]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/netinet/in_mcast.c
Use refcount from "in_joingroup_locked()" when joining multicast
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / netinet / in_mcast.c
1 /*-
2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
3  *
4  * Copyright (c) 2007-2009 Bruce Simpson.
5  * Copyright (c) 2005 Robert N. M. Watson.
6  * All rights reserved.
7  *
8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9  * modification, are permitted provided that the following conditions
10  * are met:
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
16  * 3. The name of the author may not be used to endorse or promote
17  *    products derived from this software without specific prior written
18  *    permission.
19  *
20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
21  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
22  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
23  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
24  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
25  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
26  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
27  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
28  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
29  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
30  * SUCH DAMAGE.
31  */
32
33 /*
34  * IPv4 multicast socket, group, and socket option processing module.
35  */
36
37 #include <sys/cdefs.h>
38 __FBSDID("$FreeBSD$");
39
40 #include <sys/param.h>
41 #include <sys/systm.h>
42 #include <sys/kernel.h>
43 #include <sys/lock.h>
44 #include <sys/malloc.h>
45 #include <sys/mbuf.h>
46 #include <sys/protosw.h>
47 #include <sys/rmlock.h>
48 #include <sys/socket.h>
49 #include <sys/socketvar.h>
50 #include <sys/protosw.h>
51 #include <sys/sysctl.h>
52 #include <sys/ktr.h>
53 #include <sys/taskqueue.h>
54 #include <sys/gtaskqueue.h>
55 #include <sys/tree.h>
56
57 #include <net/if.h>
58 #include <net/if_var.h>
59 #include <net/if_dl.h>
60 #include <net/route.h>
61 #include <net/vnet.h>
62
63 #include <net/ethernet.h>
64
65 #include <netinet/in.h>
66 #include <netinet/in_systm.h>
67 #include <netinet/in_fib.h>
68 #include <netinet/in_pcb.h>
69 #include <netinet/in_var.h>
70 #include <netinet/ip_var.h>
71 #include <netinet/igmp_var.h>
72
73 #ifndef KTR_IGMPV3
74 #define KTR_IGMPV3 KTR_INET
75 #endif
76
77 #ifndef __SOCKUNION_DECLARED
78 union sockunion {
79         struct sockaddr_storage ss;
80         struct sockaddr         sa;
81         struct sockaddr_dl      sdl;
82         struct sockaddr_in      sin;
83 };
84 typedef union sockunion sockunion_t;
85 #define __SOCKUNION_DECLARED
86 #endif /* __SOCKUNION_DECLARED */
87
88 static MALLOC_DEFINE(M_INMFILTER, "in_mfilter",
89     "IPv4 multicast PCB-layer source filter");
90 static MALLOC_DEFINE(M_IPMADDR, "in_multi", "IPv4 multicast group");
91 static MALLOC_DEFINE(M_IPMOPTS, "ip_moptions", "IPv4 multicast options");
92 static MALLOC_DEFINE(M_IPMSOURCE, "ip_msource",
93     "IPv4 multicast IGMP-layer source filter");
94
95 /*
96  * Locking:
97  *
98  * - Lock order is: Giant, IN_MULTI_LOCK, INP_WLOCK,
99  *   IN_MULTI_LIST_LOCK, IGMP_LOCK, IF_ADDR_LOCK.
100  * - The IF_ADDR_LOCK is implicitly taken by inm_lookup() earlier, however
101  *   it can be taken by code in net/if.c also.
102  * - ip_moptions and in_mfilter are covered by the INP_WLOCK.
103  *
104  * struct in_multi is covered by IN_MULTI_LIST_LOCK. There isn't strictly
105  * any need for in_multi itself to be virtualized -- it is bound to an ifp
106  * anyway no matter what happens.
107  */
108 struct mtx in_multi_list_mtx;
109 MTX_SYSINIT(in_multi_mtx, &in_multi_list_mtx, "in_multi_list_mtx", MTX_DEF);
110
111 struct mtx in_multi_free_mtx;
112 MTX_SYSINIT(in_multi_free_mtx, &in_multi_free_mtx, "in_multi_free_mtx", MTX_DEF);
113
114 struct sx in_multi_sx;
115 SX_SYSINIT(in_multi_sx, &in_multi_sx, "in_multi_sx");
116
117 int ifma_restart;
118
119 /*
120  * Functions with non-static linkage defined in this file should be
121  * declared in in_var.h:
122  *  imo_multi_filter()
123  *  in_addmulti()
124  *  in_delmulti()
125  *  in_joingroup()
126  *  in_joingroup_locked()
127  *  in_leavegroup()
128  *  in_leavegroup_locked()
129  * and ip_var.h:
130  *  inp_freemoptions()
131  *  inp_getmoptions()
132  *  inp_setmoptions()
133  *
134  * XXX: Both carp and pf need to use the legacy (*,G) KPIs in_addmulti()
135  * and in_delmulti().
136  */
137 static void     imf_commit(struct in_mfilter *);
138 static int      imf_get_source(struct in_mfilter *imf,
139                     const struct sockaddr_in *psin,
140                     struct in_msource **);
141 static struct in_msource *
142                 imf_graft(struct in_mfilter *, const uint8_t,
143                     const struct sockaddr_in *);
144 static void     imf_leave(struct in_mfilter *);
145 static int      imf_prune(struct in_mfilter *, const struct sockaddr_in *);
146 static void     imf_purge(struct in_mfilter *);
147 static void     imf_rollback(struct in_mfilter *);
148 static void     imf_reap(struct in_mfilter *);
149 static struct in_mfilter *
150                 imo_match_group(const struct ip_moptions *,
151                     const struct ifnet *, const struct sockaddr *);
152 static struct in_msource *
153                 imo_match_source(struct in_mfilter *, const struct sockaddr *);
154 static void     ims_merge(struct ip_msource *ims,
155                     const struct in_msource *lims, const int rollback);
156 static int      in_getmulti(struct ifnet *, const struct in_addr *,
157                     struct in_multi **);
158 static int      inm_get_source(struct in_multi *inm, const in_addr_t haddr,
159                     const int noalloc, struct ip_msource **pims);
160 #ifdef KTR
161 static int      inm_is_ifp_detached(const struct in_multi *);
162 #endif
163 static int      inm_merge(struct in_multi *, /*const*/ struct in_mfilter *);
164 static void     inm_purge(struct in_multi *);
165 static void     inm_reap(struct in_multi *);
166 static void inm_release(struct in_multi *);
167 static struct ip_moptions *
168                 inp_findmoptions(struct inpcb *);
169 static int      inp_get_source_filters(struct inpcb *, struct sockopt *);
170 static int      inp_join_group(struct inpcb *, struct sockopt *);
171 static int      inp_leave_group(struct inpcb *, struct sockopt *);
172 static struct ifnet *
173                 inp_lookup_mcast_ifp(const struct inpcb *,
174                     const struct sockaddr_in *, const struct in_addr);
175 static int      inp_block_unblock_source(struct inpcb *, struct sockopt *);
176 static int      inp_set_multicast_if(struct inpcb *, struct sockopt *);
177 static int      inp_set_source_filters(struct inpcb *, struct sockopt *);
178 static int      sysctl_ip_mcast_filters(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
179
180 static SYSCTL_NODE(_net_inet_ip, OID_AUTO, mcast, CTLFLAG_RW, 0,
181     "IPv4 multicast");
182
183 static u_long in_mcast_maxgrpsrc = IP_MAX_GROUP_SRC_FILTER;
184 SYSCTL_ULONG(_net_inet_ip_mcast, OID_AUTO, maxgrpsrc,
185     CTLFLAG_RWTUN, &in_mcast_maxgrpsrc, 0,
186     "Max source filters per group");
187
188 static u_long in_mcast_maxsocksrc = IP_MAX_SOCK_SRC_FILTER;
189 SYSCTL_ULONG(_net_inet_ip_mcast, OID_AUTO, maxsocksrc,
190     CTLFLAG_RWTUN, &in_mcast_maxsocksrc, 0,
191     "Max source filters per socket");
192
193 int in_mcast_loop = IP_DEFAULT_MULTICAST_LOOP;
194 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_mcast, OID_AUTO, loop, CTLFLAG_RWTUN,
195     &in_mcast_loop, 0, "Loopback multicast datagrams by default");
196
197 static SYSCTL_NODE(_net_inet_ip_mcast, OID_AUTO, filters,
198     CTLFLAG_RD | CTLFLAG_MPSAFE, sysctl_ip_mcast_filters,
199     "Per-interface stack-wide source filters");
200
201 #ifdef KTR
202 /*
203  * Inline function which wraps assertions for a valid ifp.
204  * The ifnet layer will set the ifma's ifp pointer to NULL if the ifp
205  * is detached.
206  */
207 static int __inline
208 inm_is_ifp_detached(const struct in_multi *inm)
209 {
210         struct ifnet *ifp;
211
212         KASSERT(inm->inm_ifma != NULL, ("%s: no ifma", __func__));
213         ifp = inm->inm_ifma->ifma_ifp;
214         if (ifp != NULL) {
215                 /*
216                  * Sanity check that netinet's notion of ifp is the
217                  * same as net's.
218                  */
219                 KASSERT(inm->inm_ifp == ifp, ("%s: bad ifp", __func__));
220         }
221
222         return (ifp == NULL);
223 }
224 #endif
225
226 static struct grouptask free_gtask;
227 static struct in_multi_head inm_free_list;
228 static void inm_release_task(void *arg __unused);
229 static void inm_init(void)
230 {
231         SLIST_INIT(&inm_free_list);
232         taskqgroup_config_gtask_init(NULL, &free_gtask, inm_release_task, "inm release task");
233 }
234
235 #ifdef EARLY_AP_STARTUP
236 SYSINIT(inm_init, SI_SUB_SMP + 1, SI_ORDER_FIRST,
237         inm_init, NULL);
238 #else
239 SYSINIT(inm_init, SI_SUB_ROOT_CONF - 1, SI_ORDER_FIRST,
240         inm_init, NULL);
241 #endif
242
243
244 void
245 inm_release_list_deferred(struct in_multi_head *inmh)
246 {
247
248         if (SLIST_EMPTY(inmh))
249                 return;
250         mtx_lock(&in_multi_free_mtx);
251         SLIST_CONCAT(&inm_free_list, inmh, in_multi, inm_nrele);
252         mtx_unlock(&in_multi_free_mtx);
253         GROUPTASK_ENQUEUE(&free_gtask);
254 }
255
256 void
257 inm_disconnect(struct in_multi *inm)
258 {
259         struct ifnet *ifp;
260         struct ifmultiaddr *ifma, *ll_ifma;
261
262         ifp = inm->inm_ifp;
263         IF_ADDR_WLOCK_ASSERT(ifp);
264         ifma = inm->inm_ifma;
265
266         if_ref(ifp);
267         if (ifma->ifma_flags & IFMA_F_ENQUEUED) {
268                 CK_STAILQ_REMOVE(&ifp->if_multiaddrs, ifma, ifmultiaddr, ifma_link);
269                 ifma->ifma_flags &= ~IFMA_F_ENQUEUED;
270         }
271         MCDPRINTF("removed ifma: %p from %s\n", ifma, ifp->if_xname);
272         if ((ll_ifma = ifma->ifma_llifma) != NULL) {
273                 MPASS(ifma != ll_ifma);
274                 ifma->ifma_llifma = NULL;
275                 MPASS(ll_ifma->ifma_llifma == NULL);
276                 MPASS(ll_ifma->ifma_ifp == ifp);
277                 if (--ll_ifma->ifma_refcount == 0) {
278                         if (ll_ifma->ifma_flags & IFMA_F_ENQUEUED) {
279                                 CK_STAILQ_REMOVE(&ifp->if_multiaddrs, ll_ifma, ifmultiaddr, ifma_link);
280                                 ll_ifma->ifma_flags &= ~IFMA_F_ENQUEUED;
281                         }
282                         MCDPRINTF("removed ll_ifma: %p from %s\n", ll_ifma, ifp->if_xname);
283                         if_freemulti(ll_ifma);
284                         ifma_restart = true;
285                 }
286         }
287 }
288
289 void
290 inm_release_deferred(struct in_multi *inm)
291 {
292         struct in_multi_head tmp;
293
294         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
295         MPASS(inm->inm_refcount > 0);
296         if (--inm->inm_refcount == 0) {
297                 SLIST_INIT(&tmp);
298                 inm_disconnect(inm);
299                 inm->inm_ifma->ifma_protospec = NULL;
300                 SLIST_INSERT_HEAD(&tmp, inm, inm_nrele);
301                 inm_release_list_deferred(&tmp);
302         }
303 }
304
305 static void
306 inm_release_task(void *arg __unused)
307 {
308         struct in_multi_head inm_free_tmp;
309         struct in_multi *inm, *tinm;
310
311         SLIST_INIT(&inm_free_tmp);
312         mtx_lock(&in_multi_free_mtx);
313         SLIST_CONCAT(&inm_free_tmp, &inm_free_list, in_multi, inm_nrele);
314         mtx_unlock(&in_multi_free_mtx);
315         IN_MULTI_LOCK();
316         SLIST_FOREACH_SAFE(inm, &inm_free_tmp, inm_nrele, tinm) {
317                 SLIST_REMOVE_HEAD(&inm_free_tmp, inm_nrele);
318                 MPASS(inm);
319                 inm_release(inm);
320         }
321         IN_MULTI_UNLOCK();
322 }
323
324 /*
325  * Initialize an in_mfilter structure to a known state at t0, t1
326  * with an empty source filter list.
