]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/netinet/in_mcast.c
Merge ACPICA 20141107 and 20150204.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / netinet / in_mcast.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 2007-2009 Bruce Simpson.
3  * Copyright (c) 2005 Robert N. M. Watson.
4  * All rights reserved.
5  *
6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
7  * modification, are permitted provided that the following conditions
8  * are met:
9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
14  * 3. The name of the author may not be used to endorse or promote
15  *    products derived from this software without specific prior written
16  *    permission.
17  *
18  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
19  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
20  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
21  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
22  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
23  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
24  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
25  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
26  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
27  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
28  * SUCH DAMAGE.
29  */
30
31 /*
32  * IPv4 multicast socket, group, and socket option processing module.
33  */
34
35 #include <sys/cdefs.h>
36 __FBSDID("$FreeBSD$");
37
38 #include <sys/param.h>
39 #include <sys/systm.h>
40 #include <sys/kernel.h>
41 #include <sys/malloc.h>
42 #include <sys/mbuf.h>
43 #include <sys/protosw.h>
44 #include <sys/socket.h>
45 #include <sys/socketvar.h>
46 #include <sys/protosw.h>
47 #include <sys/sysctl.h>
48 #include <sys/ktr.h>
49 #include <sys/taskqueue.h>
50 #include <sys/tree.h>
51
52 #include <net/if.h>
53 #include <net/if_var.h>
54 #include <net/if_dl.h>
55 #include <net/route.h>
56 #include <net/vnet.h>
57
58 #include <netinet/in.h>
59 #include <netinet/in_systm.h>
60 #include <netinet/in_pcb.h>
61 #include <netinet/in_var.h>
62 #include <netinet/ip_var.h>
63 #include <netinet/igmp_var.h>
64
65 #ifndef KTR_IGMPV3
66 #define KTR_IGMPV3 KTR_INET
67 #endif
68
69 #ifndef __SOCKUNION_DECLARED
70 union sockunion {
71         struct sockaddr_storage ss;
72         struct sockaddr         sa;
73         struct sockaddr_dl      sdl;
74         struct sockaddr_in      sin;
75 };
76 typedef union sockunion sockunion_t;
77 #define __SOCKUNION_DECLARED
78 #endif /* __SOCKUNION_DECLARED */
79
80 static MALLOC_DEFINE(M_INMFILTER, "in_mfilter",
81     "IPv4 multicast PCB-layer source filter");
82 static MALLOC_DEFINE(M_IPMADDR, "in_multi", "IPv4 multicast group");
83 static MALLOC_DEFINE(M_IPMOPTS, "ip_moptions", "IPv4 multicast options");
84 static MALLOC_DEFINE(M_IPMSOURCE, "ip_msource",
85     "IPv4 multicast IGMP-layer source filter");
86
87 /*
88  * Locking:
89  * - Lock order is: Giant, INP_WLOCK, IN_MULTI_LOCK, IGMP_LOCK, IF_ADDR_LOCK.
90  * - The IF_ADDR_LOCK is implicitly taken by inm_lookup() earlier, however
91  *   it can be taken by code in net/if.c also.
92  * - ip_moptions and in_mfilter are covered by the INP_WLOCK.
93  *
94  * struct in_multi is covered by IN_MULTI_LOCK. There isn't strictly
95  * any need for in_multi itself to be virtualized -- it is bound to an ifp
96  * anyway no matter what happens.
97  */
98 struct mtx in_multi_mtx;
99 MTX_SYSINIT(in_multi_mtx, &in_multi_mtx, "in_multi_mtx", MTX_DEF);
100
101 /*
102  * Functions with non-static linkage defined in this file should be
103  * declared in in_var.h:
104  *  imo_multi_filter()
105  *  in_addmulti()
106  *  in_delmulti()
107  *  in_joingroup()
108  *  in_joingroup_locked()
109  *  in_leavegroup()
110  *  in_leavegroup_locked()
111  * and ip_var.h:
112  *  inp_freemoptions()
113  *  inp_getmoptions()
114  *  inp_setmoptions()
115  *
116  * XXX: Both carp and pf need to use the legacy (*,G) KPIs in_addmulti()
117  * and in_delmulti().
