf_st[0], imf->imf_st[1]);
1068
1069                 if (imf->imf_st[0] == MCAST_EXCLUDE) {
1070                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --ex on inm at t1", __func__);
1071                         --inm->inm_st[1].iss_ex;
1072                 } else if (imf->imf_st[0] == MCAST_INCLUDE) {
1073                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --in on inm at t1", __func__);
1074                         --inm->inm_st[1].iss_in;
1075                 }
1076
1077                 if (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE) {
1078                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: ex++ on inm at t1", __func__);
1079                         inm->inm_st[1].iss_ex++;
1080                 } else if (imf->imf_st[1] == MCAST_INCLUDE && nsrc1 > 0) {
1081                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: in++ on inm at t1", __func__);
1082                         inm->inm_st[1].iss_in++;
1083                 }
1084         }
1085
1086         /*
1087          * Track inm filter state in terms of listener counts.
1088          * If there are any exclusive listeners, stack-wide
1089          * membership is exclusive.
1090          * Otherwise, if only inclusive listeners, stack-wide is inclusive.
1091          * If no listeners remain, state is undefined at t1,
1092          * and the IGMP lifecycle for this group should finish.
1093          */
1094         if (inm->inm_st[1].iss_ex > 0) {
1095                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: transition to EX", __func__);
1096                 inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_EXCLUDE;
1097         } else if (inm->inm_st[1].iss_in > 0) {
1098                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: transition to IN", __func__);
1099                 inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_INCLUDE;
1100         } else {
1101                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: transition to UNDEF", __func__);
1102                 inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_UNDEFINED;
1103         }
1104
1105         /* Decrement ASM listener count on transition out of ASM mode. */
1106         if (imf->imf_st[0] == MCAST_EXCLUDE && nsrc0 == 0) {
1107                 if ((imf->imf_st[1] != MCAST_EXCLUDE) ||
1108                     (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE && nsrc1 > 0)) {
1109                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --asm on inm at t1", __func__);
1110                         --inm->inm_st[1].iss_asm;
1111                 }
1112         }
1113
1114         /* Increment ASM listener count on transition to ASM mode. */
1115         if (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         CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: merged imf %p to inm %p", __func__, imf, inm);
1121         inm_print(inm);
1122
1123 out_reap:
1124         if (schanged > 0) {
1125                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: sources changed; reaping", __func__);
1126                 inm_reap(inm);
1127         }
1128         return (error);
1129 }
1130
1131 /*
1132  * Mark an in_multi's filter set deltas as committed.
1133  * Called by IGMP after a state change has been enqueued.
1134  */
1135 void
1136 inm_commit(struct in_multi *inm)
1137 {
1138         struct ip_msource       *ims;
1139
1140         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: commit inm %p", __func__, inm);
1141         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: pre commit:", __func__);
1142         inm_print(inm);
1143
1144         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs) {
1145                 ims->ims_st[0] = ims->ims_st[1];
1146         }
1147         inm->inm_st[0] = inm->inm_st[1];
1148 }
1149
1150 /*
1151  * Reap unreferenced nodes from an in_multi's filter set.
1152  */
1153 static void
1154 inm_reap(struct in_multi *inm)
1155 {
1156         struct ip_msource       *ims, *tims;
1157
1158         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, tims) {
1159                 if (ims->ims_st[0].ex > 0 || ims->ims_st[0].in > 0 ||
1160                     ims->ims_st[1].ex > 0 || ims->ims_st[1].in > 0 ||
1161                     ims->ims_stp != 0)
1162                         continue;
1163                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
1164                 RB_REMOVE(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, ims);
1165                 free(ims, M_IPMSOURCE);
1166                 inm->inm_nsrc--;
1167         }
1168 }
1169
1170 /*
1171  * Purge all source nodes from an in_multi's filter set.
1172  */
1173 static void
1174 inm_purge(struct in_multi *inm)
1175 {
1176         struct ip_msource       *ims, *tims;
1177
1178         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, tims) {
1179                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
1180                 RB_REMOVE(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, ims);
1181                 free(ims, M_IPMSOURCE);
1182                 inm->inm_nsrc--;
1183         }
1184 }
1185
1186 /*
1187  * Join a multicast group; unlocked entry point.
1188  *
1189  * SMPng: XXX: in_joingroup() is called from in_control() when Giant
1190  * is not held. Fortunately, ifp is unlikely to have been detached
1191  * at this point, so we assume it's OK to recurse.
1192  */
1193 int
1194 in_joingroup(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *gina,
1195     /*const*/ struct in_mfilter *imf, struct in_multi **pinm)
1196 {
1197         int error;
1198
1199         IN_MULTI_LOCK();
1200         error = in_joingroup_locked(ifp, gina, imf, pinm);
1201         IN_MULTI_UNLOCK();
1202
1203         return (error);
1204 }
1205
1206 /*
1207  * Join a multicast group; real entry point.
1208  *
1209  * Only preserves atomicity at inm level.
1210  * NOTE: imf argument cannot be const due to sys/tree.h limitations.
1211  *
1212  * If the IGMP downcall fails, the group is not joined, and an error
1213  * code is returned.
1214  */
1215 int
1216 in_joingroup_locked(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *gina,
1217     /*const*/ struct in_mfilter *imf, struct in_multi **pinm)
1218 {
1219         struct in_mfilter        timf;
1220         struct in_multi         *inm;
1221         int                      error;
1222
1223         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
1224         IN_MULTI_LIST_UNLOCK_ASSERT();
1225
1226         CTR4(KTR_IGMPV3, "%s: join 0x%08x on %p(%s))", __func__,
1227             ntohl(gina->s_addr), ifp, ifp->if_xname);
1228
1229         error = 0;
1230         inm = NULL;
1231
1232         /*
1233          * If no imf was specified (i.e. kernel consumer),
1234          * fake one up and assume it is an ASM join.
1235          */
1236         if (imf == NULL) {
1237                 imf_init(&timf, MCAST_UNDEFINED, MCAST_EXCLUDE);
1238                 imf = &timf;
1239         }
1240
1241         error = in_getmulti(ifp, gina, &inm);
1242         if (error) {
1243                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: in_getmulti() failure", __func__);
1244                 return (error);
1245         }
1246         IN_MULTI_LIST_LOCK();
1247         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
1248         error = inm_merge(inm, imf);
1249         if (error) {
1250                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state", __func__);
1251                 goto out_inm_release;
1252         }
1253
1254         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
1255         error = igmp_change_state(inm);
1256         if (error) {
1257                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to update source", __func__);
1258                 goto out_inm_release;
1259         }
1260
1261  out_inm_release:
1262         if (error) {
1263
1264                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: dropping ref on %p", __func__, inm);
1265                 IF_ADDR_WLOCK(ifp);
1266                 inm_release_deferred(inm);
1267                 IF_ADDR_WUNLOCK(ifp);
1268         } else {
1269                 *pinm = inm;
1270         }
1271         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
1272
1273         return (error);
1274 }
1275
1276 /*
1277  * Leave a multicast group; unlocked entry point.
1278  */
1279 int
1280 in_leavegroup(struct in_multi *inm, /*const*/ struct in_mfilter *imf)
1281 {
1282         int error;
1283
1284         IN_MULTI_LOCK();
1285         error = in_leavegroup_locked(inm, imf);
1286         IN_MULTI_UNLOCK();
1287
1288         return (error);
1289 }
1290
1291 /*
1292  * Leave a multicast group; real entry point.
1293  * All source filters will be expunged.
1294  *
1295  * Only preserves atomicity at inm level.
1296  *
1297  * Holding the write lock for the INP which contains imf
1298  * is highly advisable. We can't assert for it as imf does not
1299  * contain a back-pointer to the owning inp.
1300  *
1301  * Note: This is not the same as inm_release(*) as this function also
1302  * makes a state change downcall into IGMP.
1303  */
1304 int
1305 in_leavegroup_locked(struct in_multi *inm, /*const*/ struct in_mfilter *imf)
1306 {
1307         struct in_mfilter        timf;
1308         int                      error;
1309
1310         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
1311         IN_MULTI_LIST_UNLOCK_ASSERT();
1312
1313         error = 0;
1314
1315         CTR5(KTR_IGMPV3, "%s: leave inm %p, 0x%08x/%s, imf %p", __func__,
1316             inm, ntohl(inm->inm_addr.s_addr),
1317             (inm_is_ifp_detached(inm) ? "null" : inm->inm_ifp->if_xname),
1318             imf);
1319
1320         /*
1321          * If no imf was specified (i.e. kernel consumer),
1322          * fake one up and assume it is an ASM join.
1323          */
1324         if (imf == NULL) {
1325                 imf_init(&timf, MCAST_EXCLUDE, MCAST_UNDEFINED);
1326                 imf = &timf;
1327         }
1328
1329         /*
1330          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
1331          *
1332          * As this particular invocation should not cause any memory
1333          * to be allocated, and there is no opportunity to roll back
1334          * the transaction, it MUST NOT fail.