327  */
328 static __inline void
329 imf_init(struct in_mfilter *imf, const int st0, const int st1)
330 {
331         memset(imf, 0, sizeof(struct in_mfilter));
332         RB_INIT(&imf->imf_sources);
333         imf->imf_st[0] = st0;
334         imf->imf_st[1] = st1;
335 }
336
337 struct in_mfilter *
338 ip_mfilter_alloc(const int mflags, const int st0, const int st1)
339 {
340         struct in_mfilter *imf;
341
342         imf = malloc(sizeof(*imf), M_INMFILTER, mflags);
343         if (imf != NULL)
344                 imf_init(imf, st0, st1);
345
346         return (imf);
347 }
348
349 void
350 ip_mfilter_free(struct in_mfilter *imf)
351 {
352
353         imf_purge(imf);
354         free(imf, M_INMFILTER);
355 }
356
357 /*
358  * Function for looking up an in_multi record for an IPv4 multicast address
359  * on a given interface. ifp must be valid. If no record found, return NULL.
360  * The IN_MULTI_LIST_LOCK and IF_ADDR_LOCK on ifp must be held.
361  */
362 struct in_multi *
363 inm_lookup_locked(struct ifnet *ifp, const struct in_addr ina)
364 {
365         struct ifmultiaddr *ifma;
366         struct in_multi *inm;
367
368         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
369         IF_ADDR_LOCK_ASSERT(ifp);
370
371         inm = NULL;
372         CK_STAILQ_FOREACH(ifma, &((ifp)->if_multiaddrs), ifma_link) {
373                 if (ifma->ifma_addr->sa_family != AF_INET ||
374                         ifma->ifma_protospec == NULL)
375                         continue;
376                 inm = (struct in_multi *)ifma->ifma_protospec;
377                 if (inm->inm_addr.s_addr == ina.s_addr)
378                         break;
379                 inm = NULL;
380         }
381         return (inm);
382 }
383
384 /*
385  * Wrapper for inm_lookup_locked().
386  * The IF_ADDR_LOCK will be taken on ifp and released on return.
387  */
388 struct in_multi *
389 inm_lookup(struct ifnet *ifp, const struct in_addr ina)
390 {
391         struct epoch_tracker et;
392         struct in_multi *inm;
393
394         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
395         NET_EPOCH_ENTER(et);
396
397         inm = inm_lookup_locked(ifp, ina);
398         NET_EPOCH_EXIT(et);
399
400         return (inm);
401 }
402
403 /*
404  * Find an IPv4 multicast group entry for this ip_moptions instance
405  * which matches the specified group, and optionally an interface.
406  * Return its index into the array, or -1 if not found.
407  */
408 static struct in_mfilter *
409 imo_match_group(const struct ip_moptions *imo, const struct ifnet *ifp,
410     const struct sockaddr *group)
411 {
412         const struct sockaddr_in *gsin;
413         struct in_mfilter *imf;
414         struct in_multi *inm;
415
416         gsin = (const struct sockaddr_in *)group;
417
418         IP_MFILTER_FOREACH(imf, &imo->imo_head) {
419                 inm = imf->imf_inm;
420                 if (inm == NULL)
421                         continue;
422                 if ((ifp == NULL || (inm->inm_ifp == ifp)) &&
423                     in_hosteq(inm->inm_addr, gsin->sin_addr)) {
424                         break;
425                 }
426         }
427         return (imf);
428 }
429
430 /*
431  * Find an IPv4 multicast source entry for this imo which matches
432  * the given group index for this socket, and source address.
433  *
434  * NOTE: This does not check if the entry is in-mode, merely if
435  * it exists, which may not be the desired behaviour.
436  */
437 static struct in_msource *
438 imo_match_source(struct in_mfilter *imf, const struct sockaddr *src)
439 {
440         struct ip_msource        find;
441         struct ip_msource       *ims;
442         const sockunion_t       *psa;
443
444         KASSERT(src->sa_family == AF_INET, ("%s: !AF_INET", __func__));
445
446         /* Source trees are keyed in host byte order. */
447         psa = (const sockunion_t *)src;
448         find.ims_haddr = ntohl(psa->sin.sin_addr.s_addr);
449         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, &find);
450
451         return ((struct in_msource *)ims);
452 }
453
454 /*
455  * Perform filtering for multicast datagrams on a socket by group and source.
456  *
457  * Returns 0 if a datagram should be allowed through, or various error codes
458  * if the socket was not a member of the group, or the source was muted, etc.
459  */
460 int
461 imo_multi_filter(const struct ip_moptions *imo, const struct ifnet *ifp,
462     const struct sockaddr *group, const struct sockaddr *src)
463 {
464         struct in_mfilter *imf;
465         struct in_msource *ims;
466         int mode;
467
468         KASSERT(ifp != NULL, ("%s: null ifp", __func__));
469
470         imf = imo_match_group(imo, ifp, group);
471         if (imf == NULL)
472                 return (MCAST_NOTGMEMBER);
473
474         /*
475          * Check if the source was included in an (S,G) join.
476          * Allow reception on exclusive memberships by default,
477          * reject reception on inclusive memberships by default.
478          * Exclude source only if an in-mode exclude filter exists.
479          * Include source only if an in-mode include filter exists.
480          * NOTE: We are comparing group state here at IGMP t1 (now)
481          * with socket-layer t0 (since last downcall).
482          */
483         mode = imf->imf_st[1];
484         ims = imo_match_source(imf, src);
485
486         if ((ims == NULL && mode == MCAST_INCLUDE) ||
487             (ims != NULL && ims->imsl_st[0] != mode))
488                 return (MCAST_NOTSMEMBER);
489
490         return (MCAST_PASS);
491 }
492
493 /*
494  * Find and return a reference to an in_multi record for (ifp, group),
495  * and bump its reference count.
496  * If one does not exist, try to allocate it, and update link-layer multicast
497  * filters on ifp to listen for group.
498  * Assumes the IN_MULTI lock is held across the call.
499  * Return 0 if successful, otherwise return an appropriate error code.
500  */
501 static int
502 in_getmulti(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *group,
503     struct in_multi **pinm)
504 {
505         struct sockaddr_in       gsin;
506         struct ifmultiaddr      *ifma;
507         struct in_ifinfo        *ii;
508         struct in_multi         *inm;
509         int error;
510
511         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
512
513         ii = (struct in_ifinfo *)ifp->if_afdata[AF_INET];
514         IN_MULTI_LIST_LOCK();
515         inm = inm_lookup(ifp, *group);
516         if (inm != NULL) {
517                 /*
518                  * If we already joined this group, just bump the
519                  * refcount and return it.
520                  */
521                 KASSERT(inm->inm_refcount >= 1,
522                     ("%s: bad refcount %d", __func__, inm->inm_refcount));
523                 inm_acquire_locked(inm);
524                 *pinm = inm;
525         }
526         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
527         if (inm != NULL)
528                 return (0);
529         
530         memset(&gsin, 0, sizeof(gsin));
531         gsin.sin_family = AF_INET;
532         gsin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
533         gsin.sin_addr = *group;
534
535         /*
536          * Check if a link-layer group is already associated
537          * with this network-layer group on the given ifnet.
538          */
539         error = if_addmulti(ifp, (struct sockaddr *)&gsin, &ifma);
540         if (error != 0)
541                 return (error);
542
543         /* XXX ifma_protospec must be covered by IF_ADDR_LOCK */
544         IN_MULTI_LIST_LOCK();
545         IF_ADDR_WLOCK(ifp);
546
547         /*
548          * If something other than netinet is occupying the link-layer
549          * group, print a meaningful error message and back out of
550          * the allocation.
551          * Otherwise, bump the refcount on the existing network-layer
552          * group association and return it.
553          */
554         if (ifma->ifma_protospec != NULL) {
555                 inm = (struct in_multi *)ifma->ifma_protospec;
556 #ifdef INVARIANTS
557                 KASSERT(ifma->ifma_addr != NULL, ("%s: no ifma_addr",
558                     __func__));
559                 KASSERT(ifma->ifma_addr->sa_family == AF_INET,
560                     ("%s: ifma not AF_INET", __func__));
561                 KASSERT(inm != NULL, ("%s: no ifma_protospec", __func__));
562                 if (inm->inm_ifma != ifma || inm->inm_ifp != ifp ||
563                     !in_hosteq(inm->inm_addr, *group)) {
564                         char addrbuf[INET_ADDRSTRLEN];
565
566                         panic("%s: ifma %p is inconsistent with %p (%s)",
567                             __func__, ifma, inm, inet_ntoa_r(*group, addrbuf));
568                 }
569 #endif
570                 inm_acquire_locked(inm);
571                 *pinm = inm;
572                 goto out_locked;
573         }
574
575         IF_ADDR_WLOCK_ASSERT(ifp);
576
577         /*
578          * A new in_multi record is needed; allocate and initialize it.
579          * We DO NOT perform an IGMP join as the in_ layer may need to
580          * push an initial source list down to IGMP to support SSM.
581          *
582          * The initial source filter state is INCLUDE, {} as per the RFC.
583          */
584         inm = malloc(sizeof(*inm), M_IPMADDR, M_NOWAIT | M_ZERO);
585         if (inm == NULL) {
586                 IF_ADDR_WUNLOCK(ifp);
587                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
588                 if_delmulti_ifma(ifma);
589                 return (ENOMEM);
590         }
591         inm->inm_addr = *group;
592         inm->inm_ifp = ifp;
593         inm->inm_igi = ii->ii_igmp;
594         inm->inm_ifma = ifma;
595         inm->inm_refcount = 1;
596         inm->inm_state = IGMP_NOT_MEMBER;
597         mbufq_init(&inm->inm_scq, IGMP_MAX_STATE_CHANGES);
598         inm->inm_st[0].iss_fmode = MCAST_UNDEFINED;
599         inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_UNDEFINED;
600         RB_INIT(&inm->inm_srcs);
601
602         ifma->ifma_protospec = inm;
603
604         *pinm = inm;
605  out_locked:
606         IF_ADDR_WUNLOCK(ifp);
607         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
608         return (0);
609 }
610
611 /*
612  * Drop a reference to an in_multi record.
613  *
614  * If the refcount drops to 0, free the in_multi record and
615  * delete the underlying link-layer membership.
616  */
617 static void
618 inm_release(struct in_multi *inm)
619 {
620         struct ifmultiaddr *ifma;
621         struct ifnet *ifp;
622
623         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: refcount is %d", __func__, inm->inm_refcount);
624         MPASS(inm->inm_refcount == 0);
625         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: freeing inm %p", __func__, inm);
626
627         ifma = inm->inm_ifma;
628         ifp = inm->inm_ifp;
629
630         /* XXX this access is not covered by IF_ADDR_LOCK */
631         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: purging ifma %p", __func__, ifma);
632         if (ifp != NULL) {
633                 CURVNET_SET(ifp->if_vnet);
634                 inm_purge(inm);
635                 free(inm, M_IPMADDR);
636                 if_delmulti_ifma_flags(ifma, 1);
637                 CURVNET_RESTORE();
638                 if_rele(ifp);
639         } else {
640                 inm_purge(inm);
641                 free(inm, M_IPMADDR);
642                 if_delmulti_ifma_flags(ifma, 1);
643         }
644 }
645
646 /*
647  * Clear recorded source entries for a group.
648  * Used by the IGMP code. Caller must hold the IN_MULTI lock.
649  * FIXME: Should reap.
650  */
651 void
652 inm_clear_recorded(struct in_multi *inm)
653 {
654         struct ip_msource       *ims;
655
656         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
657
658         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs) {
659                 if (ims->ims_stp) {
660                         ims->ims_stp = 0;
661                         --inm->inm_st[1].iss_rec;
662                 }
663         }
664         KASSERT(inm->inm_st[1].iss_rec == 0,
665             ("%s: iss_rec %d not 0", __func__, inm->inm_st[1].iss_rec));
666 }
667
668 /*
669  * Record a source as pending for a Source-Group IGMPv3 query.
670  * This lives here as it modifies the shared tree.
671  *
672  * inm is the group descriptor.
673  * naddr is the address of the source to record in network-byte order.
674  *
675  * If the net.inet.igmp.sgalloc sysctl is non-zero, we will
676  * lazy-allocate a source node in response to an SG query.
677  * Otherwise, no allocation is performed. This saves some memory
678  * with the trade-off that the source will not be reported to the
679  * router if joined in the window between the query response and
680  * the group actually being joined on the local host.
681  *
682  * VIMAGE: XXX: Currently the igmp_sgalloc feature has been removed.
683  * This turns off the allocation of a recorded source entry if
684  * the group has not been joined.
685  *
686  * Return 0 if the source didn't exist or was already marked as recorded.
687  * Return 1 if the source was marked as recorded by this function.
688  * Return <0 if any error occurred (negated errno code).
689  */
690 int
691 inm_record_source(struct in_multi *inm, const in_addr_t naddr)
692 {
693         struct ip_msource        find;
694         struct ip_msource       *ims, *nims;
695
696         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
697
698         find.ims_haddr = ntohl(naddr);
699         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, &find);
700         if (ims && ims->ims_stp)
701                 return (0);
702         if (ims == NULL) {
703                 if (inm->inm_nsrc == in_mcast_maxgrpsrc)
704                         return (-ENOSPC);
705                 nims = malloc(sizeof(struct ip_msource), M_IPMSOURCE,
706                     M_NOWAIT | M_ZERO);
707                 if (nims == NULL)
708                         return (-ENOMEM);
709                 nims->ims_haddr = find.ims_haddr;
710                 RB_INSERT(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, nims);
711                 ++inm->inm_nsrc;
712                 ims = nims;
713         }
714
715         /*
716          * Mark the source as recorded and update the recorded
717          * source count.
718          */
719         ++ims->ims_stp;
720         ++inm->inm_st[1].iss_rec;
721
722         return (1);
723 }
724
725 /*
726  * Return a pointer to an in_msource owned by an in_mfilter,
727  * given its source address.