118  */
119 static void     imf_commit(struct in_mfilter *);
120 static int      imf_get_source(struct in_mfilter *imf,
121                     const struct sockaddr_in *psin,
122                     struct in_msource **);
123 static struct in_msource *
124                 imf_graft(struct in_mfilter *, const uint8_t,
125                     const struct sockaddr_in *);
126 static void     imf_leave(struct in_mfilter *);
127 static int      imf_prune(struct in_mfilter *, const struct sockaddr_in *);
128 static void     imf_purge(struct in_mfilter *);
129 static void     imf_rollback(struct in_mfilter *);
130 static void     imf_reap(struct in_mfilter *);
131 static int      imo_grow(struct ip_moptions *);
132 static size_t   imo_match_group(const struct ip_moptions *,
133                     const struct ifnet *, const struct sockaddr *);
134 static struct in_msource *
135                 imo_match_source(const struct ip_moptions *, const size_t,
136                     const struct sockaddr *);
137 static void     ims_merge(struct ip_msource *ims,
138                     const struct in_msource *lims, const int rollback);
139 static int      in_getmulti(struct ifnet *, const struct in_addr *,
140                     struct in_multi **);
141 static int      inm_get_source(struct in_multi *inm, const in_addr_t haddr,
142                     const int noalloc, struct ip_msource **pims);
143 #ifdef KTR
144 static int      inm_is_ifp_detached(const struct in_multi *);
145 #endif
146 static int      inm_merge(struct in_multi *, /*const*/ struct in_mfilter *);
147 static void     inm_purge(struct in_multi *);
148 static void     inm_reap(struct in_multi *);
149 static struct ip_moptions *
150                 inp_findmoptions(struct inpcb *);
151 static void     inp_freemoptions_internal(struct ip_moptions *);
152 static void     inp_gcmoptions(void *, int);
153 static int      inp_get_source_filters(struct inpcb *, struct sockopt *);
154 static int      inp_join_group(struct inpcb *, struct sockopt *);
155 static int      inp_leave_group(struct inpcb *, struct sockopt *);
156 static struct ifnet *
157                 inp_lookup_mcast_ifp(const struct inpcb *,
158                     const struct sockaddr_in *, const struct in_addr);
159 static int      inp_block_unblock_source(struct inpcb *, struct sockopt *);
160 static int      inp_set_multicast_if(struct inpcb *, struct sockopt *);
161 static int      inp_set_source_filters(struct inpcb *, struct sockopt *);
162 static int      sysctl_ip_mcast_filters(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
163
164 static SYSCTL_NODE(_net_inet_ip, OID_AUTO, mcast, CTLFLAG_RW, 0,
165     "IPv4 multicast");
166
167 static u_long in_mcast_maxgrpsrc = IP_MAX_GROUP_SRC_FILTER;
168 SYSCTL_ULONG(_net_inet_ip_mcast, OID_AUTO, maxgrpsrc,
169     CTLFLAG_RWTUN, &in_mcast_maxgrpsrc, 0,
170     "Max source filters per group");
171
172 static u_long in_mcast_maxsocksrc = IP_MAX_SOCK_SRC_FILTER;
173 SYSCTL_ULONG(_net_inet_ip_mcast, OID_AUTO, maxsocksrc,
174     CTLFLAG_RWTUN, &in_mcast_maxsocksrc, 0,
175     "Max source filters per socket");
176
177 int in_mcast_loop = IP_DEFAULT_MULTICAST_LOOP;
178 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_mcast, OID_AUTO, loop, CTLFLAG_RWTUN,
179     &in_mcast_loop, 0, "Loopback multicast datagrams by default");
180
181 static SYSCTL_NODE(_net_inet_ip_mcast, OID_AUTO, filters,
182     CTLFLAG_RD | CTLFLAG_MPSAFE, sysctl_ip_mcast_filters,
183     "Per-interface stack-wide source filters");
184
185 static STAILQ_HEAD(, ip_moptions) imo_gc_list =
186     STAILQ_HEAD_INITIALIZER(imo_gc_list);
187 static struct task imo_gc_task = TASK_INITIALIZER(0, inp_gcmoptions, NULL);
188
189 #ifdef KTR
190 /*
191  * Inline function which wraps assertions for a valid ifp.
192  * The ifnet layer will set the ifma's ifp pointer to NULL if the ifp
193  * is detached.
194  */
195 static int __inline
196 inm_is_ifp_detached(const struct in_multi *inm)
197 {
198         struct ifnet *ifp;
199
200         KASSERT(inm->inm_ifma != NULL, ("%s: no ifma", __func__));
201         ifp = inm->inm_ifma->ifma_ifp;
202         if (ifp != NULL) {
203                 /*
204                  * Sanity check that netinet's notion of ifp is the
205                  * same as net's.
206                  */
207                 KASSERT(inm->inm_ifp == ifp, ("%s: bad ifp", __func__));
208         }
209
210         return (ifp == NULL);
211 }
212 #endif
213
214 /*
215  * Initialize an in_mfilter structure to a known state at t0, t1
216  * with an empty source filter list.
217  */
218 static __inline void
219 imf_init(struct in_mfilter *imf, const int st0, const int st1)
220 {
221         memset(imf, 0, sizeof(struct in_mfilter));
222         RB_INIT(&imf->imf_sources);
223         imf->imf_st[0] = st0;
224         imf->imf_st[1] = st1;
225 }
226
227 /*
228  * Function for looking up an in_multi record for an IPv4 multicast address
229  * on a given interface. ifp must be valid. If no record found, return NULL.
230  * The IN_MULTI_LOCK and IF_ADDR_LOCK on ifp must be held.
231  */
232 struct in_multi *
233 inm_lookup_locked(struct ifnet *ifp, const struct in_addr ina)
234 {
235         struct ifmultiaddr *ifma;
236         struct in_multi *inm;
237
238         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
239         IF_ADDR_LOCK_ASSERT(ifp);
240
241         inm = NULL;
242         TAILQ_FOREACH(ifma, &((ifp)->if_multiaddrs), ifma_link) {
243                 if (ifma->ifma_addr->sa_family == AF_INET) {
244                         inm = (struct in_multi *)ifma->ifma_protospec;
245                         if (inm->inm_addr.s_addr == ina.s_addr)
246                                 break;
247                         inm = NULL;
248                 }
249         }
250         return (inm);
251 }
252
253 /*
254  * Wrapper for inm_lookup_locked().