1335          */
1336         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
1337         IN_MULTI_LIST_LOCK();
1338         error = inm_merge(inm, imf);
1339         KASSERT(error == 0, ("%s: failed to merge inm state", __func__));
1340
1341         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
1342         CURVNET_SET(inm->inm_ifp->if_vnet);
1343         error = igmp_change_state(inm);
1344         IF_ADDR_WLOCK(inm->inm_ifp);
1345         inm_release_deferred(inm);
1346         IF_ADDR_WUNLOCK(inm->inm_ifp);
1347         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
1348         CURVNET_RESTORE();
1349         if (error)
1350                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall", __func__);
1351
1352         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: dropping ref on %p", __func__, inm);
1353
1354         return (error);
1355 }
1356
1357 /*#ifndef BURN_BRIDGES*/
1358 /*
1359  * Join an IPv4 multicast group in (*,G) exclusive mode.
1360  * The group must be a 224.0.0.0/24 link-scope group.
1361  * This KPI is for legacy kernel consumers only.
1362  */
1363 struct in_multi *
1364 in_addmulti(struct in_addr *ap, struct ifnet *ifp)
1365 {
1366         struct in_multi *pinm;
1367         int error;
1368 #ifdef INVARIANTS
1369         char addrbuf[INET_ADDRSTRLEN];
1370 #endif
1371
1372         KASSERT(IN_LOCAL_GROUP(ntohl(ap->s_addr)),
1373             ("%s: %s not in 224.0.0.0/24", __func__,
1374             inet_ntoa_r(*ap, addrbuf)));
1375
1376         error = in_joingroup(ifp, ap, NULL, &pinm);
1377         if (error != 0)
1378                 pinm = NULL;
1379
1380         return (pinm);
1381 }
1382
1383 /*
1384  * Block or unblock an ASM multicast source on an inpcb.
1385  * This implements the delta-based API described in RFC 3678.
1386  *
1387  * The delta-based API applies only to exclusive-mode memberships.
1388  * An IGMP downcall will be performed.
1389  *
1390  * SMPng: NOTE: Must take Giant as a join may create a new ifma.
1391  *
1392  * Return 0 if successful, otherwise return an appropriate error code.
1393  */
1394 static int
1395 inp_block_unblock_source(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1396 {
1397         struct group_source_req          gsr;
1398         struct rm_priotracker            in_ifa_tracker;
1399         sockunion_t                     *gsa, *ssa;
1400         struct ifnet                    *ifp;
1401         struct in_mfilter               *imf;
1402         struct ip_moptions              *imo;
1403         struct in_msource               *ims;
1404         struct in_multi                 *inm;
1405         uint16_t                         fmode;
1406         int                              error, doblock;
1407
1408         ifp = NULL;
1409         error = 0;
1410         doblock = 0;
1411
1412         memset(&gsr, 0, sizeof(struct group_source_req));
1413         gsa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_group;
1414         ssa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_source;
1415
1416         switch (sopt->sopt_name) {
1417         case IP_BLOCK_SOURCE:
1418         case IP_UNBLOCK_SOURCE: {
1419                 struct ip_mreq_source    mreqs;
1420
1421                 error = sooptcopyin(sopt, &mreqs,
1422                     sizeof(struct ip_mreq_source),
1423                     sizeof(struct ip_mreq_source));
1424                 if (error)
1425                         return (error);
1426
1427                 gsa->sin.sin_family = AF_INET;
1428                 gsa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1429                 gsa->sin.sin_addr = mreqs.imr_multiaddr;
1430
1431                 ssa->sin.sin_family = AF_INET;
1432                 ssa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1433                 ssa->sin.sin_addr = mreqs.imr_sourceaddr;
1434
1435                 if (!in_nullhost(mreqs.imr_interface)) {
1436                         IN_IFADDR_RLOCK(&in_ifa_tracker);
1437                         INADDR_TO_IFP(mreqs.imr_interface, ifp);
1438                         IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
1439                 }
1440                 if (sopt->sopt_name == IP_BLOCK_SOURCE)
1441                         doblock = 1;
1442
1443                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imr_interface = 0x%08x, ifp = %p",
1444                     __func__, ntohl(mreqs.imr_interface.s_addr), ifp);
1445                 break;
1446             }
1447
1448         case MCAST_BLOCK_SOURCE:
1449         case MCAST_UNBLOCK_SOURCE:
1450                 error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
1451                     sizeof(struct group_source_req),
1452                     sizeof(struct group_source_req));
1453                 if (error)
1454                         return (error);
1455
1456                 if (gsa->sin.sin_family != AF_INET ||
1457                     gsa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
1458                         return (EINVAL);
1459
1460                 if (ssa->sin.sin_family != AF_INET ||
1461                     ssa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
1462                         return (EINVAL);
1463
1464                 if (gsr.gsr_interface == 0 || V_if_index < gsr.gsr_interface)
1465                         return (EADDRNOTAVAIL);
1466
1467                 ifp = ifnet_byindex(gsr.gsr_interface);
1468
1469                 if (sopt->sopt_name == MCAST_BLOCK_SOURCE)
1470                         doblock = 1;
1471                 break;
1472
1473         default:
1474                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: unknown sopt_name %d",
1475                     __func__, sopt->sopt_name);
1476                 return (EOPNOTSUPP);
1477                 break;
1478         }
1479
1480         if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
1481                 return (EINVAL);
1482
1483         IN_MULTI_LOCK();
1484
1485         /*
1486          * Check if we are actually a member of this group.
1487          */
1488         imo = inp_findmoptions(inp);
1489         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
1490         if (imf == NULL) {
1491                 error = EADDRNOTAVAIL;
1492                 goto out_inp_locked;
1493         }
1494         inm = imf->imf_inm;
1495
1496         /*
1497          * Attempting to use the delta-based API on an
1498          * non exclusive-mode membership is an error.
1499          */
1500         fmode = imf->imf_st[0];
1501         if (fmode != MCAST_EXCLUDE) {
1502                 error = EINVAL;
1503                 goto out_inp_locked;
1504         }
1505
1506         /*
1507          * Deal with error cases up-front:
1508          *  Asked to block, but already blocked; or
1509          *  Asked to unblock, but nothing to unblock.
1510          * If adding a new block entry, allocate it.
1511          */
1512         ims = imo_match_source(imf, &ssa->sa);
1513         if ((ims != NULL && doblock) || (ims == NULL && !doblock)) {
1514                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: source 0x%08x %spresent", __func__,
1515                     ntohl(ssa->sin.sin_addr.s_addr), doblock ? "" : "not ");
1516                 error = EADDRNOTAVAIL;
1517                 goto out_inp_locked;
1518         }
1519
1520         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
1521
1522         /*
1523          * Begin state merge transaction at socket layer.
1524          */
1525         if (doblock) {
1526                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "block");
1527                 ims = imf_graft(imf, fmode, &ssa->sin);
1528                 if (ims == NULL)
1529                         error = ENOMEM;
1530         } else {
1531                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "allow");
1532                 error = imf_prune(imf, &ssa->sin);
1533         }
1534
1535         if (error) {
1536                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge imf state failed", __func__);
1537                 goto out_imf_rollback;
1538         }
1539
1540         /*
1541          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
1542          */
1543         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
1544         IN_MULTI_LIST_LOCK();
1545         error = inm_merge(inm, imf);
1546         if (error) {
1547                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state", __func__);
1548                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
1549                 goto out_imf_rollback;
1550         }
1551
1552         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
1553         error = igmp_change_state(inm);
1554         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
1555         if (error)
1556                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall", __func__);
1557
1558 out_imf_rollback:
1559         if (error)
1560                 imf_rollback(imf);
1561         else
1562                 imf_commit(imf);
1563
1564         imf_reap(imf);
1565
1566 out_inp_locked:
1567         INP_WUNLOCK(inp);
1568         IN_MULTI_UNLOCK();
1569         return (error);
1570 }
1571
1572 /*
1573  * Given an inpcb, return its multicast options structure pointer.  Accepts
1574  * an unlocked inpcb pointer, but will return it locked.  May sleep.
1575  *
1576  * SMPng: NOTE: Potentially calls malloc(M_WAITOK) with Giant held.
1577  * SMPng: NOTE: Returns with the INP write lock held.