728  * Lazy-allocate if needed. If this is a new entry its filter state is
729  * undefined at t0.
730  *
731  * imf is the filter set being modified.
732  * haddr is the source address in *host* byte-order.
733  *
734  * SMPng: May be called with locks held; malloc must not block.
735  */
736 static int
737 imf_get_source(struct in_mfilter *imf, const struct sockaddr_in *psin,
738     struct in_msource **plims)
739 {
740         struct ip_msource        find;
741         struct ip_msource       *ims, *nims;
742         struct in_msource       *lims;
743         int                      error;
744
745         error = 0;
746         ims = NULL;
747         lims = NULL;
748
749         /* key is host byte order */
750         find.ims_haddr = ntohl(psin->sin_addr.s_addr);
751         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, &find);
752         lims = (struct in_msource *)ims;
753         if (lims == NULL) {
754                 if (imf->imf_nsrc == in_mcast_maxsocksrc)
755                         return (ENOSPC);
756                 nims = malloc(sizeof(struct in_msource), M_INMFILTER,
757                     M_NOWAIT | M_ZERO);
758                 if (nims == NULL)
759                         return (ENOMEM);
760                 lims = (struct in_msource *)nims;
761                 lims->ims_haddr = find.ims_haddr;
762                 lims->imsl_st[0] = MCAST_UNDEFINED;
763                 RB_INSERT(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, nims);
764                 ++imf->imf_nsrc;
765         }
766
767         *plims = lims;
768
769         return (error);
770 }
771
772 /*
773  * Graft a source entry into an existing socket-layer filter set,
774  * maintaining any required invariants and checking allocations.
775  *
776  * The source is marked as being in the new filter mode at t1.
777  *
778  * Return the pointer to the new node, otherwise return NULL.
779  */
780 static struct in_msource *
781 imf_graft(struct in_mfilter *imf, const uint8_t st1,
782     const struct sockaddr_in *psin)
783 {
784         struct ip_msource       *nims;
785         struct in_msource       *lims;
786
787         nims = malloc(sizeof(struct in_msource), M_INMFILTER,
788             M_NOWAIT | M_ZERO);
789         if (nims == NULL)
790                 return (NULL);
791         lims = (struct in_msource *)nims;
792         lims->ims_haddr = ntohl(psin->sin_addr.s_addr);
793         lims->imsl_st[0] = MCAST_UNDEFINED;
794         lims->imsl_st[1] = st1;
795         RB_INSERT(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, nims);
796         ++imf->imf_nsrc;
797
798         return (lims);
799 }
800
801 /*
802  * Prune a source entry from an existing socket-layer filter set,
803  * maintaining any required invariants and checking allocations.
804  *
805  * The source is marked as being left at t1, it is not freed.
806  *
807  * Return 0 if no error occurred, otherwise return an errno value.
808  */
809 static int
810 imf_prune(struct in_mfilter *imf, const struct sockaddr_in *psin)
811 {
812         struct ip_msource        find;
813         struct ip_msource       *ims;
814         struct in_msource       *lims;
815
816         /* key is host byte order */
817         find.ims_haddr = ntohl(psin->sin_addr.s_addr);
818         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, &find);
819         if (ims == NULL)
820                 return (ENOENT);
821         lims = (struct in_msource *)ims;
822         lims->imsl_st[1] = MCAST_UNDEFINED;
823         return (0);
824 }
825
826 /*
827  * Revert socket-layer filter set deltas at t1 to t0 state.
828  */
829 static void
830 imf_rollback(struct in_mfilter *imf)
831 {
832         struct ip_msource       *ims, *tims;
833         struct in_msource       *lims;
834
835         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources, tims) {
836                 lims = (struct in_msource *)ims;
837                 if (lims->imsl_st[0] == lims->imsl_st[1]) {
838                         /* no change at t1 */
839                         continue;
840                 } else if (lims->imsl_st[0] != MCAST_UNDEFINED) {
841                         /* revert change to existing source at t1 */
842                         lims->imsl_st[1] = lims->imsl_st[0];
843                 } else {
844                         /* revert source added t1 */
845                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
846                         RB_REMOVE(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, ims);
847                         free(ims, M_INMFILTER);
848                         imf->imf_nsrc--;
849                 }
850         }
851         imf->imf_st[1] = imf->imf_st[0];
852 }
853
854 /*
855  * Mark socket-layer filter set as INCLUDE {} at t1.
856  */
857 static void
858 imf_leave(struct in_mfilter *imf)
859 {
860         struct ip_msource       *ims;
861         struct in_msource       *lims;
862
863         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
864                 lims = (struct in_msource *)ims;
865                 lims->imsl_st[1] = MCAST_UNDEFINED;
866         }
867         imf->imf_st[1] = MCAST_INCLUDE;
868 }
869
870 /*
871  * Mark socket-layer filter set deltas as committed.
872  */
873 static void
874 imf_commit(struct in_mfilter *imf)
875 {
876         struct ip_msource       *ims;
877         struct in_msource       *lims;
878
879         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
880                 lims = (struct in_msource *)ims;
881                 lims->imsl_st[0] = lims->imsl_st[1];
882         }
883         imf->imf_st[0] = imf->imf_st[1];
884 }
885
886 /*
887  * Reap unreferenced sources from socket-layer filter set.
888  */
889 static void
890 imf_reap(struct in_mfilter *imf)
891 {
892         struct ip_msource       *ims, *tims;
893         struct in_msource       *lims;
894
895         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources, tims) {
896                 lims = (struct in_msource *)ims;
897                 if ((lims->imsl_st[0] == MCAST_UNDEFINED) &&
898                     (lims->imsl_st[1] == MCAST_UNDEFINED)) {
899                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free lims %p", __func__, ims);
900                         RB_REMOVE(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, ims);
901                         free(ims, M_INMFILTER);
902                         imf->imf_nsrc--;
903                 }
904         }
905 }
906
907 /*
908  * Purge socket-layer filter set.
909  */
910 static void
911 imf_purge(struct in_mfilter *imf)
912 {
913         struct ip_msource       *ims, *tims;
914
915         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources, tims) {
916                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
917                 RB_REMOVE(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, ims);
918                 free(ims, M_INMFILTER);
919                 imf->imf_nsrc--;
920         }
921         imf->imf_st[0] = imf->imf_st[1] = MCAST_UNDEFINED;
922         KASSERT(RB_EMPTY(&imf->imf_sources),
923             ("%s: imf_sources not empty", __func__));
924 }
925
926 /*
927  * Look up a source filter entry for a multicast group.
928  *
929  * inm is the group descriptor to work with.
930  * haddr is the host-byte-order IPv4 address to look up.
931  * noalloc may be non-zero to suppress allocation of sources.
932  * *pims will be set to the address of the retrieved or allocated source.
933  *
934  * SMPng: NOTE: may be called with locks held.
935  * Return 0 if successful, otherwise return a non-zero error code.
936  */
937 static int
938 inm_get_source(struct in_multi *inm, const in_addr_t haddr,
939     const int noalloc, struct ip_msource **pims)
940 {
941         struct ip_msource        find;
942         struct ip_msource       *ims, *nims;
943
944         find.ims_haddr = haddr;
945         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, &find);
946         if (ims == NULL && !noalloc) {
947                 if (inm->inm_nsrc == in_mcast_maxgrpsrc)
948                         return (ENOSPC);
949                 nims = malloc(sizeof(struct ip_msource), M_IPMSOURCE,
950                     M_NOWAIT | M_ZERO);
951                 if (nims == NULL)
952                         return (ENOMEM);
953                 nims->ims_haddr = haddr;
954                 RB_INSERT(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, nims);
955                 ++inm->inm_nsrc;
956                 ims = nims;
957 #ifdef KTR
958                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: allocated 0x%08x as %p", __func__,
959                     haddr, ims);
960 #endif
961         }
962
963         *pims = ims;
964         return (0);
965 }
966
967 /*
968  * Merge socket-layer source into IGMP-layer source.
969  * If rollback is non-zero, perform the inverse of the merge.
970  */
971 static void
972 ims_merge(struct ip_msource *ims, const struct in_msource *lims,
973     const int rollback)
974 {
975         int n = rollback ? -1 : 1;
976
977         if (lims->imsl_st[0] == MCAST_EXCLUDE) {
978                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 ex -= %d on 0x%08x",
979                     __func__, n, ims->ims_haddr);
980                 ims->ims_st[1].ex -= n;
981         } else if (lims->imsl_st[0] == MCAST_INCLUDE) {
982                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 in -= %d on 0x%08x",
983                     __func__, n, ims->ims_haddr);
984                 ims->ims_st[1].in -= n;
985         }
986
987         if (lims->imsl_st[1] == MCAST_EXCLUDE) {
988                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 ex += %d on 0x%08x",
989                     __func__, n, ims->ims_haddr);
990                 ims->ims_st[1].ex += n;
991         } else if (lims->imsl_st[1] == MCAST_INCLUDE) {
992                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 in += %d on 0x%08x",
993                     __func__, n, ims->ims_haddr);
994                 ims->ims_st[1].in += n;
995         }
996 }
997
998 /*
999  * Atomically update the global in_multi state, when a membership's
1000  * filter list is being updated in any way.
1001  *
1002  * imf is the per-inpcb-membership group filter pointer.
1003  * A fake imf may be passed for in-kernel consumers.
1004  *
1005  * XXX This is a candidate for a set-symmetric-difference style loop
1006  * which would eliminate the repeated lookup from root of ims nodes,
1007  * as they share the same key space.
1008  *
1009  * If any error occurred this function will back out of refcounts
1010  * and return a non-zero value.
1011  */
1012 static int
1013 inm_merge(struct in_multi *inm, /*const*/ struct in_mfilter *imf)
1014 {
1015         struct ip_msource       *ims, *nims;
1016         struct in_msource       *lims;
1017         int                      schanged, error;
1018         int                      nsrc0, nsrc1;
1019
1020         schanged = 0;
1021         error = 0;
1022         nsrc1 = nsrc0 = 0;
1023         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
1024
1025         /*
1026          * Update the source filters first, as this may fail.
1027          * Maintain count of in-mode filters at t0, t1. These are
1028          * used to work out if we transition into ASM mode or not.
1029          * Maintain a count of source filters whose state was
1030          * actually modified by this operation.
1031          */
1032         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
1033                 lims = (struct in_msource *)ims;
1034                 if (lims->imsl_st[0] == imf->imf_st[0]) nsrc0++;
1035                 if (lims->imsl_st[1] == imf->imf_st[1]) nsrc1++;
1036                 if (lims->imsl_st[0] == lims->imsl_st[1]) continue;
1037                 error = inm_get_source(inm, lims->ims_haddr, 0, &nims);
1038                 ++schanged;
1039                 if (error)
1040                         break;
1041                 ims_merge(nims, lims, 0);
1042         }
1043         if (error) {
1044                 struct ip_msource *bims;
1045
1046                 RB_FOREACH_REVERSE_FROM(ims, ip_msource_tree, nims) {
1047                         lims = (struct in_msource *)ims;
1048                         if (lims->imsl_st[0] == lims->imsl_st[1])
1049                                 continue;
1050                         (void)inm_get_source(inm, lims->ims_haddr, 1, &bims);
1051                         if (bims == NULL)
1052                                 continue;
1053                         ims_merge(bims, lims, 1);
1054                 }
1055                 goto out_reap;
1056         }
1057
1058         CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imf filters in-mode: %d at t0, %d at t1",
1059             __func__, nsrc0, nsrc1);
1060
1061         /* Handle transition between INCLUDE {n} and INCLUDE {} on socket. */
1062         if (imf->imf_st[0] == imf->imf_st[1] &&
1063             imf->imf_st[1] == MCAST_INCLUDE) {
1064                 if (nsrc1 == 0) {
1065                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --in on inm at t1", __func__);
1066                         --inm->inm_st[1].iss_in;
1067                 }
1068         }
1069
1070         /* Handle filter mode transition on socket. */
1071         if (imf->imf_st[0] != imf->imf_st[1]) {
1072                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imf transition %d to %d",
1073                     __func__, imf->imf_st[0], imf->imf_st[1]);
1074
1075                 if (imf->imf_st[0] == MCAST_EXCLUDE) {
1076                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --ex on inm at t1", __func__);
1077                         --inm->inm_st[1].iss_ex;
1078                 } else if (imf->imf_st[0] == MCAST_INCLUDE) {
1079                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --in on inm at t1", __func__);
1080                         --inm->inm_st[1].iss_in;
1081                 }
1082
1083                 if (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE) {
1084                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: ex++ on inm at t1", __func__);
1085                         inm->inm_st[1].iss_ex++;
1086                 } else if (imf->imf_st[1] == MCAST_INCLUDE && nsrc1 > 0) {
1087                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: in++ on inm at t1", __func__);
1088                         inm->inm_st[1].iss_in++;
1089                 }
1090         }
1091
1092         /*
1093          * Track inm filter state in terms of listener counts.
1094          * If there are any exclusive listeners, stack-wide
1095          * membership is exclusive.
1096          * Otherwise, if only inclusive listeners, stack-wide is inclusive.
1097          * If no listeners remain, state is undefined at t1,
1098          * and the IGMP lifecycle for this group should finish.