255  * The IF_ADDR_LOCK will be taken on ifp and released on return.
256  */
257 struct in_multi *
258 inm_lookup(struct ifnet *ifp, const struct in_addr ina)
259 {
260         struct in_multi *inm;
261
262         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
263         IF_ADDR_RLOCK(ifp);
264         inm = inm_lookup_locked(ifp, ina);
265         IF_ADDR_RUNLOCK(ifp);
266
267         return (inm);
268 }
269
270 /*
271  * Resize the ip_moptions vector to the next power-of-two minus 1.
272  * May be called with locks held; do not sleep.
273  */
274 static int
275 imo_grow(struct ip_moptions *imo)
276 {
277         struct in_multi         **nmships;
278         struct in_multi         **omships;
279         struct in_mfilter        *nmfilters;
280         struct in_mfilter        *omfilters;
281         size_t                    idx;
282         size_t                    newmax;
283         size_t                    oldmax;
284
285         nmships = NULL;
286         nmfilters = NULL;
287         omships = imo->imo_membership;
288         omfilters = imo->imo_mfilters;
289         oldmax = imo->imo_max_memberships;
290         newmax = ((oldmax + 1) * 2) - 1;
291
292         if (newmax <= IP_MAX_MEMBERSHIPS) {
293                 nmships = (struct in_multi **)realloc(omships,
294                     sizeof(struct in_multi *) * newmax, M_IPMOPTS, M_NOWAIT);
295                 nmfilters = (struct in_mfilter *)realloc(omfilters,
296                     sizeof(struct in_mfilter) * newmax, M_INMFILTER, M_NOWAIT);
297                 if (nmships != NULL && nmfilters != NULL) {
298                         /* Initialize newly allocated source filter heads. */
299                         for (idx = oldmax; idx < newmax; idx++) {
300                                 imf_init(&nmfilters[idx], MCAST_UNDEFINED,
301                                     MCAST_EXCLUDE);
302                         }
303                         imo->imo_max_memberships = newmax;
304                         imo->imo_membership = nmships;
305                         imo->imo_mfilters = nmfilters;
306                 }
307         }
308
309         if (nmships == NULL || nmfilters == NULL) {
310                 if (nmships != NULL)
311                         free(nmships, M_IPMOPTS);
312                 if (nmfilters != NULL)
313                         free(nmfilters, M_INMFILTER);
314                 return (ETOOMANYREFS);
315         }
316
317         return (0);
318 }
319
320 /*
321  * Find an IPv4 multicast group entry for this ip_moptions instance
322  * which matches the specified group, and optionally an interface.
323  * Return its index into the array, or -1 if not found.
324  */
325 static size_t
326 imo_match_group(const struct ip_moptions *imo, const struct ifnet *ifp,
327     const struct sockaddr *group)
328 {
329         const struct sockaddr_in *gsin;
330         struct in_multi **pinm;
331         int               idx;
332         int               nmships;
333
334         gsin = (const struct sockaddr_in *)group;
335
336         /* The imo_membership array may be lazy allocated. */
337         if (imo->imo_membership == NULL || imo->imo_num_memberships == 0)
338                 return (-1);
339
340         nmships = imo->imo_num_memberships;
341         pinm = &imo->imo_membership[0];
342         for (idx = 0; idx < nmships; idx++, pinm++) {
343                 if (*pinm == NULL)
344                         continue;
345                 if ((ifp == NULL || ((*pinm)->inm_ifp == ifp)) &&
346                     in_hosteq((*pinm)->inm_addr, gsin->sin_addr)) {
347                         break;
348                 }
349         }
350         if (idx >= nmships)
351                 idx = -1;
352
353         return (idx);
354 }
355
356 /*
357  * Find an IPv4 multicast source entry for this imo which matches
358  * the given group index for this socket, and source address.
359  *
360  * NOTE: This does not check if the entry is in-mode, merely if
361  * it exists, which may not be the desired behaviour.
362  */
363 static struct in_msource *
364 imo_match_source(const struct ip_moptions *imo, const size_t gidx,
365     const struct sockaddr *src)
366 {
367         struct ip_msource        find;
368         struct in_mfilter       *imf;
369         struct ip_msource       *ims;
370         const sockunion_t       *psa;
371
372         KASSERT(src->sa_family == AF_INET, ("%s: !AF_INET", __func__));
373         KASSERT(gidx != -1 && gidx < imo->imo_num_memberships,
374             ("%s: invalid index %d\n", __func__, (int)gidx));
375
376         /* The imo_mfilters array may be lazy allocated. */
377         if (imo->imo_mfilters == NULL)
378                 return (NULL);
379         imf = &imo->imo_mfilters[gidx];
380
381         /* Source trees are keyed in host byte order. */
382         psa = (const sockunion_t *)src;
383         find.ims_haddr = ntohl(psa->sin.sin_addr.s_addr);
384         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, &find);
385
386         return ((struct in_msource *)ims);
387 }
388
389 /*
390  * Perform filtering for multicast datagrams on a socket by group and source.