1578  */
1579 static struct ip_moptions *
1580 inp_findmoptions(struct inpcb *inp)
1581 {
1582         struct ip_moptions       *imo;
1583
1584         INP_WLOCK(inp);
1585         if (inp->inp_moptions != NULL)
1586                 return (inp->inp_moptions);
1587
1588         INP_WUNLOCK(inp);
1589
1590         imo = malloc(sizeof(*imo), M_IPMOPTS, M_WAITOK);
1591
1592         imo->imo_multicast_ifp = NULL;
1593         imo->imo_multicast_addr.s_addr = INADDR_ANY;
1594         imo->imo_multicast_vif = -1;
1595         imo->imo_multicast_ttl = IP_DEFAULT_MULTICAST_TTL;
1596         imo->imo_multicast_loop = in_mcast_loop;
1597         STAILQ_INIT(&imo->imo_head);
1598
1599         INP_WLOCK(inp);
1600         if (inp->inp_moptions != NULL) {
1601                 free(imo, M_IPMOPTS);
1602                 return (inp->inp_moptions);
1603         }
1604         inp->inp_moptions = imo;
1605         return (imo);
1606 }
1607
1608 static void
1609 inp_gcmoptions(struct ip_moptions *imo)
1610 {
1611         struct in_mfilter *imf;
1612         struct in_multi *inm;
1613         struct ifnet *ifp;
1614
1615         while ((imf = ip_mfilter_first(&imo->imo_head)) != NULL) {
1616                 ip_mfilter_remove(&imo->imo_head, imf);
1617
1618                 imf_leave(imf);
1619                 if ((inm = imf->imf_inm) != NULL) {
1620                         if ((ifp = inm->inm_ifp) != NULL) {
1621                                 CURVNET_SET(ifp->if_vnet);
1622                                 (void)in_leavegroup(inm, imf);
1623                                 CURVNET_RESTORE();
1624                         } else {
1625                                 (void)in_leavegroup(inm, imf);
1626                         }
1627                 }
1628                 ip_mfilter_free(imf);
1629         }
1630         free(imo, M_IPMOPTS);
1631 }
1632
1633 /*
1634  * Discard the IP multicast options (and source filters).  To minimize
1635  * the amount of work done while holding locks such as the INP's
1636  * pcbinfo lock (which is used in the receive path), the free
1637  * operation is deferred to the epoch callback task.
1638  */
1639 void
1640 inp_freemoptions(struct ip_moptions *imo)
1641 {
1642         if (imo == NULL)
1643                 return;
1644         inp_gcmoptions(imo);
1645 }
1646
1647 /*
1648  * Atomically get source filters on a socket for an IPv4 multicast group.
1649  * Called with INP lock held; returns with lock released.
1650  */
1651 static int
1652 inp_get_source_filters(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1653 {
1654         struct __msfilterreq     msfr;
1655         sockunion_t             *gsa;
1656         struct ifnet            *ifp;
1657         struct ip_moptions      *imo;
1658         struct in_mfilter       *imf;
1659         struct ip_msource       *ims;
1660         struct in_msource       *lims;
1661         struct sockaddr_in      *psin;
1662         struct sockaddr_storage *ptss;
1663         struct sockaddr_storage *tss;
1664         int                      error;
1665         size_t                   nsrcs, ncsrcs;
1666
1667         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
1668
1669         imo = inp->inp_moptions;
1670         KASSERT(imo != NULL, ("%s: null ip_moptions", __func__));
1671
1672         INP_WUNLOCK(inp);
1673
1674         error = sooptcopyin(sopt, &msfr, sizeof(struct __msfilterreq),
1675             sizeof(struct __msfilterreq));
1676         if (error)
1677                 return (error);
1678
1679         if (msfr.msfr_ifindex == 0 || V_if_index < msfr.msfr_ifindex)
1680                 return (EINVAL);
1681
1682         ifp = ifnet_byindex(msfr.msfr_ifindex);
1683         if (ifp == NULL)
1684                 return (EINVAL);
1685
1686         INP_WLOCK(inp);
1687
1688         /*
1689          * Lookup group on the socket.
1690          */
1691         gsa = (sockunion_t *)&msfr.msfr_group;
1692         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
1693         if (imf == NULL) {
1694                 INP_WUNLOCK(inp);
1695                 return (EADDRNOTAVAIL);
1696         }
1697
1698         /*
1699          * Ignore memberships which are in limbo.
1700          */
1701         if (imf->imf_st[1] == MCAST_UNDEFINED) {
1702                 INP_WUNLOCK(inp);
1703                 return (EAGAIN);
1704         }
1705         msfr.msfr_fmode = imf->imf_st[1];
1706
1707         /*
1708          * If the user specified a buffer, copy out the source filter
1709          * entries to userland gracefully.
1710          * We only copy out the number of entries which userland
1711          * has asked for, but we always tell userland how big the
1712          * buffer really needs to be.
1713          */
1714         if (msfr.msfr_nsrcs > in_mcast_maxsocksrc)
1715                 msfr.msfr_nsrcs = in_mcast_maxsocksrc;
1716         tss = NULL;
1717         if (msfr.msfr_srcs != NULL && msfr.msfr_nsrcs > 0) {
1718                 tss = malloc(sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs,
1719                     M_TEMP, M_NOWAIT | M_ZERO);
1720                 if (tss == NULL) {
1721                         INP_WUNLOCK(inp);
1722                         return (ENOBUFS);
1723                 }
1724         }
1725
1726         /*
1727          * Count number of sources in-mode at t0.
1728          * If buffer space exists and remains, copy out source entries.
1729          */
1730         nsrcs = msfr.msfr_nsrcs;
1731         ncsrcs = 0;
1732         ptss = tss;
1733         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
1734                 lims = (struct in_msource *)ims;
1735                 if (lims->imsl_st[0] == MCAST_UNDEFINED ||
1736                     lims->imsl_st[0] != imf->imf_st[0])
1737                         continue;
1738                 ++ncsrcs;
1739                 if (tss != NULL && nsrcs > 0) {
1740                         psin = (struct sockaddr_in *)ptss;
1741                         psin->sin_family = AF_INET;
1742                         psin->sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1743                         psin->sin_addr.s_addr = htonl(lims->ims_haddr);
1744                         psin->sin_port = 0;
1745                         ++ptss;
1746                         --nsrcs;
1747                 }
1748         }
1749
1750         INP_WUNLOCK(inp);
1751
1752         if (tss != NULL) {
1753                 error = copyout(tss, msfr.msfr_srcs,
1754                     sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs);
1755                 free(tss, M_TEMP);
1756                 if (error)
1757                         return (error);
1758         }
1759
1760         msfr.msfr_nsrcs = ncsrcs;
1761         error = sooptcopyout(sopt, &msfr, sizeof(struct __msfilterreq));
1762
1763         return (error);
1764 }
1765
1766 /*
1767  * Return the IP multicast options in response to user getsockopt().
1768  */
1769 int
1770 inp_getmoptions(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1771 {
1772         struct rm_priotracker    in_ifa_tracker;
1773         struct ip_mreqn          mreqn;
1774         struct ip_moptions      *imo;
1775         struct ifnet            *ifp;
1776         struct in_ifaddr        *ia;
1777         int                      error, optval;
1778         u_char                   coptval;
1779
1780         INP_WLOCK(inp);
1781         imo = inp->inp_moptions;
1782         /*
1783          * If socket is neither of type SOCK_RAW or SOCK_DGRAM,
1784          * or is a divert socket, reject it.
1785          */
1786         if (inp->inp_socket->so_proto->pr_protocol == IPPROTO_DIVERT ||
1787             (inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_RAW &&
1788             inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_DGRAM)) {
1789                 INP_WUNLOCK(inp);
1790                 return (EOPNOTSUPP);
1791         }
1792
1793         error = 0;
1794         switch (sopt->sopt_name) {
1795         case IP_MULTICAST_VIF:
1796                 if (imo != NULL)
1797                         optval = imo->imo_multicast_vif;
1798                 else
1799                         optval = -1;
1800                 INP_WUNLOCK(inp);
1801                 error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof(int));
1802                 break;
1803
1804         case IP_MULTICAST_IF:
1805                 memset(&mreqn, 0, sizeof(struct ip_mreqn));
1806                 if (imo != NULL) {
1807                         ifp = imo->imo_multicast_ifp;
1808                         if (!in_nullhost(imo->imo_multicast_addr)) {
1809                                 mreqn.imr_address = imo->imo_multicast_addr;
1810                         } else if (ifp != NULL) {
1811                                 struct epoch_tracker et;
1812
1813                                 mreqn.imr_ifindex = ifp->if_index;
1814                                 NET_EPOCH_ENTER(et);
1815                                 IFP_TO_IA(ifp, ia, &in_ifa_tracker);
1816                                 if (ia != NULL)
1817                                         mreqn.imr_address =
1818                                             IA_SIN(ia)->sin_addr;
1819                                 NET_EPOCH_EXIT(et);
1820                         }
1821                 }
1822                 INP_WUNLOCK(inp);
1823                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(struct ip_mreqn)) {
1824                         error = sooptcopyout(sopt, &mreqn,
1825                             sizeof(struct ip_mreqn));
1826                 } else {
1827                         error = sooptcopyout(sopt, &mreqn.imr_address,
1828                             sizeof(struct in_addr));
1829                 }
1830                 break;
1831
1832         case IP_MULTICAST_TTL:
1833                 if (imo == NULL)
1834                         optval = coptval = IP_DEFAULT_MULTICAST_TTL;
1835                 else
1836                         optval = coptval = imo->imo_multicast_ttl;
1837                 INP_WUNLOCK(inp);
1838                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char))
1839                         error = sooptcopyout(sopt, &coptval, sizeof(u_char));
1840                 else
1841                         error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof(int));
1842                 break;
1843
1844         case IP_MULTICAST_LOOP:
1845                 if (imo == NULL)
1846                         optval = coptval = IP_DEFAULT_MULTICAST_LOOP;
1847                 else
1848                         optval = coptval = imo->imo_multicast_loop;
1849                 INP_WUNLOCK(inp);
1850                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char))
1851                         error = sooptcopyout(sopt, &coptval, sizeof(u_char));
1852                 else
1853                         error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof(int));
1854                 break;
1855
1856         case IP_MSFILTER:
1857                 if (imo == NULL) {
1858                         error = EADDRNOTAVAIL;
1859                         INP_WUNLOCK(inp);
1860                 } else {
1861                         error = inp_get_source_filters(inp, sopt);
1862                 }
1863                 break;
1864
1865         default:
1866                 INP_WUNLOCK(inp);
1867                 error = ENOPROTOOPT;
1868                 break;
1869         }
1870
1871         INP_UNLOCK_ASSERT(inp);
1872
1873         return (error);
1874 }
1875
1876 /*
1877  * Look up the ifnet to use for a multicast group membership,
1878  * given the IPv4 address of an interface, and the IPv4 group address.