1099          */
1100         if (inm->inm_st[1].iss_ex > 0) {
1101                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: transition to EX", __func__);
1102                 inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_EXCLUDE;
1103         } else if (inm->inm_st[1].iss_in > 0) {
1104                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: transition to IN", __func__);
1105                 inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_INCLUDE;
1106         } else {
1107                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: transition to UNDEF", __func__);
1108                 inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_UNDEFINED;
1109         }
1110
1111         /* Decrement ASM listener count on transition out of ASM mode. */
1112         if (imf->imf_st[0] == MCAST_EXCLUDE && nsrc0 == 0) {
1113                 if ((imf->imf_st[1] != MCAST_EXCLUDE) ||
1114                     (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE && nsrc1 > 0)) {
1115                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --asm on inm at t1", __func__);
1116                         --inm->inm_st[1].iss_asm;
1117                 }
1118         }
1119
1120         /* Increment ASM listener count on transition to ASM mode. */
1121         if (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE && nsrc1 == 0) {
1122                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: asm++ on inm at t1", __func__);
1123                 inm->inm_st[1].iss_asm++;
1124         }
1125
1126         CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: merged imf %p to inm %p", __func__, imf, inm);
1127         inm_print(inm);
1128
1129 out_reap:
1130         if (schanged > 0) {
1131                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: sources changed; reaping", __func__);
1132                 inm_reap(inm);
1133         }
1134         return (error);
1135 }
1136
1137 /*
1138  * Mark an in_multi's filter set deltas as committed.
1139  * Called by IGMP after a state change has been enqueued.
1140  */
1141 void
1142 inm_commit(struct in_multi *inm)
1143 {
1144         struct ip_msource       *ims;
1145
1146         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: commit inm %p", __func__, inm);
1147         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: pre commit:", __func__);
1148         inm_print(inm);
1149
1150         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs) {
1151                 ims->ims_st[0] = ims->ims_st[1];
1152         }
1153         inm->inm_st[0] = inm->inm_st[1];
1154 }
1155
1156 /*
1157  * Reap unreferenced nodes from an in_multi's filter set.
1158  */
1159 static void
1160 inm_reap(struct in_multi *inm)
1161 {
1162         struct ip_msource       *ims, *tims;
1163
1164         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, tims) {
1165                 if (ims->ims_st[0].ex > 0 || ims->ims_st[0].in > 0 ||
1166                     ims->ims_st[1].ex > 0 || ims->ims_st[1].in > 0 ||
1167                     ims->ims_stp != 0)
1168                         continue;
1169                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
1170                 RB_REMOVE(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, ims);
1171                 free(ims, M_IPMSOURCE);
1172                 inm->inm_nsrc--;
1173         }
1174 }
1175
1176 /*
1177  * Purge all source nodes from an in_multi's filter set.
1178  */
1179 static void
1180 inm_purge(struct in_multi *inm)
1181 {
1182         struct ip_msource       *ims, *tims;
1183
1184         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, tims) {
1185                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
1186                 RB_REMOVE(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, ims);
1187                 free(ims, M_IPMSOURCE);
1188                 inm->inm_nsrc--;
1189         }
1190 }
1191
1192 /*
1193  * Join a multicast group; unlocked entry point.
1194  *
1195  * SMPng: XXX: in_joingroup() is called from in_control() when Giant
1196  * is not held. Fortunately, ifp is unlikely to have been detached
1197  * at this point, so we assume it's OK to recurse.
1198  */
1199 int
1200 in_joingroup(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *gina,
1201     /*const*/ struct in_mfilter *imf, struct in_multi **pinm)
1202 {
1203         int error;
1204
1205         IN_MULTI_LOCK();
1206         error = in_joingroup_locked(ifp, gina, imf, pinm);
1207         IN_MULTI_UNLOCK();
1208
1209         return (error);
1210 }
1211
1212 /*
1213  * Join a multicast group; real entry point.
1214  *
1215  * Only preserves atomicity at inm level.
1216  * NOTE: imf argument cannot be const due to sys/tree.h limitations.
1217  *
1218  * If the IGMP downcall fails, the group is not joined, and an error
1219  * code is returned.
1220  */
1221 int
1222 in_joingroup_locked(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *gina,
1223     /*const*/ struct in_mfilter *imf, struct in_multi **pinm)
1224 {
1225         struct in_mfilter        timf;
1226         struct in_multi         *inm;
1227         int                      error;
1228
1229         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
1230         IN_MULTI_LIST_UNLOCK_ASSERT();
1231
1232         CTR4(KTR_IGMPV3, "%s: join 0x%08x on %p(%s))", __func__,
1233             ntohl(gina->s_addr), ifp, ifp->if_xname);
1234
1235         error = 0;
1236         inm = NULL;
1237
1238         /*
1239          * If no imf was specified (i.e. kernel consumer),
1240          * fake one up and assume it is an ASM join.
1241          */
1242         if (imf == NULL) {
1243                 imf_init(&timf, MCAST_UNDEFINED, MCAST_EXCLUDE);
1244                 imf = &timf;
1245         }
1246
1247         error = in_getmulti(ifp, gina, &inm);
1248         if (error) {
1249                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: in_getmulti() failure", __func__);
1250                 return (error);
1251         }
1252         IN_MULTI_LIST_LOCK();
1253         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
1254         error = inm_merge(inm, imf);
1255         if (error) {
1256                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state", __func__);
1257                 goto out_inm_release;
1258         }
1259
1260         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
1261         error = igmp_change_state(inm);
1262         if (error) {
1263                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to update source", __func__);
1264                 goto out_inm_release;
1265         }
1266
1267  out_inm_release:
1268         if (error) {
1269
1270                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: dropping ref on %p", __func__, inm);
1271                 IF_ADDR_WLOCK(ifp);
1272                 inm_release_deferred(inm);
1273                 IF_ADDR_WUNLOCK(ifp);
1274         } else {
1275                 *pinm = inm;
1276         }
1277         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
1278
1279         return (error);
1280 }
1281
1282 /*
1283  * Leave a multicast group; unlocked entry point.
1284  */
1285 int
1286 in_leavegroup(struct in_multi *inm, /*const*/ struct in_mfilter *imf)
1287 {
1288         int error;
1289
1290         IN_MULTI_LOCK();
1291         error = in_leavegroup_locked(inm, imf);
1292         IN_MULTI_UNLOCK();
1293
1294         return (error);
1295 }
1296
1297 /*
1298  * Leave a multicast group; real entry point.
1299  * All source filters will be expunged.
1300  *
1301  * Only preserves atomicity at inm level.
1302  *
1303  * Holding the write lock for the INP which contains imf
1304  * is highly advisable. We can't assert for it as imf does not
1305  * contain a back-pointer to the owning inp.
1306  *
1307  * Note: This is not the same as inm_release(*) as this function also
1308  * makes a state change downcall into IGMP.
1309  */
1310 int
1311 in_leavegroup_locked(struct in_multi *inm, /*const*/ struct in_mfilter *imf)
1312 {
1313         struct in_mfilter        timf;
1314         int                      error;
1315
1316         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
1317         IN_MULTI_LIST_UNLOCK_ASSERT();
1318
1319         error = 0;
1320
1321         CTR5(KTR_IGMPV3, "%s: leave inm %p, 0x%08x/%s, imf %p", __func__,
1322             inm, ntohl(inm->inm_addr.s_addr),
1323             (inm_is_ifp_detached(inm) ? "null" : inm->inm_ifp->if_xname),
1324             imf);
1325
1326         /*
1327          * If no imf was specified (i.e. kernel consumer),
1328          * fake one up and assume it is an ASM join.
1329          */
1330         if (imf == NULL) {
1331                 imf_init(&timf, MCAST_EXCLUDE, MCAST_UNDEFINED);
1332                 imf = &timf;
1333         }
1334
1335         /*
1336          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
1337          *
1338          * As this particular invocation should not cause any memory
1339          * to be allocated, and there is no opportunity to roll back
1340          * the transaction, it MUST NOT fail.
1341          */
1342         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
1343         IN_MULTI_LIST_LOCK();
1344         error = inm_merge(inm, imf);
1345         KASSERT(error == 0, ("%s: failed to merge inm state", __func__));
1346
1347         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
1348         CURVNET_SET(inm->inm_ifp->if_vnet);
1349         error = igmp_change_state(inm);
1350         IF_ADDR_WLOCK(inm->inm_ifp);
1351         inm_release_deferred(inm);
1352         IF_ADDR_WUNLOCK(inm->inm_ifp);
1353         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
1354         CURVNET_RESTORE();
1355         if (error)
1356                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall", __func__);
1357
1358         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: dropping ref on %p", __func__, inm);
1359
1360         return (error);
1361 }
1362
1363 /*#ifndef BURN_BRIDGES*/
1364 /*
1365  * Join an IPv4 multicast group in (*,G) exclusive mode.
1366  * The group must be a 224.0.0.0/24 link-scope group.
1367  * This KPI is for legacy kernel consumers only.
1368  */
1369 struct in_multi *
1370 in_addmulti(struct in_addr *ap, struct ifnet *ifp)
1371 {
1372         struct in_multi *pinm;
1373         int error;
1374 #ifdef INVARIANTS
1375         char addrbuf[INET_ADDRSTRLEN];
1376 #endif
1377
1378         KASSERT(IN_LOCAL_GROUP(ntohl(ap->s_addr)),
1379             ("%s: %s not in 224.0.0.0/24", __func__,
1380             inet_ntoa_r(*ap, addrbuf)));
1381
1382         error = in_joingroup(ifp, ap, NULL, &pinm);
1383         if (error != 0)
1384                 pinm = NULL;
1385
1386         return (pinm);
1387 }
1388
1389 /*
1390  * Block or unblock an ASM multicast source on an inpcb.
1391  * This implements the delta-based API described in RFC 3678.
1392  *
1393  * The delta-based API applies only to exclusive-mode memberships.
1394  * An IGMP downcall will be performed.
1395  *
1396  * SMPng: NOTE: Must take Giant as a join may create a new ifma.
1397  *
1398  * Return 0 if successful, otherwise return an appropriate error code.
1399  */
1400 static int
1401 inp_block_unblock_source(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1402 {
1403         struct group_source_req          gsr;
1404         struct rm_priotracker            in_ifa_tracker;
1405         sockunion_t                     *gsa, *ssa;
1406         struct ifnet                    *ifp;
1407         struct in_mfilter               *imf;
1408         struct ip_moptions              *imo;
1409         struct in_msource               *ims;
1410         struct in_multi                 *inm;
1411         uint16_t                         fmode;
1412         int                              error, doblock;
1413
1414         ifp = NULL;
1415         error = 0;
1416         doblock = 0;
1417
1418         memset(&gsr, 0, sizeof(struct group_source_req));
1419         gsa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_group;
1420         ssa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_source;
1421
1422         switch (sopt->sopt_name) {
1423         case IP_BLOCK_SOURCE:
1424         case IP_UNBLOCK_SOURCE: {
1425                 struct ip_mreq_source    mreqs;
1426
1427                 error = sooptcopyin(sopt, &mreqs,
1428                     sizeof(struct ip_mreq_source),
1429                     sizeof(struct ip_mreq_source));
1430                 if (error)
1431                         return (error);
1432
1433                 gsa->sin.sin_family = AF_INET;
1434                 gsa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1435                 gsa->sin.sin_addr = mreqs.imr_multiaddr;
1436
1437                 ssa->sin.sin_family = AF_INET;
1438                 ssa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1439                 ssa->sin.sin_addr = mreqs.imr_sourceaddr;
1440
1441                 if (!in_nullhost(mreqs.imr_interface)) {
1442                         IN_IFADDR_RLOCK(&in_ifa_tracker);
1443                         INADDR_TO_IFP(mreqs.imr_interface, ifp);
1444                         IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
1445                 }
1446                 if (sopt->sopt_name == IP_BLOCK_SOURCE)
1447                         doblock = 1;
1448
1449                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imr_interface = 0x%08x, ifp = %p",
1450                     __func__, ntohl(mreqs.imr_interface.s_addr), ifp);
1451                 break;
1452             }
1453
1454         case MCAST_BLOCK_SOURCE:
1455         case MCAST_UNBLOCK_SOURCE:
1456                 error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
1457                     sizeof(struct group_source_req),
1458                     sizeof(struct group_source_req));
1459                 if (error)
1460                         return (error);
1461
1462                 if (gsa->sin.sin_family != AF_INET ||
1463                     gsa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
1464                         return (EINVAL);
1465
1466                 if (ssa->sin.sin_family != AF_INET ||
1467                     ssa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
1468                         return (EINVAL);
1469
1470                 if (gsr.gsr_interface == 0 || V_if_index < gsr.gsr_interface)
1471                         return (EADDRNOTAVAIL);
1472
1473                 ifp = ifnet_byindex(gsr.gsr_interface);
1474
1475                 if (sopt->sopt_name == MCAST_BLOCK_SOURCE)
1476                         doblock = 1;
1477                 break;
1478
1479         default:
1480                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: unknown sopt_name %d",
1481                     __func__, sopt->sopt_name);
1482                 return (EOPNOTSUPP);
1483                 break;
1484         }
1485
1486         if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
1487                 return (EINVAL);
1488
1489         IN_MULTI_LOCK();
1490
1491         /*
1492          * Check if we are actually a member of this group.
1493          */
1494         imo = inp_findmoptions(inp);
1495         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
1496         if (imf == NULL) {
1497                 error = EADDRNOTAVAIL;
1498                 goto out_inp_locked;
1499         }
1500         inm = imf->imf_inm;
1501
1502         /*
1503          * Attempting to use the delta-based API on an
1504          * non exclusive-mode membership is an error.
1505          */
1506         fmode = imf->imf_st[0];
1507         if (fmode != MCAST_EXCLUDE) {
1508                 error = EINVAL;
1509                 goto out_inp_locked;
1510         }
1511
1512         /*
1513          * Deal with error cases up-front:
1514          *  Asked to block, but already blocked; or
1515          *  Asked to unblock, but nothing to unblock.
1516          * If adding a new block entry, allocate it.