391  *
392  * Returns 0 if a datagram should be allowed through, or various error codes
393  * if the socket was not a member of the group, or the source was muted, etc.
394  */
395 int
396 imo_multi_filter(const struct ip_moptions *imo, const struct ifnet *ifp,
397     const struct sockaddr *group, const struct sockaddr *src)
398 {
399         size_t gidx;
400         struct in_msource *ims;
401         int mode;
402
403         KASSERT(ifp != NULL, ("%s: null ifp", __func__));
404
405         gidx = imo_match_group(imo, ifp, group);
406         if (gidx == -1)
407                 return (MCAST_NOTGMEMBER);
408
409         /*
410          * Check if the source was included in an (S,G) join.
411          * Allow reception on exclusive memberships by default,
412          * reject reception on inclusive memberships by default.
413          * Exclude source only if an in-mode exclude filter exists.
414          * Include source only if an in-mode include filter exists.
415          * NOTE: We are comparing group state here at IGMP t1 (now)
416          * with socket-layer t0 (since last downcall).
417          */
418         mode = imo->imo_mfilters[gidx].imf_st[1];
419         ims = imo_match_source(imo, gidx, src);
420
421         if ((ims == NULL && mode == MCAST_INCLUDE) ||
422             (ims != NULL && ims->imsl_st[0] != mode))
423                 return (MCAST_NOTSMEMBER);
424
425         return (MCAST_PASS);
426 }
427
428 /*
429  * Find and return a reference to an in_multi record for (ifp, group),
430  * and bump its reference count.
431  * If one does not exist, try to allocate it, and update link-layer multicast
432  * filters on ifp to listen for group.
433  * Assumes the IN_MULTI lock is held across the call.
434  * Return 0 if successful, otherwise return an appropriate error code.
435  */
436 static int
437 in_getmulti(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *group,
438     struct in_multi **pinm)
439 {
440         struct sockaddr_in       gsin;
441         struct ifmultiaddr      *ifma;
442         struct in_ifinfo        *ii;
443         struct in_multi         *inm;
444         int error;
445
446         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
447
448         ii = (struct in_ifinfo *)ifp->if_afdata[AF_INET];
449
450         inm = inm_lookup(ifp, *group);
451         if (inm != NULL) {
452                 /*
453                  * If we already joined this group, just bump the
454                  * refcount and return it.
455                  */
456                 KASSERT(inm->inm_refcount >= 1,
457                     ("%s: bad refcount %d", __func__, inm->inm_refcount));
458                 ++inm->inm_refcount;
459                 *pinm = inm;
460                 return (0);
461         }
462
463         memset(&gsin, 0, sizeof(gsin));
464         gsin.sin_family = AF_INET;
465         gsin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
466         gsin.sin_addr = *group;
467
468         /*
469          * Check if a link-layer group is already associated
470          * with this network-layer group on the given ifnet.
471          */
472         error = if_addmulti(ifp, (struct sockaddr *)&gsin, &ifma);
473         if (error != 0)
474                 return (error);
475
476         /* XXX ifma_protospec must be covered by IF_ADDR_LOCK */
477         IF_ADDR_WLOCK(ifp);
478
479         /*
480          * If something other than netinet is occupying the link-layer
481          * group, print a meaningful error message and back out of
482          * the allocation.
483          * Otherwise, bump the refcount on the existing network-layer
484          * group association and return it.
485          */
486         if (ifma->ifma_protospec != NULL) {
487                 inm = (struct in_multi *)ifma->ifma_protospec;
488 #ifdef INVARIANTS
489                 KASSERT(ifma->ifma_addr != NULL, ("%s: no ifma_addr",
490                     __func__));
491                 KASSERT(ifma->ifma_addr->sa_family == AF_INET,
492                     ("%s: ifma not AF_INET", __func__));
493                 KASSERT(inm != NULL, ("%s: no ifma_protospec", __func__));
494                 if (inm->inm_ifma != ifma || inm->inm_ifp != ifp ||
495                     !in_hosteq(inm->inm_addr, *group))
496                         panic("%s: ifma %p is inconsistent with %p (%s)",
497                             __func__, ifma, inm, inet_ntoa(*group));
498 #endif
499                 ++inm->inm_refcount;
500                 *pinm = inm;
501                 IF_ADDR_WUNLOCK(ifp);
502                 return (0);
503         }
504
505         IF_ADDR_WLOCK_ASSERT(ifp);
506
507         /*
508          * A new in_multi record is needed; allocate and initialize it.
509          * We DO NOT perform an IGMP join as the in_ layer may need to
510          * push an initial source list down to IGMP to support SSM.
511          *
512          * The initial source filter state is INCLUDE, {} as per the RFC.
513          */
514         inm = malloc(sizeof(*inm), M_IPMADDR, M_NOWAIT | M_ZERO);
515         if (inm == NULL) {
516                 if_delmulti_ifma(ifma);
517                 IF_ADDR_WUNLOCK(ifp);
518                 return (ENOMEM);
519         }
520         inm->inm_addr = *group;
521         inm->inm_ifp = ifp;
522         inm->inm_igi = ii->ii_igmp;
523         inm->inm_ifma = ifma;
524         inm->inm_refcount = 1;
525         inm->inm_state = IGMP_NOT_MEMBER;
526
527         /*
528          * Pending state-changes per group are subject to a bounds check.