1879  *
1880  * This routine exists to support legacy multicast applications
1881  * which do not understand that multicast memberships are scoped to
1882  * specific physical links in the networking stack, or which need
1883  * to join link-scope groups before IPv4 addresses are configured.
1884  *
1885  * If inp is non-NULL, use this socket's current FIB number for any
1886  * required FIB lookup.
1887  * If ina is INADDR_ANY, look up the group address in the unicast FIB,
1888  * and use its ifp; usually, this points to the default next-hop.
1889  *
1890  * If the FIB lookup fails, attempt to use the first non-loopback
1891  * interface with multicast capability in the system as a
1892  * last resort. The legacy IPv4 ASM API requires that we do
1893  * this in order to allow groups to be joined when the routing
1894  * table has not yet been populated during boot.
1895  *
1896  * Returns NULL if no ifp could be found.
1897  *
1898  * FUTURE: Implement IPv4 source-address selection.
1899  */
1900 static struct ifnet *
1901 inp_lookup_mcast_ifp(const struct inpcb *inp,
1902     const struct sockaddr_in *gsin, const struct in_addr ina)
1903 {
1904         struct rm_priotracker in_ifa_tracker;
1905         struct ifnet *ifp;
1906         struct nhop_object *nh;
1907         uint32_t fibnum;
1908
1909         KASSERT(gsin->sin_family == AF_INET, ("%s: not AF_INET", __func__));
1910         KASSERT(IN_MULTICAST(ntohl(gsin->sin_addr.s_addr)),
1911             ("%s: not multicast", __func__));
1912
1913         ifp = NULL;
1914         if (!in_nullhost(ina)) {
1915                 IN_IFADDR_RLOCK(&in_ifa_tracker);
1916                 INADDR_TO_IFP(ina, ifp);
1917                 IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
1918         } else {
1919                 fibnum = inp ? inp->inp_inc.inc_fibnum : 0;
1920                 nh = fib4_lookup(fibnum, gsin->sin_addr, 0, 0, 0);
1921                 if (nh != NULL)
1922                         ifp = nh->nh_ifp;
1923                 else {
1924                         struct in_ifaddr *ia;
1925                         struct ifnet *mifp;
1926
1927                         mifp = NULL;
1928                         IN_IFADDR_RLOCK(&in_ifa_tracker);
1929                         CK_STAILQ_FOREACH(ia, &V_in_ifaddrhead, ia_link) {
1930                                 mifp = ia->ia_ifp;
1931                                 if (!(mifp->if_flags & IFF_LOOPBACK) &&
1932                                      (mifp->if_flags & IFF_MULTICAST)) {
1933                                         ifp = mifp;
1934                                         break;
1935                                 }
1936                         }
1937                         IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
1938                 }
1939         }
1940
1941         return (ifp);
1942 }
1943
1944 /*
1945  * Join an IPv4 multicast group, possibly with a source.
1946  */
1947 static int
1948 inp_join_group(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1949 {
1950         struct group_source_req          gsr;
1951         sockunion_t                     *gsa, *ssa;
1952         struct ifnet                    *ifp;
1953         struct in_mfilter               *imf;
1954         struct ip_moptions              *imo;
1955         struct in_multi                 *inm;
1956         struct in_msource               *lims;
1957         int                              error, is_new;
1958
1959         ifp = NULL;
1960         lims = NULL;
1961         error = 0;
1962
1963         memset(&gsr, 0, sizeof(struct group_source_req));
1964         gsa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_group;
1965         gsa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
1966         ssa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_source;
1967         ssa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
1968
1969         switch (sopt->sopt_name) {
1970         case IP_ADD_MEMBERSHIP: {
1971                 struct ip_mreqn mreqn;
1972
1973                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(struct ip_mreqn))
1974                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqn,
1975                             sizeof(struct ip_mreqn), sizeof(struct ip_mreqn));
1976                 else
1977                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqn,
1978                             sizeof(struct ip_mreq), sizeof(struct ip_mreq));
1979                 if (error)
1980                         return (error);
1981
1982                 gsa->sin.sin_family = AF_INET;
1983                 gsa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1984                 gsa->sin.sin_addr = mreqn.imr_multiaddr;
1985                 if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
1986                         return (EINVAL);
1987
1988                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(struct ip_mreqn) &&
1989                     mreqn.imr_ifindex != 0)
1990                         ifp = ifnet_byindex(mreqn.imr_ifindex);
1991                 else
1992                         ifp = inp_lookup_mcast_ifp(inp, &gsa->sin,
1993                             mreqn.imr_address);
1994                 break;
1995         }
1996         case IP_ADD_SOURCE_MEMBERSHIP: {
1997                 struct ip_mreq_source    mreqs;
1998
1999                 error = sooptcopyin(sopt, &mreqs, sizeof(struct ip_mreq_source),
2000                             sizeof(struct ip_mreq_source));
2001                 if (error)
2002                         return (error);
2003
2004                 gsa->sin.sin_family = ssa->sin.sin_family = AF_INET;
2005                 gsa->sin.sin_len = ssa->sin.sin_len =
2006                     sizeof(struct sockaddr_in);
2007
2008                 gsa->sin.sin_addr = mreqs.imr_multiaddr;
2009                 if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2010                         return (EINVAL);
2011
2012                 ssa->sin.sin_addr = mreqs.imr_sourceaddr;
2013
2014                 ifp = inp_lookup_mcast_ifp(inp, &gsa->sin,
2015                     mreqs.imr_interface);
2016                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imr_interface = 0x%08x, ifp = %p",
2017                     __func__, ntohl(mreqs.imr_interface.s_addr), ifp);
2018                 break;
2019         }
2020
2021         case MCAST_JOIN_GROUP:
2022         case MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP:
2023                 if (sopt->sopt_name == MCAST_JOIN_GROUP) {
2024                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2025                             sizeof(struct group_req),
2026                             sizeof(struct group_req));
2027                 } else if (sopt->sopt_name == MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP) {
2028                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2029                             sizeof(struct group_source_req),
2030                             sizeof(struct group_source_req));
2031                 }
2032                 if (error)
2033                         return (error);
2034
2035                 if (gsa->sin.sin_family != AF_INET ||
2036                     gsa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2037                         return (EINVAL);
2038
2039                 /*
2040                  * Overwrite the port field if present, as the sockaddr
2041                  * being copied in may be matched with a binary comparison.
2042                  */
2043                 gsa->sin.sin_port = 0;
2044                 if (sopt->sopt_name == MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP) {
2045                         if (ssa->sin.sin_family != AF_INET ||
2046                             ssa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2047                                 return (EINVAL);
2048                         ssa->sin.sin_port = 0;
2049                 }
2050
2051                 if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2052                         return (EINVAL);
2053
2054                 if (gsr.gsr_interface == 0 || V_if_index < gsr.gsr_interface)
2055                         return (EADDRNOTAVAIL);
2056                 ifp = ifnet_byindex(gsr.gsr_interface);
2057                 break;
2058
2059         default:
2060                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: unknown sopt_name %d",
2061                     __func__, sopt->sopt_name);
2062                 return (EOPNOTSUPP);
2063                 break;
2064         }
2065
2066         if (ifp == NULL || (ifp->if_flags & IFF_MULTICAST) == 0)
2067                 return (EADDRNOTAVAIL);
2068
2069         IN_MULTI_LOCK();
2070
2071         /*
2072          * Find the membership in the membership list.