1517          */
1518         ims = imo_match_source(imf, &ssa->sa);
1519         if ((ims != NULL && doblock) || (ims == NULL && !doblock)) {
1520                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: source 0x%08x %spresent", __func__,
1521                     ntohl(ssa->sin.sin_addr.s_addr), doblock ? "" : "not ");
1522                 error = EADDRNOTAVAIL;
1523                 goto out_inp_locked;
1524         }
1525
1526         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
1527
1528         /*
1529          * Begin state merge transaction at socket layer.
1530          */
1531         if (doblock) {
1532                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "block");
1533                 ims = imf_graft(imf, fmode, &ssa->sin);
1534                 if (ims == NULL)
1535                         error = ENOMEM;
1536         } else {
1537                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "allow");
1538                 error = imf_prune(imf, &ssa->sin);
1539         }
1540
1541         if (error) {
1542                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge imf state failed", __func__);
1543                 goto out_imf_rollback;
1544         }
1545
1546         /*
1547          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
1548          */
1549         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
1550         IN_MULTI_LIST_LOCK();
1551         error = inm_merge(inm, imf);
1552         if (error) {
1553                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state", __func__);
1554                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
1555                 goto out_imf_rollback;
1556         }
1557
1558         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
1559         error = igmp_change_state(inm);
1560         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
1561         if (error)
1562                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall", __func__);
1563
1564 out_imf_rollback:
1565         if (error)
1566                 imf_rollback(imf);
1567         else
1568                 imf_commit(imf);
1569
1570         imf_reap(imf);
1571
1572 out_inp_locked:
1573         INP_WUNLOCK(inp);
1574         IN_MULTI_UNLOCK();
1575         return (error);
1576 }
1577
1578 /*
1579  * Given an inpcb, return its multicast options structure pointer.  Accepts
1580  * an unlocked inpcb pointer, but will return it locked.  May sleep.
1581  *
1582  * SMPng: NOTE: Potentially calls malloc(M_WAITOK) with Giant held.
1583  * SMPng: NOTE: Returns with the INP write lock held.
1584  */
1585 static struct ip_moptions *
1586 inp_findmoptions(struct inpcb *inp)
1587 {
1588         struct ip_moptions       *imo;
1589
1590         INP_WLOCK(inp);
1591         if (inp->inp_moptions != NULL)
1592                 return (inp->inp_moptions);
1593
1594         INP_WUNLOCK(inp);
1595
1596         imo = malloc(sizeof(*imo), M_IPMOPTS, M_WAITOK);
1597
1598         imo->imo_multicast_ifp = NULL;
1599         imo->imo_multicast_addr.s_addr = INADDR_ANY;
1600         imo->imo_multicast_vif = -1;
1601         imo->imo_multicast_ttl = IP_DEFAULT_MULTICAST_TTL;
1602         imo->imo_multicast_loop = in_mcast_loop;
1603         STAILQ_INIT(&imo->imo_head);
1604
1605         INP_WLOCK(inp);
1606         if (inp->inp_moptions != NULL) {
1607                 free(imo, M_IPMOPTS);
1608                 return (inp->inp_moptions);
1609         }
1610         inp->inp_moptions = imo;
1611         return (imo);
1612 }
1613
1614 static void
1615 inp_gcmoptions(struct ip_moptions *imo)
1616 {
1617         struct in_mfilter *imf;
1618         struct in_multi *inm;
1619         struct ifnet *ifp;
1620
1621         while ((imf = ip_mfilter_first(&imo->imo_head)) != NULL) {
1622                 ip_mfilter_remove(&imo->imo_head, imf);
1623
1624                 imf_leave(imf);
1625                 if ((inm = imf->imf_inm) != NULL) {
1626                         if ((ifp = inm->inm_ifp) != NULL) {
1627                                 CURVNET_SET(ifp->if_vnet);
1628                                 (void)in_leavegroup(inm, imf);
1629                                 CURVNET_RESTORE();
1630                         } else {
1631                                 (void)in_leavegroup(inm, imf);
1632                         }
1633                 }
1634                 ip_mfilter_free(imf);
1635         }
1636         free(imo, M_IPMOPTS);
1637 }
1638
1639 /*
1640  * Discard the IP multicast options (and source filters).  To minimize
1641  * the amount of work done while holding locks such as the INP's
1642  * pcbinfo lock (which is used in the receive path), the free
1643  * operation is deferred to the epoch callback task.
1644  */
1645 void
1646 inp_freemoptions(struct ip_moptions *imo)
1647 {
1648         if (imo == NULL)
1649                 return;
1650         inp_gcmoptions(imo);
1651 }
1652
1653 /*
1654  * Atomically get source filters on a socket for an IPv4 multicast group.
1655  * Called with INP lock held; returns with lock released.
1656  */
1657 static int
1658 inp_get_source_filters(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1659 {
1660         struct __msfilterreq     msfr;
1661         sockunion_t             *gsa;
1662         struct ifnet            *ifp;
1663         struct ip_moptions      *imo;
1664         struct in_mfilter       *imf;
1665         struct ip_msource       *ims;
1666         struct in_msource       *lims;
1667         struct sockaddr_in      *psin;
1668         struct sockaddr_storage *ptss;
1669         struct sockaddr_storage *tss;
1670         int                      error;
1671         size_t                   nsrcs, ncsrcs;
1672
1673         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
1674
1675         imo = inp->inp_moptions;
1676         KASSERT(imo != NULL, ("%s: null ip_moptions", __func__));
1677
1678         INP_WUNLOCK(inp);
1679
1680         error = sooptcopyin(sopt, &msfr, sizeof(struct __msfilterreq),
1681             sizeof(struct __msfilterreq));
1682         if (error)
1683                 return (error);
1684
1685         if (msfr.msfr_ifindex == 0 || V_if_index < msfr.msfr_ifindex)
1686                 return (EINVAL);
1687
1688         ifp = ifnet_byindex(msfr.msfr_ifindex);
1689         if (ifp == NULL)
1690                 return (EINVAL);
1691
1692         INP_WLOCK(inp);
1693
1694         /*
1695          * Lookup group on the socket.
1696          */
1697         gsa = (sockunion_t *)&msfr.msfr_group;
1698         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
1699         if (imf == NULL) {
1700                 INP_WUNLOCK(inp);
1701                 return (EADDRNOTAVAIL);
1702         }
1703
1704         /*
1705          * Ignore memberships which are in limbo.
1706          */
1707         if (imf->imf_st[1] == MCAST_UNDEFINED) {
1708                 INP_WUNLOCK(inp);
1709                 return (EAGAIN);
1710         }
1711         msfr.msfr_fmode = imf->imf_st[1];
1712
1713         /*
1714          * If the user specified a buffer, copy out the source filter
1715          * entries to userland gracefully.
1716          * We only copy out the number of entries which userland
1717          * has asked for, but we always tell userland how big the
1718          * buffer really needs to be.
1719          */
1720         if (msfr.msfr_nsrcs > in_mcast_maxsocksrc)
1721                 msfr.msfr_nsrcs = in_mcast_maxsocksrc;
1722         tss = NULL;
1723         if (msfr.msfr_srcs != NULL && msfr.msfr_nsrcs > 0) {
1724                 tss = malloc(sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs,
1725                     M_TEMP, M_NOWAIT | M_ZERO);
1726                 if (tss == NULL) {
1727                         INP_WUNLOCK(inp);
1728                         return (ENOBUFS);
1729                 }
1730         }
1731
1732         /*
1733          * Count number of sources in-mode at t0.
1734          * If buffer space exists and remains, copy out source entries.
1735          */
1736         nsrcs = msfr.msfr_nsrcs;
1737         ncsrcs = 0;
1738         ptss = tss;
1739         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
1740                 lims = (struct in_msource *)ims;
1741                 if (lims->imsl_st[0] == MCAST_UNDEFINED ||
1742                     lims->imsl_st[0] != imf->imf_st[0])
1743                         continue;
1744                 ++ncsrcs;
1745                 if (tss != NULL && nsrcs > 0) {
1746                         psin = (struct sockaddr_in *)ptss;
1747                         psin->sin_family = AF_INET;
1748                         psin->sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1749                         psin->sin_addr.s_addr = htonl(lims->ims_haddr);
1750                         psin->sin_port = 0;
1751                         ++ptss;
1752                         --nsrcs;
1753                 }
1754         }
1755
1756         INP_WUNLOCK(inp);
1757
1758         if (tss != NULL) {
1759                 error = copyout(tss, msfr.msfr_srcs,
1760                     sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs);
1761                 free(tss, M_TEMP);
1762                 if (error)
1763                         return (error);
1764         }
1765
1766         msfr.msfr_nsrcs = ncsrcs;
1767         error = sooptcopyout(sopt, &msfr, sizeof(struct __msfilterreq));
1768
1769         return (error);
1770 }
1771
1772 /*
1773  * Return the IP multicast options in response to user getsockopt().
1774  */
1775 int
1776 inp_getmoptions(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1777 {
1778         struct rm_priotracker    in_ifa_tracker;
1779         struct ip_mreqn          mreqn;
1780         struct ip_moptions      *imo;
1781         struct ifnet            *ifp;
1782         struct in_ifaddr        *ia;
1783         int                      error, optval;
1784         u_char                   coptval;
1785
1786         INP_WLOCK(inp);
1787         imo = inp->inp_moptions;
1788         /*
1789          * If socket is neither of type SOCK_RAW or SOCK_DGRAM,
1790          * or is a divert socket, reject it.
1791          */
1792         if (inp->inp_socket->so_proto->pr_protocol == IPPROTO_DIVERT ||
1793             (inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_RAW &&
1794             inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_DGRAM)) {
1795                 INP_WUNLOCK(inp);
1796                 return (EOPNOTSUPP);
1797         }
1798
1799         error = 0;
1800         switch (sopt->sopt_name) {
1801         case IP_MULTICAST_VIF:
1802                 if (imo != NULL)
1803                         optval = imo->imo_multicast_vif;
1804                 else
1805                         optval = -1;
1806                 INP_WUNLOCK(inp);
1807                 error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof(int));
1808                 break;
1809
1810         case IP_MULTICAST_IF:
1811                 memset(&mreqn, 0, sizeof(struct ip_mreqn));
1812                 if (imo != NULL) {
1813                         ifp = imo->imo_multicast_ifp;
1814                         if (!in_nullhost(imo->imo_multicast_addr)) {
1815                                 mreqn.imr_address = imo->imo_multicast_addr;
1816                         } else if (ifp != NULL) {
1817                                 struct epoch_tracker et;
1818
1819                                 mreqn.imr_ifindex = ifp->if_index;
1820                                 NET_EPOCH_ENTER(et);
1821                                 IFP_TO_IA(ifp, ia, &in_ifa_tracker);
1822                                 if (ia != NULL)
1823                                         mreqn.imr_address =
1824                                             IA_SIN(ia)->sin_addr;
1825                                 NET_EPOCH_EXIT(et);
1826                         }
1827                 }
1828                 INP_WUNLOCK(inp);
1829                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(struct ip_mreqn)) {
1830                         error = sooptcopyout(sopt, &mreqn,
1831                             sizeof(struct ip_mreqn));
1832                 } else {
1833                         error = sooptcopyout(sopt, &mreqn.imr_address,
1834                             sizeof(struct in_addr));
1835                 }
1836                 break;
1837
1838         case IP_MULTICAST_TTL:
1839                 if (imo == NULL)
1840                         optval = coptval = IP_DEFAULT_MULTICAST_TTL;
1841                 else
1842                         optval = coptval = imo->imo_multicast_ttl;
1843                 INP_WUNLOCK(inp);
1844                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char))
1845                         error = sooptcopyout(sopt, &coptval, sizeof(u_char));
1846                 else
1847                         error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof(int));
1848                 break;
1849
1850         case IP_MULTICAST_LOOP:
1851                 if (imo == NULL)
1852                         optval = coptval = IP_DEFAULT_MULTICAST_LOOP;
1853                 else
1854                         optval = coptval = imo->imo_multicast_loop;
1855                 INP_WUNLOCK(inp);
1856                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char))
1857                         error = sooptcopyout(sopt, &coptval, sizeof(u_char));
1858                 else
1859                         error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof(int));
1860                 break;
1861
1862         case IP_MSFILTER:
1863                 if (imo == NULL) {
1864                         error = EADDRNOTAVAIL;
1865                         INP_WUNLOCK(inp);
1866                 } else {
1867                         error = inp_get_source_filters(inp, sopt);
1868                 }
1869                 break;
1870
1871         default:
1872                 INP_WUNLOCK(inp);
1873                 error = ENOPROTOOPT;
1874                 break;
1875         }
1876
1877         INP_UNLOCK_ASSERT(inp);
1878
1879         return (error);
1880 }
1881
1882 /*
1883  * Look up the ifnet to use for a multicast group membership,
1884  * given the IPv4 address of an interface, and the IPv4 group address.
1885  *
1886  * This routine exists to support legacy multicast applications
1887  * which do not understand that multicast memberships are scoped to
1888  * specific physical links in the networking stack, or which need
1889  * to join link-scope groups before IPv4 addresses are configured.
1890  *
1891  * If inp is non-NULL, use this socket's current FIB number for any
1892  * required FIB lookup.
1893  * If ina is INADDR_ANY, look up the group address in the unicast FIB,
1894  * and use its ifp; usually, this points to the default next-hop.
1895  *
1896  * If the FIB lookup fails, attempt to use the first non-loopback
1897  * interface with multicast capability in the system as a
1898  * last resort. The legacy IPv4 ASM API requires that we do
1899  * this in order to allow groups to be joined when the routing
1900  * table has not yet been populated during boot.
1901  *
1902  * Returns NULL if no ifp could be found.
1903  *
1904  * FUTURE: Implement IPv4 source-address selection.