529          */
530         IFQ_SET_MAXLEN(&inm->inm_scq, IGMP_MAX_STATE_CHANGES);
531
532         inm->inm_st[0].iss_fmode = MCAST_UNDEFINED;
533         inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_UNDEFINED;
534         RB_INIT(&inm->inm_srcs);
535
536         ifma->ifma_protospec = inm;
537
538         *pinm = inm;
539
540         IF_ADDR_WUNLOCK(ifp);
541         return (0);
542 }
543
544 /*
545  * Drop a reference to an in_multi record.
546  *
547  * If the refcount drops to 0, free the in_multi record and
548  * delete the underlying link-layer membership.
549  */
550 void
551 inm_release_locked(struct in_multi *inm)
552 {
553         struct ifmultiaddr *ifma;
554
555         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
556
557         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: refcount is %d", __func__, inm->inm_refcount);
558
559         if (--inm->inm_refcount > 0) {
560                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: refcount is now %d", __func__,
561                     inm->inm_refcount);
562                 return;
563         }
564
565         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: freeing inm %p", __func__, inm);
566
567         ifma = inm->inm_ifma;
568
569         /* XXX this access is not covered by IF_ADDR_LOCK */
570         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: purging ifma %p", __func__, ifma);
571         KASSERT(ifma->ifma_protospec == inm,
572             ("%s: ifma_protospec != inm", __func__));
573         ifma->ifma_protospec = NULL;
574
575         inm_purge(inm);
576
577         free(inm, M_IPMADDR);
578
579         if_delmulti_ifma(ifma);
580 }
581
582 /*
583  * Clear recorded source entries for a group.
584  * Used by the IGMP code. Caller must hold the IN_MULTI lock.
585  * FIXME: Should reap.
586  */
587 void
588 inm_clear_recorded(struct in_multi *inm)
589 {
590         struct ip_msource       *ims;
591
592         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
593
594         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs) {
595                 if (ims->ims_stp) {
596                         ims->ims_stp = 0;
597                         --inm->inm_st[1].iss_rec;
598                 }
599         }
600         KASSERT(inm->inm_st[1].iss_rec == 0,
601             ("%s: iss_rec %d not 0", __func__, inm->inm_st[1].iss_rec));
602 }
603
604 /*
605  * Record a source as pending for a Source-Group IGMPv3 query.
606  * This lives here as it modifies the shared tree.
607  *
608  * inm is the group descriptor.
609  * naddr is the address of the source to record in network-byte order.
610  *
611  * If the net.inet.igmp.sgalloc sysctl is non-zero, we will
612  * lazy-allocate a source node in response to an SG query.
613  * Otherwise, no allocation is performed. This saves some memory
614  * with the trade-off that the source will not be reported to the
615  * router if joined in the window between the query response and
616  * the group actually being joined on the local host.
617  *
618  * VIMAGE: XXX: Currently the igmp_sgalloc feature has been removed.
619  * This turns off the allocation of a recorded source entry if
620  * the group has not been joined.
621  *
622  * Return 0 if the source didn't exist or was already marked as recorded.
623  * Return 1 if the source was marked as recorded by this function.
624  * Return <0 if any error occured (negated errno code).
625  */
626 int
627 inm_record_source(struct in_multi *inm, const in_addr_t naddr)
628 {
629         struct ip_msource        find;
630         struct ip_msource       *ims, *nims;
631
632         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
633
634         find.ims_haddr = ntohl(naddr);
635         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, &find);
636         if (ims && ims->ims_stp)
637                 return (0);
638         if (ims == NULL) {
639                 if (inm->inm_nsrc == in_mcast_maxgrpsrc)
640                         return (-ENOSPC);
641                 nims = malloc(sizeof(struct ip_msource), M_IPMSOURCE,
642                     M_NOWAIT | M_ZERO);
643                 if (nims == NULL)
644                         return (-ENOMEM);
645                 nims->ims_haddr = find.ims_haddr;
646                 RB_INSERT(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, nims);
647                 ++inm->inm_nsrc;
648                 ims = nims;
649         }
650
651         /*
652          * Mark the source as recorded and update the recorded
653          * source count.
654          */
655         ++ims->ims_stp;
656         ++inm->inm_st[1].iss_rec;
657
658         return (1);
659 }
660
661 /*
662  * Return a pointer to an in_msource owned by an in_mfilter,
663  * given its source address.
664  * Lazy-allocate if needed. If this is a new entry its filter state is
665  * undefined at t0.
666  *
667  * imf is the filter set being modified.
668  * haddr is the source address in *host* byte-order.
669  *
670  * SMPng: May be called with locks held; malloc must not block.