2073          */
2074         imo = inp_findmoptions(inp);
2075         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
2076         if (imf == NULL) {
2077                 is_new = 1;
2078                 inm = NULL;
2079
2080                 if (ip_mfilter_count(&imo->imo_head) >= IP_MAX_MEMBERSHIPS) {
2081                         error = ENOMEM;
2082                         goto out_inp_locked;
2083                 }
2084         } else {
2085                 is_new = 0;
2086                 inm = imf->imf_inm;
2087
2088                 if (ssa->ss.ss_family != AF_UNSPEC) {
2089                         /*
2090                          * MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP on an exclusive membership
2091                          * is an error. On an existing inclusive membership,
2092                          * it just adds the source to the filter list.
2093                          */
2094                         if (imf->imf_st[1] != MCAST_INCLUDE) {
2095                                 error = EINVAL;
2096                                 goto out_inp_locked;
2097                         }
2098                         /*
2099                          * Throw out duplicates.
2100                          *
2101                          * XXX FIXME: This makes a naive assumption that
2102                          * even if entries exist for *ssa in this imf,
2103                          * they will be rejected as dupes, even if they
2104                          * are not valid in the current mode (in-mode).
2105                          *
2106                          * in_msource is transactioned just as for anything
2107                          * else in SSM -- but note naive use of inm_graft()
2108                          * below for allocating new filter entries.
2109                          *
2110                          * This is only an issue if someone mixes the
2111                          * full-state SSM API with the delta-based API,
2112                          * which is discouraged in the relevant RFCs.
2113                          */
2114                         lims = imo_match_source(imf, &ssa->sa);
2115                         if (lims != NULL /*&&
2116                             lims->imsl_st[1] == MCAST_INCLUDE*/) {
2117                                 error = EADDRNOTAVAIL;
2118                                 goto out_inp_locked;
2119                         }
2120                 } else {
2121                         /*
2122                          * MCAST_JOIN_GROUP on an existing exclusive
2123                          * membership is an error; return EADDRINUSE
2124                          * to preserve 4.4BSD API idempotence, and
2125                          * avoid tedious detour to code below.
2126                          * NOTE: This is bending RFC 3678 a bit.
2127                          *
2128                          * On an existing inclusive membership, this is also
2129                          * an error; if you want to change filter mode,
2130                          * you must use the userland API setsourcefilter().
2131                          * XXX We don't reject this for imf in UNDEFINED
2132                          * state at t1, because allocation of a filter
2133                          * is atomic with allocation of a membership.
2134                          */
2135                         error = EINVAL;
2136                         if (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE)
2137                                 error = EADDRINUSE;
2138                         goto out_inp_locked;
2139                 }
2140         }
2141
2142         /*
2143          * Begin state merge transaction at socket layer.
2144          */
2145         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2146
2147         /*
2148          * Graft new source into filter list for this inpcb's
2149          * membership of the group. The in_multi may not have
2150          * been allocated yet if this is a new membership, however,
2151          * the in_mfilter slot will be allocated and must be initialized.
2152          *
2153          * Note: Grafting of exclusive mode filters doesn't happen
2154          * in this path.
2155          * XXX: Should check for non-NULL lims (node exists but may
2156          * not be in-mode) for interop with full-state API.
2157          */
2158         if (ssa->ss.ss_family != AF_UNSPEC) {
2159                 /* Membership starts in IN mode */
2160                 if (is_new) {
2161                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: new join w/source", __func__);
2162                         imf = ip_mfilter_alloc(M_NOWAIT, MCAST_UNDEFINED, MCAST_INCLUDE);
2163                         if (imf == NULL) {
2164                                 error = ENOMEM;
2165                                 goto out_inp_locked;
2166                         }
2167                 } else {
2168                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "allow");
2169                 }
2170                 lims = imf_graft(imf, MCAST_INCLUDE, &ssa->sin);
2171                 if (lims == NULL) {
2172                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge imf state failed",
2173                             __func__);
2174                         error = ENOMEM;
2175                         goto out_inp_locked;
2176                 }
2177         } else {
2178                 /* No address specified; Membership starts in EX mode */
2179                 if (is_new) {
2180                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: new join w/o source", __func__);
2181                         imf = ip_mfilter_alloc(M_NOWAIT, MCAST_UNDEFINED, MCAST_EXCLUDE);
2182                         if (imf == NULL) {
2183                                 error = ENOMEM;
2184                                 goto out_inp_locked;
2185                         }
2186                 }
2187         }
2188
2189         /*
2190          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
2191          */
2192         if (is_new) {
2193                 in_pcbref(inp);
2194                 INP_WUNLOCK(inp);
2195
2196                 error = in_joingroup_locked(ifp, &gsa->sin.sin_addr, imf,
2197                     &imf->imf_inm);
2198
2199                 INP_WLOCK(inp);
2200                 if (in_pcbrele_wlocked(inp)) {
2201                         error = ENXIO;
2202                         goto out_inp_unlocked;
2203                 }
2204                 if (error) {
2205                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: in_joingroup_locked failed",
2206                             __func__);
2207                         goto out_inp_locked;
2208                 }
2209                 /*
2210                  * NOTE: Refcount from in_joingroup_locked()
2211                  * is protecting membership.
2212                  */
2213                 ip_mfilter_insert(&imo->imo_head, imf);
2214         } else {
2215                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
2216                 IN_MULTI_LIST_LOCK();
2217                 error = inm_merge(inm, imf);
2218                 if (error) {
2219                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state",
2220                                  __func__);
2221                         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2222                         imf_rollback(imf);
2223                         imf_reap(imf);
2224                         goto out_inp_locked;
2225                 }
2226                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
2227                 error = igmp_change_state(inm);
2228                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2229                 if (error) {
2230                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall",
2231                             __func__);
2232                         imf_rollback(imf);
2233                         imf_reap(imf);
2234                         goto out_inp_locked;
2235                 }
2236         }
2237
2238         imf_commit(imf);
2239         imf = NULL;
2240
2241 out_inp_locked:
2242         INP_WUNLOCK(inp);
2243 out_inp_unlocked:
2244         IN_MULTI_UNLOCK();
2245
2246         if (is_new && imf) {
2247                 if (imf->imf_inm != NULL) {
2248                         IN_MULTI_LIST_LOCK();
2249                         IF_ADDR_WLOCK(ifp);
2250                         inm_release_deferred(imf->imf_inm);
2251                         IF_ADDR_WUNLOCK(ifp);
2252                         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2253                 }
2254                 ip_mfilter_free(imf);
2255         }
2256         return (error);
2257 }
2258
2259 /*
2260  * Leave an IPv4 multicast group on an inpcb, possibly with a source.
2261  */
2262 static int
2263 inp_leave_group(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2264 {
2265         struct group_source_req          gsr;
2266         struct ip_mreq_source            mreqs;
2267         struct rm_priotracker            in_ifa_tracker;
2268         sockunion_t                     *gsa, *ssa;
2269         struct ifnet                    *ifp;
2270         struct in_mfilter               *imf;
2271         struct ip_moptions              *imo;
2272         struct in_msource               *ims;
2273         struct in_multi                 *inm;
2274         int                              error;
2275         bool                             is_final;
2276
2277         ifp = NULL;
2278         error = 0;
2279         is_final = true;
2280
2281         memset(&gsr, 0, sizeof(struct group_source_req));
2282         gsa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_group;
2283         gsa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
2284         ssa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_source;
2285         ssa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
2286
2287         switch (sopt->sopt_name) {
2288         case IP_DROP_MEMBERSHIP:
2289         case IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP:
2290                 if (sopt->sopt_name == IP_DROP_MEMBERSHIP) {
2291                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqs,
2292                             sizeof(struct ip_mreq),
2293                             sizeof(struct ip_mreq));
2294                         /*
2295                          * Swap interface and sourceaddr arguments,
2296                          * as ip_mreq and ip_mreq_source are laid
2297                          * out differently.
2298                          */
2299                         mreqs.imr_interface = mreqs.imr_sourceaddr;
2300                         mreqs.imr_sourceaddr.s_addr = INADDR_ANY;
2301                 } else if (sopt->sopt_name == IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP) {
2302                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqs,
2303                             sizeof(struct ip_mreq_source),
2304                             sizeof(struct ip_mreq_source));
2305                 }
2306                 if (error)
2307                         return (error);
2308
2309                 gsa->sin.sin_family = AF_INET;
2310                 gsa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
2311                 gsa->sin.sin_addr = mreqs.imr_multiaddr;
2312
2313                 if (sopt->sopt_name == IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP) {
2314                         ssa->sin.sin_family = AF_INET;
2315                         ssa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
2316                         ssa->sin.sin_addr = mreqs.imr_sourceaddr;
2317                 }
2318
2319                 /*
2320                  * Attempt to look up hinted ifp from interface address.