1905  */
1906 static struct ifnet *
1907 inp_lookup_mcast_ifp(const struct inpcb *inp,
1908     const struct sockaddr_in *gsin, const struct in_addr ina)
1909 {
1910         struct rm_priotracker in_ifa_tracker;
1911         struct ifnet *ifp;
1912         struct nhop4_basic nh4;
1913         uint32_t fibnum;
1914
1915         KASSERT(gsin->sin_family == AF_INET, ("%s: not AF_INET", __func__));
1916         KASSERT(IN_MULTICAST(ntohl(gsin->sin_addr.s_addr)),
1917             ("%s: not multicast", __func__));
1918
1919         ifp = NULL;
1920         if (!in_nullhost(ina)) {
1921                 IN_IFADDR_RLOCK(&in_ifa_tracker);
1922                 INADDR_TO_IFP(ina, ifp);
1923                 IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
1924         } else {
1925                 fibnum = inp ? inp->inp_inc.inc_fibnum : 0;
1926                 if (fib4_lookup_nh_basic(fibnum, gsin->sin_addr, 0, 0, &nh4)==0)
1927                         ifp = nh4.nh_ifp;
1928                 else {
1929                         struct in_ifaddr *ia;
1930                         struct ifnet *mifp;
1931
1932                         mifp = NULL;
1933                         IN_IFADDR_RLOCK(&in_ifa_tracker);
1934                         CK_STAILQ_FOREACH(ia, &V_in_ifaddrhead, ia_link) {
1935                                 mifp = ia->ia_ifp;
1936                                 if (!(mifp->if_flags & IFF_LOOPBACK) &&
1937                                      (mifp->if_flags & IFF_MULTICAST)) {
1938                                         ifp = mifp;
1939                                         break;
1940                                 }
1941                         }
1942                         IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
1943                 }
1944         }
1945
1946         return (ifp);
1947 }
1948
1949 /*
1950  * Join an IPv4 multicast group, possibly with a source.
1951  */
1952 static int
1953 inp_join_group(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1954 {
1955         struct group_source_req          gsr;
1956         sockunion_t                     *gsa, *ssa;
1957         struct ifnet                    *ifp;
1958         struct in_mfilter               *imf;
1959         struct ip_moptions              *imo;
1960         struct in_multi                 *inm;
1961         struct in_msource               *lims;
1962         int                              error, is_new;
1963
1964         ifp = NULL;
1965         lims = NULL;
1966         error = 0;
1967
1968         memset(&gsr, 0, sizeof(struct group_source_req));
1969         gsa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_group;
1970         gsa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
1971         ssa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_source;
1972         ssa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
1973
1974         switch (sopt->sopt_name) {
1975         case IP_ADD_MEMBERSHIP: {
1976                 struct ip_mreqn mreqn;
1977
1978                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(struct ip_mreqn))
1979                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqn,
1980                             sizeof(struct ip_mreqn), sizeof(struct ip_mreqn));
1981                 else
1982                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqn,
1983                             sizeof(struct ip_mreq), sizeof(struct ip_mreq));
1984                 if (error)
1985                         return (error);
1986
1987                 gsa->sin.sin_family = AF_INET;
1988                 gsa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1989                 gsa->sin.sin_addr = mreqn.imr_multiaddr;
1990                 if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
1991                         return (EINVAL);
1992
1993                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(struct ip_mreqn) &&
1994                     mreqn.imr_ifindex != 0)
1995                         ifp = ifnet_byindex(mreqn.imr_ifindex);
1996                 else
1997                         ifp = inp_lookup_mcast_ifp(inp, &gsa->sin,
1998                             mreqn.imr_address);
1999                 break;
2000         }
2001         case IP_ADD_SOURCE_MEMBERSHIP: {
2002                 struct ip_mreq_source    mreqs;
2003
2004                 error = sooptcopyin(sopt, &mreqs, sizeof(struct ip_mreq_source),
2005                             sizeof(struct ip_mreq_source));
2006                 if (error)
2007                         return (error);
2008
2009                 gsa->sin.sin_family = ssa->sin.sin_family = AF_INET;
2010                 gsa->sin.sin_len = ssa->sin.sin_len =
2011                     sizeof(struct sockaddr_in);
2012
2013                 gsa->sin.sin_addr = mreqs.imr_multiaddr;
2014                 if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2015                         return (EINVAL);
2016
2017                 ssa->sin.sin_addr = mreqs.imr_sourceaddr;
2018
2019                 ifp = inp_lookup_mcast_ifp(inp, &gsa->sin,
2020                     mreqs.imr_interface);
2021                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imr_interface = 0x%08x, ifp = %p",
2022                     __func__, ntohl(mreqs.imr_interface.s_addr), ifp);
2023                 break;
2024         }
2025
2026         case MCAST_JOIN_GROUP:
2027         case MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP:
2028                 if (sopt->sopt_name == MCAST_JOIN_GROUP) {
2029                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2030                             sizeof(struct group_req),
2031                             sizeof(struct group_req));
2032                 } else if (sopt->sopt_name == MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP) {
2033                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2034                             sizeof(struct group_source_req),
2035                             sizeof(struct group_source_req));
2036                 }
2037                 if (error)
2038                         return (error);
2039
2040                 if (gsa->sin.sin_family != AF_INET ||
2041                     gsa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2042                         return (EINVAL);
2043
2044                 /*
2045                  * Overwrite the port field if present, as the sockaddr
2046                  * being copied in may be matched with a binary comparison.
2047                  */
2048                 gsa->sin.sin_port = 0;
2049                 if (sopt->sopt_name == MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP) {
2050                         if (ssa->sin.sin_family != AF_INET ||
2051                             ssa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2052                                 return (EINVAL);
2053                         ssa->sin.sin_port = 0;
2054                 }
2055
2056                 if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2057                         return (EINVAL);
2058
2059                 if (gsr.gsr_interface == 0 || V_if_index < gsr.gsr_interface)
2060                         return (EADDRNOTAVAIL);
2061                 ifp = ifnet_byindex(gsr.gsr_interface);
2062                 break;
2063
2064         default:
2065                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: unknown sopt_name %d",
2066                     __func__, sopt->sopt_name);
2067                 return (EOPNOTSUPP);
2068                 break;
2069         }
2070
2071         if (ifp == NULL || (ifp->if_flags & IFF_MULTICAST) == 0)
2072                 return (EADDRNOTAVAIL);
2073
2074         IN_MULTI_LOCK();
2075
2076         /*
2077          * Find the membership in the membership list.
2078          */
2079         imo = inp_findmoptions(inp);
2080         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
2081         if (imf == NULL) {
2082                 is_new = 1;
2083                 inm = NULL;
2084
2085                 if (ip_mfilter_count(&imo->imo_head) >= IP_MAX_MEMBERSHIPS) {
2086                         error = ENOMEM;
2087                         goto out_inp_locked;
2088                 }
2089         } else {
2090                 is_new = 0;
2091                 inm = imf->imf_inm;
2092
2093                 if (ssa->ss.ss_family != AF_UNSPEC) {
2094                         /*
2095                          * MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP on an exclusive membership
2096                          * is an error. On an existing inclusive membership,
2097                          * it just adds the source to the filter list.
2098                          */
2099                         if (imf->imf_st[1] != MCAST_INCLUDE) {
2100                                 error = EINVAL;
2101                                 goto out_inp_locked;
2102                         }
2103                         /*
2104                          * Throw out duplicates.
2105                          *
2106                          * XXX FIXME: This makes a naive assumption that
2107                          * even if entries exist for *ssa in this imf,
2108                          * they will be rejected as dupes, even if they
2109                          * are not valid in the current mode (in-mode).
2110                          *
2111                          * in_msource is transactioned just as for anything
2112                          * else in SSM -- but note naive use of inm_graft()
2113                          * below for allocating new filter entries.
2114                          *
2115                          * This is only an issue if someone mixes the
2116                          * full-state SSM API with the delta-based API,
2117                          * which is discouraged in the relevant RFCs.
2118                          */
2119                         lims = imo_match_source(imf, &ssa->sa);
2120                         if (lims != NULL /*&&
2121                             lims->imsl_st[1] == MCAST_INCLUDE*/) {
2122                                 error = EADDRNOTAVAIL;
2123                                 goto out_inp_locked;
2124                         }
2125                 } else {
2126                         /*
2127                          * MCAST_JOIN_GROUP on an existing exclusive
2128                          * membership is an error; return EADDRINUSE
2129                          * to preserve 4.4BSD API idempotence, and
2130                          * avoid tedious detour to code below.
2131                          * NOTE: This is bending RFC 3678 a bit.
2132                          *
2133                          * On an existing inclusive membership, this is also
2134                          * an error; if you want to change filter mode,
2135                          * you must use the userland API setsourcefilter().
2136                          * XXX We don't reject this for imf in UNDEFINED
2137                          * state at t1, because allocation of a filter
2138                          * is atomic with allocation of a membership.
2139                          */
2140                         error = EINVAL;
2141                         if (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE)
2142                                 error = EADDRINUSE;
2143                         goto out_inp_locked;
2144                 }
2145         }
2146
2147         /*
2148          * Begin state merge transaction at socket layer.
2149          */
2150         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2151
2152         /*
2153          * Graft new source into filter list for this inpcb's
2154          * membership of the group. The in_multi may not have
2155          * been allocated yet if this is a new membership, however,
2156          * the in_mfilter slot will be allocated and must be initialized.
2157          *
2158          * Note: Grafting of exclusive mode filters doesn't happen
2159          * in this path.
2160          * XXX: Should check for non-NULL lims (node exists but may
2161          * not be in-mode) for interop with full-state API.
2162          */
2163         if (ssa->ss.ss_family != AF_UNSPEC) {
2164                 /* Membership starts in IN mode */
2165                 if (is_new) {
2166                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: new join w/source", __func__);
2167                         imf = ip_mfilter_alloc(M_NOWAIT, MCAST_UNDEFINED, MCAST_INCLUDE);
2168                         if (imf == NULL) {
2169                                 error = ENOMEM;
2170                                 goto out_inp_locked;
2171                         }
2172                 } else {
2173                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "allow");
2174                 }
2175                 lims = imf_graft(imf, MCAST_INCLUDE, &ssa->sin);
2176                 if (lims == NULL) {
2177                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge imf state failed",
2178                             __func__);
2179                         error = ENOMEM;
2180                         goto out_inp_locked;
2181                 }
2182         } else {
2183                 /* No address specified; Membership starts in EX mode */
2184                 if (is_new) {
2185                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: new join w/o source", __func__);
2186                         imf = ip_mfilter_alloc(M_NOWAIT, MCAST_UNDEFINED, MCAST_EXCLUDE);
2187                         if (imf == NULL) {
2188                                 error = ENOMEM;
2189                                 goto out_inp_locked;
2190                         }
2191                 }
2192         }
2193
2194         /*
2195          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
2196          */
2197         if (is_new) {
2198                 in_pcbref(inp);
2199                 INP_WUNLOCK(inp);
2200
2201                 error = in_joingroup_locked(ifp, &gsa->sin.sin_addr, imf,
2202                     &imf->imf_inm);
2203
2204                 INP_WLOCK(inp);
2205                 if (in_pcbrele_wlocked(inp)) {
2206                         error = ENXIO;
2207                         goto out_inp_unlocked;
2208                 }
2209                 if (error) {
2210                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: in_joingroup_locked failed", 
2211                             __func__);
2212                         goto out_inp_locked;
2213                 }
2214                 /*
2215                  * NOTE: Refcount from in_joingroup_locked()
2216                  * is protecting membership.
2217                  */
2218                 ip_mfilter_insert(&imo->imo_head, imf);
2219         } else {
2220                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
2221                 IN_MULTI_LIST_LOCK();
2222                 error = inm_merge(inm, imf);
2223                 if (error) {
2224                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state",
2225                                  __func__);
2226                         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2227                         imf_rollback(imf);
2228                         imf_reap(imf);
2229                         goto out_inp_locked;
2230                 }
2231                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
2232                 error = igmp_change_state(inm);
2233                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2234                 if (error) {
2235                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall",
2236                             __func__);
2237                         imf_rollback(imf);
2238                         imf_reap(imf);
2239                         goto out_inp_locked;
2240                 }
2241         }
2242
2243         imf_commit(imf);
2244         imf = NULL;
2245
2246 out_inp_locked:
2247         INP_WUNLOCK(inp);
2248 out_inp_unlocked:
2249         IN_MULTI_UNLOCK();
2250
2251         if (is_new && imf) {
2252                 if (imf->imf_inm != NULL) {
2253                         IN_MULTI_LIST_LOCK();
2254                         IF_ADDR_WLOCK(ifp);
2255                         inm_release_deferred(imf->imf_inm);
2256                         IF_ADDR_WUNLOCK(ifp);
2257                         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2258                 }
2259                 ip_mfilter_free(imf);
2260         }
2261         return (error);
2262 }
2263
2264 /*
2265  * Leave an IPv4 multicast group on an inpcb, possibly with a source.
2266  */
2267 static int
2268 inp_leave_group(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2269 {
2270         struct group_source_req          gsr;
2271         struct ip_mreq_source            mreqs;
2272         struct rm_priotracker            in_ifa_tracker;
2273         sockunion_t                     *gsa, *ssa;
2274         struct ifnet                    *ifp;
2275         struct in_mfilter               *imf;
2276         struct ip_moptions              *imo;
2277         struct in_msource               *ims;
2278         struct in_multi                 *inm;
2279         int                              error;
2280         bool                             is_final;
2281
2282         ifp = NULL;
2283         error = 0;
2284         is_final = true;
2285
2286         memset(&gsr, 0, sizeof(struct group_source_req));
2287         gsa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_group;
2288         gsa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
2289         ssa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_source;
2290         ssa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
2291
2292         switch (sopt->sopt_name) {
2293         case IP_DROP_MEMBERSHIP:
2294         case IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP:
2295                 if (sopt->sopt_name == IP_DROP_MEMBERSHIP) {
2296                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqs,
2297                             sizeof(struct ip_mreq),
2298                             sizeof(struct ip_mreq));
2299                         /*
2300                          * Swap interface and sourceaddr arguments,
2301                          * as ip_mreq and ip_mreq_source are laid
2302                          * out differently.