671  */
672 static int
673 imf_get_source(struct in_mfilter *imf, const struct sockaddr_in *psin,
674     struct in_msource **plims)
675 {
676         struct ip_msource        find;
677         struct ip_msource       *ims, *nims;
678         struct in_msource       *lims;
679         int                      error;
680
681         error = 0;
682         ims = NULL;
683         lims = NULL;
684
685         /* key is host byte order */
686         find.ims_haddr = ntohl(psin->sin_addr.s_addr);
687         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, &find);
688         lims = (struct in_msource *)ims;
689         if (lims == NULL) {
690                 if (imf->imf_nsrc == in_mcast_maxsocksrc)
691                         return (ENOSPC);
692                 nims = malloc(sizeof(struct in_msource), M_INMFILTER,
693                     M_NOWAIT | M_ZERO);
694                 if (nims == NULL)
695                         return (ENOMEM);
696                 lims = (struct in_msource *)nims;
697                 lims->ims_haddr = find.ims_haddr;
698                 lims->imsl_st[0] = MCAST_UNDEFINED;
699                 RB_INSERT(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, nims);
700                 ++imf->imf_nsrc;
701         }
702
703         *plims = lims;
704
705         return (error);
706 }
707
708 /*
709  * Graft a source entry into an existing socket-layer filter set,
710  * maintaining any required invariants and checking allocations.
711  *
712  * The source is marked as being in the new filter mode at t1.
713  *
714  * Return the pointer to the new node, otherwise return NULL.
715  */
716 static struct in_msource *
717 imf_graft(struct in_mfilter *imf, const uint8_t st1,
718     const struct sockaddr_in *psin)
719 {
720         struct ip_msource       *nims;
721         struct in_msource       *lims;
722
723         nims = malloc(sizeof(struct in_msource), M_INMFILTER,
724             M_NOWAIT | M_ZERO);
725         if (nims == NULL)
726                 return (NULL);
727         lims = (struct in_msource *)nims;
728         lims->ims_haddr = ntohl(psin->sin_addr.s_addr);
729         lims->imsl_st[0] = MCAST_UNDEFINED;
730         lims->imsl_st[1] = st1;
731         RB_INSERT(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, nims);
732         ++imf->imf_nsrc;
733
734         return (lims);
735 }
736
737 /*
738  * Prune a source entry from an existing socket-layer filter set,
739  * maintaining any required invariants and checking allocations.
740  *
741  * The source is marked as being left at t1, it is not freed.
742  *
743  * Return 0 if no error occurred, otherwise return an errno value.
744  */
745 static int
746 imf_prune(struct in_mfilter *imf, const struct sockaddr_in *psin)
747 {
748         struct ip_msource        find;
749         struct ip_msource       *ims;
750         struct in_msource       *lims;
751
752         /* key is host byte order */
753         find.ims_haddr = ntohl(psin->sin_addr.s_addr);
754         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, &find);
755         if (ims == NULL)
756                 return (ENOENT);
757         lims = (struct in_msource *)ims;
758         lims->imsl_st[1] = MCAST_UNDEFINED;
759         return (0);
760 }
761
762 /*
763  * Revert socket-layer filter set deltas at t1 to t0 state.
764  */
765 static void
766 imf_rollback(struct in_mfilter *imf)
767 {
768         struct ip_msource       *ims, *tims;
769         struct in_msource       *lims;
770
771         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources, tims) {
772                 lims = (struct in_msource *)ims;
773                 if (lims->imsl_st[0] == lims->imsl_st[1]) {
774                         /* no change at t1 */
775                         continue;
776                 } else if (lims->imsl_st[0] != MCAST_UNDEFINED) {
777                         /* revert change to existing source at t1 */
778                         lims->imsl_st[1] = lims->imsl_st[0];
779                 } else {
780                         /* revert source added t1 */
781                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
782                         RB_REMOVE(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, ims);
783                         free(ims, M_INMFILTER);
784                         imf->imf_nsrc--;
785                 }
786         }
787         imf->imf_st[1] = imf->imf_st[0];
788 }
789
790 /*
791  * Mark socket-layer filter set as INCLUDE {} at t1.
792  */
793 static void
794 imf_leave(struct in_mfilter *imf)
795 {
796         struct ip_msource       *ims;
797         struct in_msource       *lims;
798
799         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
800                 lims = (struct in_msource *)ims;
801                 lims->imsl_st[1] = MCAST_UNDEFINED;
802         }
803         imf->imf_st[1] = MCAST_INCLUDE;
804 }
805
806 /*
807  * Mark socket-layer filter set deltas as committed.
808  */
809 static void
810 imf_commit(struct in_mfilter *imf)
811 {
812         struct ip_msource       *ims;
813         struct in_msource       *lims;
814
815         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
816                 lims = (struct in_msource *)ims;
817                 lims->imsl_st[0] = lims->imsl_st[1];
818         }
819         imf->imf_st[0] = imf->imf_st[1];
820 }
821
822 /*
823  * Reap unreferenced sources from socket-layer filter set.
824  */
825 static void
826 imf_reap(struct in_mfilter *imf)
827 {
828         struct ip_msource       *ims, *tims;
829         struct in_msource       *lims;
830
831         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources, tims) {
832                 lims = (struct in_msource *)ims;
833                 if ((lims->imsl_st[0] == MCAST_UNDEFINED) &&
834                     (lims->imsl_st[1] == MCAST_UNDEFINED)) {
835                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free lims %p", __func__, ims);
836                         RB_REMOVE(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, ims);
837                         free(ims, M_INMFILTER);
838                         imf->imf_nsrc--;
839                 }
840         }
841 }
842
843 /*
844  * Purge socket-layer filter set.