2321                  * Fallthrough with null ifp iff lookup fails, to
2322                  * preserve 4.4BSD mcast API idempotence.
2323                  * XXX NOTE WELL: The RFC 3678 API is preferred because
2324                  * using an IPv4 address as a key is racy.
2325                  */
2326                 if (!in_nullhost(mreqs.imr_interface)) {
2327                         IN_IFADDR_RLOCK(&in_ifa_tracker);
2328                         INADDR_TO_IFP(mreqs.imr_interface, ifp);
2329                         IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
2330                 }
2331                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imr_interface = 0x%08x, ifp = %p",
2332                     __func__, ntohl(mreqs.imr_interface.s_addr), ifp);
2333
2334                 break;
2335
2336         case MCAST_LEAVE_GROUP:
2337         case MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP:
2338                 if (sopt->sopt_name == MCAST_LEAVE_GROUP) {
2339                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2340                             sizeof(struct group_req),
2341                             sizeof(struct group_req));
2342                 } else if (sopt->sopt_name == MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP) {
2343                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2344                             sizeof(struct group_source_req),
2345                             sizeof(struct group_source_req));
2346                 }
2347                 if (error)
2348                         return (error);
2349
2350                 if (gsa->sin.sin_family != AF_INET ||
2351                     gsa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2352                         return (EINVAL);
2353
2354                 if (sopt->sopt_name == MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP) {
2355                         if (ssa->sin.sin_family != AF_INET ||
2356                             ssa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2357                                 return (EINVAL);
2358                 }
2359
2360                 if (gsr.gsr_interface == 0 || V_if_index < gsr.gsr_interface)
2361                         return (EADDRNOTAVAIL);
2362
2363                 ifp = ifnet_byindex(gsr.gsr_interface);
2364
2365                 if (ifp == NULL)
2366                         return (EADDRNOTAVAIL);
2367                 break;
2368
2369         default:
2370                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: unknown sopt_name %d",
2371                     __func__, sopt->sopt_name);
2372                 return (EOPNOTSUPP);
2373                 break;
2374         }
2375
2376         if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2377                 return (EINVAL);
2378
2379         IN_MULTI_LOCK();
2380
2381         /*
2382          * Find the membership in the membership list.
2383          */
2384         imo = inp_findmoptions(inp);
2385         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
2386         if (imf == NULL) {
2387                 error = EADDRNOTAVAIL;
2388                 goto out_inp_locked;
2389         }
2390         inm = imf->imf_inm;
2391
2392         if (ssa->ss.ss_family != AF_UNSPEC)
2393                 is_final = false;
2394
2395         /*
2396          * Begin state merge transaction at socket layer.
2397          */
2398         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2399
2400         /*
2401          * If we were instructed only to leave a given source, do so.
2402          * MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP is only valid for inclusive memberships.
2403          */
2404         if (is_final) {
2405                 ip_mfilter_remove(&imo->imo_head, imf);
2406                 imf_leave(imf);
2407
2408                 /*
2409                  * Give up the multicast address record to which
2410                  * the membership points.
2411                  */
2412                 (void) in_leavegroup_locked(imf->imf_inm, imf);
2413         } else {
2414                 if (imf->imf_st[0] == MCAST_EXCLUDE) {
2415                         error = EADDRNOTAVAIL;
2416                         goto out_inp_locked;
2417                 }
2418                 ims = imo_match_source(imf, &ssa->sa);
2419                 if (ims == NULL) {
2420                         CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: source 0x%08x %spresent",
2421                             __func__, ntohl(ssa->sin.sin_addr.s_addr), "not ");
2422                         error = EADDRNOTAVAIL;
2423                         goto out_inp_locked;
2424                 }
2425                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "block");
2426                 error = imf_prune(imf, &ssa->sin);
2427                 if (error) {
2428                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge imf state failed",
2429                             __func__);
2430                         goto out_inp_locked;
2431                 }
2432         }
2433
2434         /*
2435          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
2436          */
2437         if (!is_final) {
2438                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
2439                 IN_MULTI_LIST_LOCK();
2440                 error = inm_merge(inm, imf);
2441                 if (error) {
2442                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state",
2443                             __func__);
2444                         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2445                         imf_rollback(imf);
2446                         imf_reap(imf);
2447                         goto out_inp_locked;
2448                 }
2449
2450                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
2451                 error = igmp_change_state(inm);
2452                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2453                 if (error) {
2454                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall",
2455                             __func__);
2456                         imf_rollback(imf);
2457                         imf_reap(imf);
2458                         goto out_inp_locked;
2459                 }
2460         }
2461         imf_commit(imf);
2462         imf_reap(imf);
2463
2464 out_inp_locked:
2465         INP_WUNLOCK(inp);
2466
2467         if (is_final && imf)
2468                 ip_mfilter_free(imf);
2469
2470         IN_MULTI_UNLOCK();
2471         return (error);
2472 }
2473
2474 /*
2475  * Select the interface for transmitting IPv4 multicast datagrams.
2476  *
2477  * Either an instance of struct in_addr or an instance of struct ip_mreqn
2478  * may be passed to this socket option. An address of INADDR_ANY or an
2479  * interface index of 0 is used to remove a previous selection.
2480  * When no interface is selected, one is chosen for every send.
2481  */
2482 static int
2483 inp_set_multicast_if(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2484 {
2485         struct rm_priotracker    in_ifa_tracker;
2486         struct in_addr           addr;
2487         struct ip_mreqn          mreqn;
2488         struct ifnet            *ifp;
2489         struct ip_moptions      *imo;
2490         int                      error;
2491
2492         if (sopt->sopt_valsize == sizeof(struct ip_mreqn)) {
2493                 /*
2494                  * An interface index was specified using the
2495                  * Linux-derived ip_mreqn structure.
2496                  */
2497                 error = sooptcopyin(sopt, &mreqn, sizeof(struct ip_mreqn),
2498                     sizeof(struct ip_mreqn));
2499                 if (error)
2500                         return (error);
2501
2502                 if (mreqn.imr_ifindex < 0 || V_if_index < mreqn.imr_ifindex)
2503                         return (EINVAL);
2504
2505                 if (mreqn.imr_ifindex == 0) {
2506                         ifp = NULL;
2507                 } else {
2508                         ifp = ifnet_byindex(mreqn.imr_ifindex);
2509                         if (ifp == NULL)
2510                                 return (EADDRNOTAVAIL);
2511                 }
2512         } else {
2513                 /*
2514                  * An interface was specified by IPv4 address.
2515                  * This is the traditional BSD usage.
2516                  */
2517                 error = sooptcopyin(sopt, &addr, sizeof(struct in_addr),
2518                     sizeof(struct in_addr));
2519                 if (error)
2520                         return (error);
2521                 if (in_nullhost(addr)) {
2522                         ifp = NULL;
2523                 } else {
2524                         IN_IFADDR_RLOCK(&in_ifa_tracker);
2525                         INADDR_TO_IFP(addr, ifp);
2526                         IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
2527                         if (ifp == NULL)
2528                                 return (EADDRNOTAVAIL);
2529                 }
2530                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: ifp = %p, addr = 0x%08x", __func__, ifp,
2531                     ntohl(addr.s_addr));
2532         }
2533
2534         /* Reject interfaces which do not support multicast. */
2535         if (ifp != NULL && (ifp->if_flags & IFF_MULTICAST) == 0)
2536                 return (EOPNOTSUPP);
2537
2538         imo = inp_findmoptions(inp);
2539         imo->imo_multicast_ifp = ifp;
2540         imo->imo_multicast_addr.s_addr = INADDR_ANY;
2541         INP_WUNLOCK(inp);
2542
2543         return (0);
2544 }
2545
2546 /*
2547  * Atomically set source filters on a socket for an IPv4 multicast group.
2548  *
2549  * SMPng: NOTE: Potentially calls malloc(M_WAITOK) with Giant held.