2303                          */
2304                         mreqs.imr_interface = mreqs.imr_sourceaddr;
2305                         mreqs.imr_sourceaddr.s_addr = INADDR_ANY;
2306                 } else if (sopt->sopt_name == IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP) {
2307                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqs,
2308                             sizeof(struct ip_mreq_source),
2309                             sizeof(struct ip_mreq_source));
2310                 }
2311                 if (error)
2312                         return (error);
2313
2314                 gsa->sin.sin_family = AF_INET;
2315                 gsa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
2316                 gsa->sin.sin_addr = mreqs.imr_multiaddr;
2317
2318                 if (sopt->sopt_name == IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP) {
2319                         ssa->sin.sin_family = AF_INET;
2320                         ssa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
2321                         ssa->sin.sin_addr = mreqs.imr_sourceaddr;
2322                 }
2323
2324                 /*
2325                  * Attempt to look up hinted ifp from interface address.
2326                  * Fallthrough with null ifp iff lookup fails, to
2327                  * preserve 4.4BSD mcast API idempotence.
2328                  * XXX NOTE WELL: The RFC 3678 API is preferred because
2329                  * using an IPv4 address as a key is racy.
2330                  */
2331                 if (!in_nullhost(mreqs.imr_interface)) {
2332                         IN_IFADDR_RLOCK(&in_ifa_tracker);
2333                         INADDR_TO_IFP(mreqs.imr_interface, ifp);
2334                         IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
2335                 }
2336                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imr_interface = 0x%08x, ifp = %p",
2337                     __func__, ntohl(mreqs.imr_interface.s_addr), ifp);
2338
2339                 break;
2340
2341         case MCAST_LEAVE_GROUP:
2342         case MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP:
2343                 if (sopt->sopt_name == MCAST_LEAVE_GROUP) {
2344                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2345                             sizeof(struct group_req),
2346                             sizeof(struct group_req));
2347                 } else if (sopt->sopt_name == MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP) {
2348                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2349                             sizeof(struct group_source_req),
2350                             sizeof(struct group_source_req));
2351                 }
2352                 if (error)
2353                         return (error);
2354
2355                 if (gsa->sin.sin_family != AF_INET ||
2356                     gsa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2357                         return (EINVAL);
2358
2359                 if (sopt->sopt_name == MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP) {
2360                         if (ssa->sin.sin_family != AF_INET ||
2361                             ssa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2362                                 return (EINVAL);
2363                 }
2364
2365                 if (gsr.gsr_interface == 0 || V_if_index < gsr.gsr_interface)
2366                         return (EADDRNOTAVAIL);
2367
2368                 ifp = ifnet_byindex(gsr.gsr_interface);
2369
2370                 if (ifp == NULL)
2371                         return (EADDRNOTAVAIL);
2372                 break;
2373
2374         default:
2375                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: unknown sopt_name %d",
2376                     __func__, sopt->sopt_name);
2377                 return (EOPNOTSUPP);
2378                 break;
2379         }
2380
2381         if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2382                 return (EINVAL);
2383
2384         IN_MULTI_LOCK();
2385
2386         /*
2387          * Find the membership in the membership list.
2388          */
2389         imo = inp_findmoptions(inp);
2390         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
2391         if (imf == NULL) {
2392                 error = EADDRNOTAVAIL;
2393                 goto out_inp_locked;
2394         }
2395         inm = imf->imf_inm;
2396
2397         if (ssa->ss.ss_family != AF_UNSPEC)
2398                 is_final = false;
2399
2400         /*
2401          * Begin state merge transaction at socket layer.
2402          */
2403         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2404
2405         /*
2406          * If we were instructed only to leave a given source, do so.
2407          * MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP is only valid for inclusive memberships.
2408          */
2409         if (is_final) {
2410                 ip_mfilter_remove(&imo->imo_head, imf);
2411                 imf_leave(imf);
2412         } else {
2413                 if (imf->imf_st[0] == MCAST_EXCLUDE) {
2414                         error = EADDRNOTAVAIL;
2415                         goto out_inp_locked;
2416                 }
2417                 ims = imo_match_source(imf, &ssa->sa);
2418                 if (ims == NULL) {
2419                         CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: source 0x%08x %spresent",
2420                             __func__, ntohl(ssa->sin.sin_addr.s_addr), "not ");
2421                         error = EADDRNOTAVAIL;
2422                         goto out_inp_locked;
2423                 }
2424                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "block");
2425                 error = imf_prune(imf, &ssa->sin);
2426                 if (error) {
2427                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge imf state failed",
2428                             __func__);
2429                         goto out_inp_locked;
2430                 }
2431         }
2432
2433         /*
2434          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
2435          */
2436         if (!is_final) {
2437                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
2438                 IN_MULTI_LIST_LOCK();
2439                 error = inm_merge(inm, imf);
2440                 if (error) {
2441                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state",
2442                             __func__);
2443                         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2444                         imf_rollback(imf);
2445                         imf_reap(imf);
2446                         goto out_inp_locked;
2447                 }
2448
2449                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
2450                 error = igmp_change_state(inm);
2451                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2452                 if (error) {
2453                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall",
2454                             __func__);
2455                         imf_rollback(imf);
2456                         imf_reap(imf);
2457                         goto out_inp_locked;
2458                 }
2459         }
2460         imf_commit(imf);
2461         imf_reap(imf);
2462
2463 out_inp_locked:
2464         INP_WUNLOCK(inp);
2465
2466         if (is_final && imf) {
2467                 /*
2468                  * Give up the multicast address record to which
2469                  * the membership points.
2470                  */
2471                 (void) in_leavegroup_locked(imf->imf_inm, imf);
2472                 ip_mfilter_free(imf);
2473         }
2474
2475         IN_MULTI_UNLOCK();
2476         return (error);
2477 }
2478
2479 /*
2480  * Select the interface for transmitting IPv4 multicast datagrams.
2481  *
2482  * Either an instance of struct in_addr or an instance of struct ip_mreqn
2483  * may be passed to this socket option. An address of INADDR_ANY or an
2484  * interface index of 0 is used to remove a previous selection.
2485  * When no interface is selected, one is chosen for every send.
2486  */
2487 static int
2488 inp_set_multicast_if(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2489 {
2490         struct rm_priotracker    in_ifa_tracker;
2491         struct in_addr           addr;
2492         struct ip_mreqn          mreqn;
2493         struct ifnet            *ifp;
2494         struct ip_moptions      *imo;
2495         int                      error;
2496
2497         if (sopt->sopt_valsize == sizeof(struct ip_mreqn)) {
2498                 /*
2499                  * An interface index was specified using the
2500                  * Linux-derived ip_mreqn structure.
2501                  */
2502                 error = sooptcopyin(sopt, &mreqn, sizeof(struct ip_mreqn),
2503                     sizeof(struct ip_mreqn));
2504                 if (error)
2505                         return (error);
2506
2507                 if (mreqn.imr_ifindex < 0 || V_if_index < mreqn.imr_ifindex)
2508                         return (EINVAL);
2509
2510                 if (mreqn.imr_ifindex == 0) {
2511                         ifp = NULL;
2512                 } else {
2513                         ifp = ifnet_byindex(mreqn.imr_ifindex);
2514                         if (ifp == NULL)
2515                                 return (EADDRNOTAVAIL);
2516                 }
2517         } else {
2518                 /*
2519                  * An interface was specified by IPv4 address.
2520                  * This is the traditional BSD usage.
2521                  */
2522                 error = sooptcopyin(sopt, &addr, sizeof(struct in_addr),
2523                     sizeof(struct in_addr));
2524                 if (error)
2525                         return (error);
2526                 if (in_nullhost(addr)) {
2527                         ifp = NULL;
2528                 } else {
2529                         IN_IFADDR_RLOCK(&in_ifa_tracker);
2530                         INADDR_TO_IFP(addr, ifp);
2531                         IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
2532                         if (ifp == NULL)
2533                                 return (EADDRNOTAVAIL);
2534                 }
2535                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: ifp = %p, addr = 0x%08x", __func__, ifp,
2536                     ntohl(addr.s_addr));
2537         }
2538
2539         /* Reject interfaces which do not support multicast. */
2540         if (ifp != NULL && (ifp->if_flags & IFF_MULTICAST) == 0)
2541                 return (EOPNOTSUPP);
2542
2543         imo = inp_findmoptions(inp);
2544         imo->imo_multicast_ifp = ifp;
2545         imo->imo_multicast_addr.s_addr = INADDR_ANY;
2546         INP_WUNLOCK(inp);
2547
2548         return (0);
2549 }
2550
2551 /*
2552  * Atomically set source filters on a socket for an IPv4 multicast group.
2553  *
2554  * SMPng: NOTE: Potentially calls malloc(M_WAITOK) with Giant held.
2555  */
2556 static int
2557 inp_set_source_filters(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2558 {
2559         struct __msfilterreq     msfr;
2560         sockunion_t             *gsa;
2561         struct ifnet            *ifp;
2562         struct in_mfilter       *imf;
2563         struct ip_moptions      *imo;
2564         struct in_multi         *inm;
2565         int                      error;
2566
2567         error = sooptcopyin(sopt, &msfr, sizeof(struct __msfilterreq),
2568             sizeof(struct __msfilterreq));
2569         if (error)
2570                 return (error);
2571
2572         if (msfr.msfr_nsrcs > in_mcast_maxsocksrc)
2573                 return (ENOBUFS);
2574
2575         if ((msfr.msfr_fmode != MCAST_EXCLUDE &&
2576              msfr.msfr_fmode != MCAST_INCLUDE))
2577                 return (EINVAL);
2578
2579         if (msfr.msfr_group.ss_family != AF_INET ||
2580             msfr.msfr_group.ss_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2581                 return (EINVAL);
2582
2583         gsa = (sockunion_t *)&msfr.msfr_group;
2584         if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2585                 return (EINVAL);
2586
2587         gsa->sin.sin_port = 0;  /* ignore port */
2588
2589         if (msfr.msfr_ifindex == 0 || V_if_index < msfr.msfr_ifindex)
2590                 return (EADDRNOTAVAIL);
2591
2592         ifp = ifnet_byindex(msfr.msfr_ifindex);
2593         if (ifp == NULL)
2594                 return (EADDRNOTAVAIL);
2595
2596         IN_MULTI_LOCK();
2597
2598         /*
2599          * Take the INP write lock.
2600          * Check if this socket is a member of this group.
2601          */
2602         imo = inp_findmoptions(inp);
2603         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
2604         if (imf == NULL) {
2605                 error = EADDRNOTAVAIL;
2606                 goto out_inp_locked;
2607         }
2608         inm = imf->imf_inm;
2609
2610         /*
2611          * Begin state merge transaction at socket layer.
2612          */
2613         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2614
2615         imf->imf_st[1] = msfr.msfr_fmode;
2616
2617         /*
2618          * Apply any new source filters, if present.
2619          * Make a copy of the user-space source vector so
2620          * that we may copy them with a single copyin. This
2621          * allows us to deal with page faults up-front.
2622          */
2623         if (msfr.msfr_nsrcs > 0) {
2624                 struct in_msource       *lims;
2625                 struct sockaddr_in      *psin;
2626                 struct sockaddr_storage *kss, *pkss;
2627                 int                      i;
2628
2629                 INP_WUNLOCK(inp);
2630  
2631                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: loading %lu source list entries",
2632                     __func__, (unsigned long)msfr.msfr_nsrcs);
2633                 kss = malloc(sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs,
2634                     M_TEMP, M_WAITOK);
2635                 error = copyin(msfr.msfr_srcs, kss,
2636                     sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs);
2637                 if (error) {
2638                         free(kss, M_TEMP);
2639                         return (error);
2640                 }
2641
2642                 INP_WLOCK(inp);
2643
2644                 /*
2645                  * Mark all source filters as UNDEFINED at t1.
2646                  * Restore new group filter mode, as imf_leave()
2647                  * will set it to INCLUDE.
2648                  */
2649                 imf_leave(imf);
2650                 imf->imf_st[1] = msfr.msfr_fmode;
2651
2652                 /*
2653                  * Update socket layer filters at t1, lazy-allocating
2654                  * new entries. This saves a bunch of memory at the
2655                  * cost of one RB_FIND() per source entry; duplicate
2656                  * entries in the msfr_nsrcs vector are ignored.
2657                  * If we encounter an error, rollback transaction.
2658                  *
2659                  * XXX This too could be replaced with a set-symmetric
2660                  * difference like loop to avoid walking from root
2661                  * every time, as the key space is common.