845  */
846 static void
847 imf_purge(struct in_mfilter *imf)
848 {
849         struct ip_msource       *ims, *tims;
850
851         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources, tims) {
852                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
853                 RB_REMOVE(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, ims);
854                 free(ims, M_INMFILTER);
855                 imf->imf_nsrc--;
856         }
857         imf->imf_st[0] = imf->imf_st[1] = MCAST_UNDEFINED;
858         KASSERT(RB_EMPTY(&imf->imf_sources),
859             ("%s: imf_sources not empty", __func__));
860 }
861
862 /*
863  * Look up a source filter entry for a multicast group.
864  *
865  * inm is the group descriptor to work with.
866  * haddr is the host-byte-order IPv4 address to look up.
867  * noalloc may be non-zero to suppress allocation of sources.
868  * *pims will be set to the address of the retrieved or allocated source.
869  *
870  * SMPng: NOTE: may be called with locks held.
871  * Return 0 if successful, otherwise return a non-zero error code.
872  */
873 static int
874 inm_get_source(struct in_multi *inm, const in_addr_t haddr,
875     const int noalloc, struct ip_msource **pims)
876 {
877         struct ip_msource        find;
878         struct ip_msource       *ims, *nims;
879 #ifdef KTR
880         struct in_addr ia;
881 #endif
882
883         find.ims_haddr = haddr;
884         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, &find);
885         if (ims == NULL && !noalloc) {
886                 if (inm->inm_nsrc == in_mcast_maxgrpsrc)
887                         return (ENOSPC);
888                 nims = malloc(sizeof(struct ip_msource), M_IPMSOURCE,
889                     M_NOWAIT | M_ZERO);
890                 if (nims == NULL)
891                         return (ENOMEM);
892                 nims->ims_haddr = haddr;
893                 RB_INSERT(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, nims);
894                 ++inm->inm_nsrc;
895                 ims = nims;
896 #ifdef KTR
897                 ia.s_addr = htonl(haddr);
898                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: allocated %s as %p", __func__,
899                     inet_ntoa(ia), ims);
900 #endif
901         }
902
903         *pims = ims;
904         return (0);
905 }
906
907 /*
908  * Merge socket-layer source into IGMP-layer source.
909  * If rollback is non-zero, perform the inverse of the merge.
910  */
911 static void
912 ims_merge(struct ip_msource *ims, const struct in_msource *lims,
913     const int rollback)
914 {
915         int n = rollback ? -1 : 1;
916 #ifdef KTR
917         struct in_addr ia;
918
919         ia.s_addr = htonl(ims->ims_haddr);
920 #endif
921
922         if (lims->imsl_st[0] == MCAST_EXCLUDE) {
923                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 ex -= %d on %s",
924                     __func__, n, inet_ntoa(ia));
925                 ims->ims_st[1].ex -= n;
926         } else if (lims->imsl_st[0] == MCAST_INCLUDE) {
927                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 in -= %d on %s",
928                     __func__, n, inet_ntoa(ia));
929                 ims->ims_st[1].in -= n;
930         }
931
932         if (lims->imsl_st[1] == MCAST_EXCLUDE) {
933                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 ex += %d on %s",
934                     __func__, n, inet_ntoa(ia));
935                 ims->ims_st[1].ex += n;
936         } else if (lims->imsl_st[1] == MCAST_INCLUDE) {
937                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 in += %d on %s",
938                     __func__, n, inet_ntoa(ia));
939                 ims->ims_st[1].in += n;
940         }
941 }
942
943 /*
944  * Atomically update the global in_multi state, when a membership's
945  * filter list is being updated in any way.
946  *
947  * imf is the per-inpcb-membership group filter pointer.
948  * A fake imf may be passed for in-kernel consumers.
949  *
950  * XXX This is a candidate for a set-symmetric-difference style loop
951  * which would eliminate the repeated lookup from root of ims nodes,
952  * as they share the same key space.
953  *
954  * If any error occurred this function will back out of refcounts
955  * and return a non-zero value.
956  */
957 static int
958 inm_merge(struct in_multi *inm, /*const*/ struct in_mfilter *imf)
959 {
960         struct ip_msource       *ims, *nims;
961         struct in_msource       *lims;
962         int                      schanged, error;
963         int                      nsrc0, nsrc1;
964
965         schanged = 0;
966         error = 0;
967         nsrc1 = nsrc0 = 0;
968
969         /*
970          * Update the source filters first, as this may fail.
971          * Maintain count of in-mode filters at t0, t1. These are
972          * used to work out if we transition into ASM mode or not.
973          * Maintain a count of source filters whose state was
974          * actually modified by this operation.