2550  */
2551 static int
2552 inp_set_source_filters(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2553 {
2554         struct __msfilterreq     msfr;
2555         sockunion_t             *gsa;
2556         struct ifnet            *ifp;
2557         struct in_mfilter       *imf;
2558         struct ip_moptions      *imo;
2559         struct in_multi         *inm;
2560         int                      error;
2561
2562         error = sooptcopyin(sopt, &msfr, sizeof(struct __msfilterreq),
2563             sizeof(struct __msfilterreq));
2564         if (error)
2565                 return (error);
2566
2567         if (msfr.msfr_nsrcs > in_mcast_maxsocksrc)
2568                 return (ENOBUFS);
2569
2570         if ((msfr.msfr_fmode != MCAST_EXCLUDE &&
2571              msfr.msfr_fmode != MCAST_INCLUDE))
2572                 return (EINVAL);
2573
2574         if (msfr.msfr_group.ss_family != AF_INET ||
2575             msfr.msfr_group.ss_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2576                 return (EINVAL);
2577
2578         gsa = (sockunion_t *)&msfr.msfr_group;
2579         if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2580                 return (EINVAL);
2581
2582         gsa->sin.sin_port = 0;  /* ignore port */
2583
2584         if (msfr.msfr_ifindex == 0 || V_if_index < msfr.msfr_ifindex)
2585                 return (EADDRNOTAVAIL);
2586
2587         ifp = ifnet_byindex(msfr.msfr_ifindex);
2588         if (ifp == NULL)
2589                 return (EADDRNOTAVAIL);
2590
2591         IN_MULTI_LOCK();
2592
2593         /*
2594          * Take the INP write lock.
2595          * Check if this socket is a member of this group.
2596          */
2597         imo = inp_findmoptions(inp);
2598         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
2599         if (imf == NULL) {
2600                 error = EADDRNOTAVAIL;
2601                 goto out_inp_locked;
2602         }
2603         inm = imf->imf_inm;
2604
2605         /*
2606          * Begin state merge transaction at socket layer.
2607          */
2608         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2609
2610         imf->imf_st[1] = msfr.msfr_fmode;
2611
2612         /*
2613          * Apply any new source filters, if present.
2614          * Make a copy of the user-space source vector so
2615          * that we may copy them with a single copyin. This
2616          * allows us to deal with page faults up-front.
2617          */
2618         if (msfr.msfr_nsrcs > 0) {
2619                 struct in_msource       *lims;
2620                 struct sockaddr_in      *psin;
2621                 struct sockaddr_storage *kss, *pkss;
2622                 int                      i;
2623
2624                 INP_WUNLOCK(inp);
2625
2626                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: loading %lu source list entries",
2627                     __func__, (unsigned long)msfr.msfr_nsrcs);
2628                 kss = malloc(sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs,
2629                     M_TEMP, M_WAITOK);
2630                 error = copyin(msfr.msfr_srcs, kss,
2631                     sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs);
2632                 if (error) {
2633                         free(kss, M_TEMP);
2634                         return (error);
2635                 }
2636
2637                 INP_WLOCK(inp);
2638
2639                 /*
2640                  * Mark all source filters as UNDEFINED at t1.
2641                  * Restore new group filter mode, as imf_leave()
2642                  * will set it to INCLUDE.
2643                  */
2644                 imf_leave(imf);
2645                 imf->imf_st[1] = msfr.msfr_fmode;
2646
2647                 /*
2648                  * Update socket layer filters at t1, lazy-allocating
2649                  * new entries. This saves a bunch of memory at the
2650                  * cost of one RB_FIND() per source entry; duplicate
2651                  * entries in the msfr_nsrcs vector are ignored.
2652                  * If we encounter an error, rollback transaction.
2653                  *
2654                  * XXX This too could be replaced with a set-symmetric
2655                  * difference like loop to avoid walking from root
2656                  * every time, as the key space is common.
2657                  */
2658                 for (i = 0, pkss = kss; i < msfr.msfr_nsrcs; i++, pkss++) {
2659                         psin = (struct sockaddr_in *)pkss;
2660                         if (psin->sin_family != AF_INET) {
2661                                 error = EAFNOSUPPORT;
2662                                 break;
2663                         }
2664                         if (psin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in)) {
2665                                 error = EINVAL;
2666                                 break;
2667                         }
2668                         error = imf_get_source(imf, psin, &lims);
2669                         if (error)
2670                                 break;
2671                         lims->imsl_st[1] = imf->imf_st[1];
2672                 }
2673                 free(kss, M_TEMP);
2674         }
2675
2676         if (error)
2677                 goto out_imf_rollback;
2678
2679         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2680
2681         /*
2682          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
2683          */
2684         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
2685         IN_MULTI_LIST_LOCK();
2686         error = inm_merge(inm, imf);
2687         if (error) {
2688                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state", __func__);
2689                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2690                 goto out_imf_rollback;
2691         }
2692
2693         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
2694         error = igmp_change_state(inm);
2695         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2696         if (error)
2697                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall", __func__);
2698
2699 out_imf_rollback:
2700         if (error)
2701                 imf_rollback(imf);
2702         else
2703                 imf_commit(imf);
2704
2705         imf_reap(imf);
2706
2707 out_inp_locked:
2708         INP_WUNLOCK(inp);
2709         IN_MULTI_UNLOCK();
2710         return (error);
2711 }
2712
2713 /*
2714  * Set the IP multicast options in response to user setsockopt().
2715  *
2716  * Many of the socket options handled in this function duplicate the
2717  * functionality of socket options in the regular unicast API. However,
2718  * it is not possible to merge the duplicate code, because the idempotence
2719  * of the IPv4 multicast part of the BSD Sockets API must be preserved;
2720  * the effects of these options must be treated as separate and distinct.
2721  *
2722  * SMPng: XXX: Unlocked read of inp_socket believed OK.
2723  * FUTURE: The IP_MULTICAST_VIF option may be eliminated if MROUTING
2724  * is refactored to no longer use vifs.
2725  */
2726 int
2727 inp_setmoptions(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2728 {
2729         struct ip_moptions      *imo;
2730         int                      error;
2731         struct epoch_tracker    et;
2732
2733         error = 0;
2734
2735         /*
2736          * If socket is neither of type SOCK_RAW or SOCK_DGRAM,
2737          * or is a divert socket, reject it.
2738          */
2739         if (inp->inp_socket->so_proto->pr_protocol == IPPROTO_DIVERT ||
2740             (inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_RAW &&
2741              inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_DGRAM))
2742                 return (EOPNOTSUPP);
2743
2744         switch (sopt->sopt_name) {
2745         case IP_MULTICAST_VIF: {
2746                 int vifi;
2747                 /*
2748                  * Select a multicast VIF for transmission.
2749                  * Only useful if multicast forwarding is active.
2750                  */
2751                 if (legal_vif_num == NULL) {
2752                         error = EOPNOTSUPP;
2753                         break;
2754                 }
2755                 error = sooptcopyin(sopt, &vifi, sizeof(int), sizeof(int));
2756                 if (error)
2757                         break;
2758                 if (!legal_vif_num(vifi) && (vifi != -1)) {
2759                         error = EINVAL;
2760                         break;
2761                 }
2762                 imo = inp_findmoptions(inp);
2763                 imo->imo_multicast_vif = vifi;
2764                 INP_WUNLOCK(inp);
2765                 break;
2766         }
2767
2768         case IP_MULTICAST_IF:
2769                 error = inp_set_multicast_if(inp, sopt);
2770                 break;
2771
2772         case IP_MULTICAST_TTL: {
2773                 u_char ttl;
2774
2775                 /*
2776                  * Set the IP time-to-live for outgoing multicast packets.
2777                  * The original multicast API required a char argument,
2778                  * which is inconsistent with the rest of the socket API.
2779                  * We allow either a char or an int.
2780                  */
2781                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char)) {
2782                         error = sooptcopyin(sopt, &ttl, sizeof(u_char),
2783                             sizeof(u_char));
2784                         if (error)
2785                                 break;
2786                 } else {
2787                         u_int ittl;
2788
2789                         error = sooptcopyin(sopt, &ittl, sizeof(u_int),
2790                             sizeof(u_int));
2791                         if (error)
2792                                 break;
2793                         if (ittl > 255) {
2794                                 error = EINVAL;
2795                                 break;
2796                         }
2797                         ttl = (u_char)ittl;
2798                 }
2799                 imo = inp_findmoptions(inp);
2800                 imo->imo_multicast_ttl = ttl;
2801                 INP_WUNLOCK(inp);
2802                 break;
2803         }
2804
2805         case IP_MULTICAST_LOOP: {
2806                 u_char loop;
2807
2808                 /*
2809                  * Set the loopback flag for outgoing multicast packets.
2810                  * Must be zero or one.  The original multicast API required a
2811                  * char argument, which is inconsistent with the rest
2812                  * of the socket API.  We allow either a char or an int.