2662                  */
2663                 for (i = 0, pkss = kss; i < msfr.msfr_nsrcs; i++, pkss++) {
2664                         psin = (struct sockaddr_in *)pkss;
2665                         if (psin->sin_family != AF_INET) {
2666                                 error = EAFNOSUPPORT;
2667                                 break;
2668                         }
2669                         if (psin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in)) {
2670                                 error = EINVAL;
2671                                 break;
2672                         }
2673                         error = imf_get_source(imf, psin, &lims);
2674                         if (error)
2675                                 break;
2676                         lims->imsl_st[1] = imf->imf_st[1];
2677                 }
2678                 free(kss, M_TEMP);
2679         }
2680
2681         if (error)
2682                 goto out_imf_rollback;
2683
2684         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2685
2686         /*
2687          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
2688          */
2689         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
2690         IN_MULTI_LIST_LOCK();
2691         error = inm_merge(inm, imf);
2692         if (error) {
2693                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state", __func__);
2694                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2695                 goto out_imf_rollback;
2696         }
2697
2698         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
2699         error = igmp_change_state(inm);
2700         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2701         if (error)
2702                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall", __func__);
2703
2704 out_imf_rollback:
2705         if (error)
2706                 imf_rollback(imf);
2707         else
2708                 imf_commit(imf);
2709
2710         imf_reap(imf);
2711
2712 out_inp_locked:
2713         INP_WUNLOCK(inp);
2714         IN_MULTI_UNLOCK();
2715         return (error);
2716 }
2717
2718 /*
2719  * Set the IP multicast options in response to user setsockopt().
2720  *
2721  * Many of the socket options handled in this function duplicate the
2722  * functionality of socket options in the regular unicast API. However,
2723  * it is not possible to merge the duplicate code, because the idempotence
2724  * of the IPv4 multicast part of the BSD Sockets API must be preserved;
2725  * the effects of these options must be treated as separate and distinct.
2726  *
2727  * SMPng: XXX: Unlocked read of inp_socket believed OK.
2728  * FUTURE: The IP_MULTICAST_VIF option may be eliminated if MROUTING
2729  * is refactored to no longer use vifs.
2730  */
2731 int
2732 inp_setmoptions(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2733 {
2734         struct ip_moptions      *imo;
2735         int                      error;
2736
2737         error = 0;
2738
2739         /*
2740          * If socket is neither of type SOCK_RAW or SOCK_DGRAM,
2741          * or is a divert socket, reject it.
2742          */
2743         if (inp->inp_socket->so_proto->pr_protocol == IPPROTO_DIVERT ||
2744             (inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_RAW &&
2745              inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_DGRAM))
2746                 return (EOPNOTSUPP);
2747
2748         switch (sopt->sopt_name) {
2749         case IP_MULTICAST_VIF: {
2750                 int vifi;
2751                 /*
2752                  * Select a multicast VIF for transmission.
2753                  * Only useful if multicast forwarding is active.
2754                  */
2755                 if (legal_vif_num == NULL) {
2756                         error = EOPNOTSUPP;
2757                         break;
2758                 }
2759                 error = sooptcopyin(sopt, &vifi, sizeof(int), sizeof(int));
2760                 if (error)
2761                         break;
2762                 if (!legal_vif_num(vifi) && (vifi != -1)) {
2763                         error = EINVAL;
2764                         break;
2765                 }
2766                 imo = inp_findmoptions(inp);
2767                 imo->imo_multicast_vif = vifi;
2768                 INP_WUNLOCK(inp);
2769                 break;
2770         }
2771
2772         case IP_MULTICAST_IF:
2773                 error = inp_set_multicast_if(inp, sopt);
2774                 break;
2775
2776         case IP_MULTICAST_TTL: {
2777                 u_char ttl;
2778
2779                 /*
2780                  * Set the IP time-to-live for outgoing multicast packets.
2781                  * The original multicast API required a char argument,
2782                  * which is inconsistent with the rest of the socket API.
2783                  * We allow either a char or an int.
2784                  */
2785                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char)) {
2786                         error = sooptcopyin(sopt, &ttl, sizeof(u_char),
2787                             sizeof(u_char));
2788                         if (error)
2789                                 break;
2790                 } else {
2791                         u_int ittl;
2792
2793                         error = sooptcopyin(sopt, &ittl, sizeof(u_int),
2794                             sizeof(u_int));
2795                         if (error)
2796                                 break;
2797                         if (ittl > 255) {
2798                                 error = EINVAL;
2799                                 break;
2800                         }
2801                         ttl = (u_char)ittl;
2802                 }
2803                 imo = inp_findmoptions(inp);
2804                 imo->imo_multicast_ttl = ttl;
2805                 INP_WUNLOCK(inp);
2806                 break;
2807         }
2808
2809         case IP_MULTICAST_LOOP: {
2810                 u_char loop;
2811
2812                 /*
2813                  * Set the loopback flag for outgoing multicast packets.
2814                  * Must be zero or one.  The original multicast API required a
2815                  * char argument, which is inconsistent with the rest
2816                  * of the socket API.  We allow either a char or an int.
2817                  */
2818                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char)) {
2819                         error = sooptcopyin(sopt, &loop, sizeof(u_char),
2820                             sizeof(u_char));
2821                         if (error)
2822                                 break;
2823                 } else {
2824                         u_int iloop;
2825
2826                         error = sooptcopyin(sopt, &iloop, sizeof(u_int),
2827                                             sizeof(u_int));
2828                         if (error)
2829                                 break;
2830                         loop = (u_char)iloop;
2831                 }
2832                 imo = inp_findmoptions(inp);
2833                 imo->imo_multicast_loop = !!loop;
2834                 INP_WUNLOCK(inp);
2835                 break;
2836         }
2837
2838         case IP_ADD_MEMBERSHIP:
2839         case IP_ADD_SOURCE_MEMBERSHIP:
2840         case MCAST_JOIN_GROUP:
2841         case MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP:
2842                 error = inp_join_group(inp, sopt);
2843                 break;
2844
2845         case IP_DROP_MEMBERSHIP:
2846         case IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP:
2847         case MCAST_LEAVE_GROUP:
2848         case MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP:
2849                 error = inp_leave_group(inp, sopt);
2850                 break;
2851
2852         case IP_BLOCK_SOURCE:
2853         case IP_UNBLOCK_SOURCE:
2854         case MCAST_BLOCK_SOURCE:
2855         case MCAST_UNBLOCK_SOURCE:
2856                 error = inp_block_unblock_source(inp, sopt);
2857                 break;
2858
2859         case IP_MSFILTER:
2860                 error = inp_set_source_filters(inp, sopt);
2861                 break;
2862
2863         default:
2864                 error = EOPNOTSUPP;
2865                 break;
2866         }
2867
2868         INP_UNLOCK_ASSERT(inp);
2869
2870         return (error);
2871 }
2872
2873 /*
2874  * Expose IGMP's multicast filter mode and source list(s) to userland,
2875  * keyed by (ifindex, group).
2876  * The filter mode is written out as a uint32_t, followed by
2877  * 0..n of struct in_addr.
2878  * For use by ifmcstat(8).
2879  * SMPng: NOTE: unlocked read of ifindex space.
2880  */
2881 static int
2882 sysctl_ip_mcast_filters(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2883 {
2884         struct in_addr                   src, group;
2885         struct epoch_tracker             et;
2886         struct ifnet                    *ifp;
2887         struct ifmultiaddr              *ifma;
2888         struct in_multi                 *inm;
2889         struct ip_msource               *ims;
2890         int                             *name;
2891         int                              retval;
2892         u_int                            namelen;
2893         uint32_t                         fmode, ifindex;
2894
2895         name = (int *)arg1;
2896         namelen = arg2;
2897
2898         if (req->newptr != NULL)
2899                 return (EPERM);
2900
2901         if (namelen != 2)
2902                 return (EINVAL);
2903
2904         ifindex = name[0];
2905         if (ifindex <= 0 || ifindex > V_if_index) {
2906                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: ifindex %u out of range",
2907                     __func__, ifindex);
2908                 return (ENOENT);
2909         }
2910
2911         group.s_addr = name[1];
2912         if (!IN_MULTICAST(ntohl(group.s_addr))) {
2913                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: group 0x%08x is not multicast",
2914                     __func__, ntohl(group.s_addr));
2915                 return (EINVAL);
2916         }
2917
2918         NET_EPOCH_ENTER(et);
2919         ifp = ifnet_byindex(ifindex);
2920         if (ifp == NULL) {
2921                 NET_EPOCH_EXIT(et);
2922                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: no ifp for ifindex %u",
2923                     __func__, ifindex);
2924                 return (ENOENT);
2925         }
2926
2927         retval = sysctl_wire_old_buffer(req,
2928             sizeof(uint32_t) + (in_mcast_maxgrpsrc * sizeof(struct in_addr)));
2929         if (retval) {
2930                 NET_EPOCH_EXIT(et);
2931                 return (retval);
2932         }
2933
2934         IN_MULTI_LIST_LOCK();
2935
2936         CK_STAILQ_FOREACH(ifma, &ifp->if_multiaddrs, ifma_link) {
2937                 if (ifma->ifma_addr->sa_family != AF_INET ||
2938                     ifma->ifma_protospec == NULL)
2939                         continue;
2940                 inm = (struct in_multi *)ifma->ifma_protospec;
2941                 if (!in_hosteq(inm->inm_addr, group))
2942                         continue;
2943                 fmode = inm->inm_st[1].iss_fmode;
2944                 retval = SYSCTL_OUT(req, &fmode, sizeof(uint32_t));
2945                 if (retval != 0)
2946                         break;
2947                 RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs) {
2948                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: visit node 0x%08x", __func__,
2949                             ims->ims_haddr);
2950                         /*
2951                          * Only copy-out sources which are in-mode.
2952                          */
2953                         if (fmode != ims_get_mode(inm, ims, 1)) {
2954                                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: skip non-in-mode",
2955                                     __func__);
2956                                 continue;
2957                         }
2958                         src.s_addr = htonl(ims->ims_haddr);
2959                         retval = SYSCTL_OUT(req, &src, sizeof(struct in_addr));
2960                         if (retval != 0)
2961                                 break;
2962                 }
2963         }
2964
2965         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2966         NET_EPOCH_EXIT(et);
2967
2968         return (retval);
2969 }
2970
2971 #if defined(KTR) && (KTR_COMPILE & KTR_IGMPV3)
2972
2973 static const char *inm_modestrs[] = {
2974         [MCAST_UNDEFINED] = "un",
2975         [MCAST_INCLUDE] = "in",
2976         [MCAST_EXCLUDE] = "ex",
2977 };
2978 _Static_assert(MCAST_UNDEFINED == 0 &&
2979                MCAST_EXCLUDE + 1 == nitems(inm_modestrs),
2980                "inm_modestrs: no longer matches #defines");
2981
2982 static const char *
2983 inm_mode_str(const int mode)
2984 {
2985
2986         if (mode >= MCAST_UNDEFINED && mode <= MCAST_EXCLUDE)
2987                 return (inm_modestrs[mode]);
2988         return ("??");
2989 }
2990
2991 static const char *inm_statestrs[] = {
2992         [IGMP_NOT_MEMBER] = "not-member",
2993         [IGMP_SILENT_MEMBER] = "silent",
2994         [IGMP_REPORTING_MEMBER] = "reporting",
2995         [IGMP_IDLE_MEMBER] = "idle",
2996         [IGMP_LAZY_MEMBER] = "lazy",
2997         [IGMP_SLEEPING_MEMBER] = "sleeping",
2998         [IGMP_AWAKENING_MEMBER] = "awakening",
2999         [IGMP_G_QUERY_PENDING_MEMBER] = "query-pending",
3000         [IGMP_SG_QUERY_PENDING_MEMBER] = "sg-query-pending",
3001         [IGMP_LEAVING_MEMBER] = "leaving",
3002 };
3003 _Static_assert(IGMP_NOT_MEMBER == 0 &&
3004                IGMP_LEAVING_MEMBER + 1 == nitems(inm_statestrs),
3005                "inm_statetrs: no longer matches #defines");
3006
3007 static const char *
3008 inm_state_str(const int state)
3009 {
3010
3011         if (state >= IGMP_NOT_MEMBER && state <= IGMP_LEAVING_MEMBER)
3012                 return (inm_statestrs[state]);
3013         return ("??");
3014 }
3015
3016 /*
3017  * Dump an in_multi structure to the console.
3018  */
3019 void
3020 inm_print(const struct in_multi *inm)
3021 {
3022         int t;
3023         char addrbuf[INET_ADDRSTRLEN];
3024
3025         if ((ktr_mask & KTR_IGMPV3) == 0)
3026                 return;
3027
3028         printf("%s: --- begin inm %p ---\n", __func__, inm);
3029         printf("addr %s ifp %p(%s) ifma %p\n",
3030             inet_ntoa_r(inm->inm_addr, addrbuf),
3031             inm->inm_ifp,
3032             inm->inm_ifp->if_xname,
3033             inm->inm_ifma);
3034         printf("timer %u state %s refcount %u scq.len %u\n",
3035             inm->inm_timer,
3036             inm_state_str(inm->inm_state),
3037             inm->inm_refcount,
3038             inm->inm_scq.mq_len);
3039         printf("igi %p nsrc %lu sctimer %u scrv %u\n",
3040             inm->inm_igi,
3041             inm->inm_nsrc,
3042             inm->inm_sctimer,
3043             inm->inm_scrv);
3044         for (t = 0; t < 2; t++) {
3045                 printf("t%d: fmode %s asm %u ex %u in %u rec %u\n", t,
3046                     inm_mode_str(inm->inm_st[t].iss_fmode),
3047                     inm->inm_st[t].iss_asm,
3048                     inm->inm_st[t].iss_ex,
3049                     inm->inm_st[t].iss_in,
3050                     inm->inm_st[t].iss_rec);
3051         }
3052         printf("%s: --- end inm %p ---\n", __func__, inm);
3053 }
3054
3055 #else /* !KTR || !(KTR_COMPILE & KTR_IGMPV3) */
3056
3057 void
3058 inm_print(const struct in_multi *inm)
3059 {
3060
3061 }
3062
3063 #endif /* KTR && (KTR_COMPILE & KTR_IGMPV3) */
3064
3065 RB_GENERATE(ip_msource_tree, ip_msource, ims_link, ip_msource_cmp);