2813                  */
2814                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char)) {
2815                         error = sooptcopyin(sopt, &loop, sizeof(u_char),
2816                             sizeof(u_char));
2817                         if (error)
2818                                 break;
2819                 } else {
2820                         u_int iloop;
2821
2822                         error = sooptcopyin(sopt, &iloop, sizeof(u_int),
2823                                             sizeof(u_int));
2824                         if (error)
2825                                 break;
2826                         loop = (u_char)iloop;
2827                 }
2828                 imo = inp_findmoptions(inp);
2829                 imo->imo_multicast_loop = !!loop;
2830                 INP_WUNLOCK(inp);
2831                 break;
2832         }
2833
2834         case IP_ADD_MEMBERSHIP:
2835         case IP_ADD_SOURCE_MEMBERSHIP:
2836         case MCAST_JOIN_GROUP:
2837         case MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP:
2838                 NET_EPOCH_ENTER(et);
2839                 error = inp_join_group(inp, sopt);
2840                 NET_EPOCH_EXIT(et);
2841                 break;
2842
2843         case IP_DROP_MEMBERSHIP:
2844         case IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP:
2845         case MCAST_LEAVE_GROUP:
2846         case MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP:
2847                 error = inp_leave_group(inp, sopt);
2848                 break;
2849
2850         case IP_BLOCK_SOURCE:
2851         case IP_UNBLOCK_SOURCE:
2852         case MCAST_BLOCK_SOURCE:
2853         case MCAST_UNBLOCK_SOURCE:
2854                 error = inp_block_unblock_source(inp, sopt);
2855                 break;
2856
2857         case IP_MSFILTER:
2858                 error = inp_set_source_filters(inp, sopt);
2859                 break;
2860
2861         default:
2862                 error = EOPNOTSUPP;
2863                 break;
2864         }
2865
2866         INP_UNLOCK_ASSERT(inp);
2867
2868         return (error);
2869 }
2870
2871 /*
2872  * Expose IGMP's multicast filter mode and source list(s) to userland,
2873  * keyed by (ifindex, group).
2874  * The filter mode is written out as a uint32_t, followed by
2875  * 0..n of struct in_addr.
2876  * For use by ifmcstat(8).
2877  * SMPng: NOTE: unlocked read of ifindex space.
2878  */
2879 static int
2880 sysctl_ip_mcast_filters(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2881 {
2882         struct in_addr                   src, group;
2883         struct epoch_tracker             et;
2884         struct ifnet                    *ifp;
2885         struct ifmultiaddr              *ifma;
2886         struct in_multi                 *inm;
2887         struct ip_msource               *ims;
2888         int                             *name;
2889         int                              retval;
2890         u_int                            namelen;
2891         uint32_t                         fmode, ifindex;
2892
2893         name = (int *)arg1;
2894         namelen = arg2;
2895
2896         if (req->newptr != NULL)
2897                 return (EPERM);
2898
2899         if (namelen != 2)
2900                 return (EINVAL);
2901
2902         ifindex = name[0];
2903         if (ifindex <= 0 || ifindex > V_if_index) {
2904                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: ifindex %u out of range",
2905                     __func__, ifindex);
2906                 return (ENOENT);
2907         }
2908
2909         group.s_addr = name[1];
2910         if (!IN_MULTICAST(ntohl(group.s_addr))) {
2911                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: group 0x%08x is not multicast",
2912                     __func__, ntohl(group.s_addr));
2913                 return (EINVAL);
2914         }
2915
2916         NET_EPOCH_ENTER(et);
2917         ifp = ifnet_byindex(ifindex);
2918         if (ifp == NULL) {
2919                 NET_EPOCH_EXIT(et);
2920                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: no ifp for ifindex %u",
2921                     __func__, ifindex);
2922                 return (ENOENT);
2923         }
2924
2925         retval = sysctl_wire_old_buffer(req,
2926             sizeof(uint32_t) + (in_mcast_maxgrpsrc * sizeof(struct in_addr)));
2927         if (retval) {
2928                 NET_EPOCH_EXIT(et);
2929                 return (retval);
2930         }
2931
2932         IN_MULTI_LIST_LOCK();
2933
2934         CK_STAILQ_FOREACH(ifma, &ifp->if_multiaddrs, ifma_link) {
2935                 if (ifma->ifma_addr->sa_family != AF_INET ||
2936                     ifma->ifma_protospec == NULL)
2937                         continue;
2938                 inm = (struct in_multi *)ifma->ifma_protospec;
2939                 if (!in_hosteq(inm->inm_addr, group))
2940                         continue;
2941                 fmode = inm->inm_st[1].iss_fmode;
2942                 retval = SYSCTL_OUT(req, &fmode, sizeof(uint32_t));
2943                 if (retval != 0)
2944                         break;
2945                 RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs) {
2946                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: visit node 0x%08x", __func__,
2947                             ims->ims_haddr);
2948                         /*
2949                          * Only copy-out sources which are in-mode.
2950                          */
2951                         if (fmode != ims_get_mode(inm, ims, 1)) {
2952                                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: skip non-in-mode",
2953                                     __func__);
2954                                 continue;
2955                         }
2956                         src.s_addr = htonl(ims->ims_haddr);
2957                         retval = SYSCTL_OUT(req, &src, sizeof(struct in_addr));
2958                         if (retval != 0)
2959                                 break;
2960                 }
2961         }
2962
2963         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2964         NET_EPOCH_EXIT(et);
2965
2966         return (retval);
2967 }
2968
2969 #if defined(KTR) && (KTR_COMPILE & KTR_IGMPV3)
2970
2971 static const char *inm_modestrs[] = {
2972         [MCAST_UNDEFINED] = "un",
2973         [MCAST_INCLUDE] = "in",
2974         [MCAST_EXCLUDE] = "ex",
2975 };
2976 _Static_assert(MCAST_UNDEFINED == 0 &&
2977                MCAST_EXCLUDE + 1 == nitems(inm_modestrs),
2978                "inm_modestrs: no longer matches #defines");
2979
2980 static const char *
2981 inm_mode_str(const int mode)
2982 {
2983
2984         if (mode >= MCAST_UNDEFINED && mode <= MCAST_EXCLUDE)
2985                 return (inm_modestrs[mode]);
2986         return ("??");
2987 }
2988
2989 static const char *inm_statestrs[] = {
2990         [IGMP_NOT_MEMBER] = "not-member",
2991         [IGMP_SILENT_MEMBER] = "silent",
2992         [IGMP_REPORTING_MEMBER] = "reporting",
2993         [IGMP_IDLE_MEMBER] = "idle",
2994         [IGMP_LAZY_MEMBER] = "lazy",
2995         [IGMP_SLEEPING_MEMBER] = "sleeping",
2996         [IGMP_AWAKENING_MEMBER] = "awakening",
2997         [IGMP_G_QUERY_PENDING_MEMBER] = "query-pending",
2998         [IGMP_SG_QUERY_PENDING_MEMBER] = "sg-query-pending",
2999         [IGMP_LEAVING_MEMBER] = "leaving",
3000 };
3001 _Static_assert(IGMP_NOT_MEMBER == 0 &&
3002                IGMP_LEAVING_MEMBER + 1 == nitems(inm_statestrs),
3003                "inm_statetrs: no longer matches #defines");
3004
3005 static const char *
3006 inm_state_str(const int state)
3007 {
3008
3009         if (state >= IGMP_NOT_MEMBER && state <= IGMP_LEAVING_MEMBER)
3010                 return (inm_statestrs[state]);
3011         return ("??");
3012 }
3013
3014 /*
3015  * Dump an in_multi structure to the console.
3016  */
3017 void
3018 inm_print(const struct in_multi *inm)
3019 {
3020         int t;
3021         char addrbuf[INET_ADDRSTRLEN];
3022
3023         if ((ktr_mask & KTR_IGMPV3) == 0)
3024                 return;
3025
3026         printf("%s: --- begin inm %p ---\n", __func__, inm);
3027         printf("addr %s ifp %p(%s) ifma %p\n",
3028             inet_ntoa_r(inm->inm_addr, addrbuf),
3029             inm->inm_ifp,
3030             inm->inm_ifp->if_xname,
3031             inm->inm_ifma);
3032         printf("timer %u state %s refcount %u scq.len %u\n",
3033             inm->inm_timer,
3034             inm_state_str(inm->inm_state),
3035             inm->inm_refcount,
3036             inm->inm_scq.mq_len);
3037         printf("igi %p nsrc %lu sctimer %u scrv %u\n",
3038             inm->inm_igi,
3039             inm->inm_nsrc,
3040             inm->inm_sctimer,
3041             inm->inm_scrv);
3042         for (t = 0; t < 2; t++) {
3043                 printf("t%d: fmode %s asm %u ex %u in %u rec %u\n", t,
3044                     inm_mode_str(inm->inm_st[t].iss_fmode),
3045                     inm->inm_st[t].iss_asm,
3046                     inm->inm_st[t].iss_ex,
3047                     inm->inm_st[t].iss_in,
3048                     inm->inm_st[t].iss_rec);
3049         }
3050         printf("%s: --- end inm %p ---\n", __func__, inm);
3051 }
3052
3053 #else /* !KTR || !(KTR_COMPILE & KTR_IGMPV3) */
3054
3055 void
3056 inm_print(const struct in_multi *inm)
3057 {
3058
3059 }
3060
3061 #endif /* KTR && (KTR_COMPILE & KTR_IGMPV3) */
3062
3063 RB_GENERATE(ip_msource_tree, ip_msource, ims_link, ip_msource_cmp);