975          */
976         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
977                 lims = (struct in_msource *)ims;
978                 if (lims->imsl_st[0] == imf->imf_st[0]) nsrc0++;
979                 if (lims->imsl_st[1] == imf->imf_st[1]) nsrc1++;
980                 if (lims->imsl_st[0] == lims->imsl_st[1]) continue;
981                 error = inm_get_source(inm, lims->ims_haddr, 0, &nims);
982                 ++schanged;
983                 if (error)
984                         break;
985                 ims_merge(nims, lims, 0);
986         }
987         if (error) {
988                 struct ip_msource *bims;
989
990                 RB_FOREACH_REVERSE_FROM(ims, ip_msource_tree, nims) {
991                         lims = (struct in_msource *)ims;
992                         if (lims->imsl_st[0] == lims->imsl_st[1])
993                                 continue;
994                         (void)inm_get_source(inm, lims->ims_haddr, 1, &bims);
995                         if (bims == NULL)
996                                 continue;
997                         ims_merge(bims, lims, 1);
998                 }
999                 goto out_reap;
1000         }
1001
1002         CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imf filters in-mode: %d at t0, %d at t1",
1003             __func__, nsrc0, nsrc1);
1004
1005         /* Handle transition between INCLUDE {n} and INCLUDE {} on socket. */
1006         if (imf->imf_st[0] == imf->imf_st[1] &&
1007             imf->imf_st[1] == MCAST_INCLUDE) {
1008                 if (nsrc1 == 0) {
1009                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --in on inm at t1", __func__);
1010                         --inm->inm_st[1].iss_in;
1011                 }
1012         }
1013
1014         /* Handle filter mode transition on socket. */
1015         if (imf->imf_st[0] != imf->imf_st[1]) {
1016                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imf transition %d to %d",
1017                     __func__, imf->imf_st[0], imf->imf_st[1]);
1018
1019                 if (imf->imf_st[0] == MCAST_EXCLUDE) {
1020                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --ex on inm at t1", __func__);
1021                         --inm->inm_st[1].iss_ex;
1022                 } else if (imf->imf_st[0] == MCAST_INCLUDE) {
1023                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --in on inm at t1", __func__);
1024                         --inm->inm_st[1].iss_in;
1025                 }
1026
1027                 if (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE) {
1028                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: ex++ on inm at t1", __func__);
1029                         inm->inm_st[1].iss_ex++;
1030                 } else if (imf->imf_st[1] == MCAST_INCLUDE && nsrc1 > 0) {
1031                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: in++ on inm at t1", __func__);
1032                         inm->inm_st[1].iss_in++;
1033                 }
1034         }
1035
1036         /*
1037          * Track inm filter state in terms of listener counts.
1038          * If there are any exclusive listeners, stack-wide
1039          * membership is exclusive.
1040          * Otherwise, if only inclusive listeners, stack-wide is inclusive.
1041          * If no listeners remain, state is undefined at t1,
1042          * and the IGMP lifecycle for this group should finish.
1043          */
1044         if (inm->inm_st[1].iss_ex > 0) {
1045                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: transition to EX", __func__);
1046                 inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_EXCLUDE;
1047         } else if (inm->inm_st[1].iss_in > 0) {
1048                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: transition to IN", __func__);
1049                 inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_INCLUDE;
1050         } else {
1051                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: transition to UNDEF", __func__);
1052                 inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_UNDEFINED;
1053         }
1054
1055         /* Decrement ASM listener count on transition out of ASM mode. */
1056         if (imf->imf_st[0] == MCAST_EXCLUDE && nsrc0 == 0) {
1057                 if ((imf->imf_st[1] != MCAST_EXCLUDE) ||
1058                     (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE && nsrc1 > 0))
1059                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --asm on inm at t1", __func__);
1060                         --inm->inm_st[1].iss_asm;
1061         }
1062
1063         /* Increment ASM listener count on transition to ASM mode. */
1064         if (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE && nsrc1 == 0) {
1065                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: asm++ on inm at t1", __func__);
1066                 inm->inm_st[1].iss_asm++;
1067         }
1068
1069         CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: merged imf %p to inm %p", __func__, imf, inm);
1070         inm_print(inm);
1071
1072 out_reap:
1073         if (schanged > 0) {
1074                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: sources changed; reaping", __func__);
1075                 inm_reap(inm);
1076         }
1077         return (error);
1078 }
1079
1080 /*
1081  * Mark an in_multi's filter set deltas as committed.
1082  * Called by IGMP after a state change has been enqueued.
1083  */
1084 void
1085 inm_commit(struct in_multi *inm)
1086 {
1087         struct ip_msource       *ims;
1088
1089         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: commit inm %p", __func__, inm);
1090         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: pre commit:", __func__);
1091         inm_print(inm);
1092
1093         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs) {
1094                 ims->ims_st[0] = ims->ims_st[1];
1095         }
1096         inm->inm_st[0] = inm->inm_st[1];
1097 }
1098
1099 /*
1100  * Reap unreferenced nodes from an in_multi's filter set.
1101  */
1102 static void
1103 inm_reap(struct in_multi *inm)
1104 {
1105         struct ip_msource       *ims, *tims;
1106
1107         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, tims) {
1108                 if (ims->ims_st[0].ex > 0 || ims->ims_st[0].in > 0 ||
1109                     ims->ims_st[1].ex > 0 || ims->ims_st[1].in > 0 ||
1110                     ims->ims_stp != 0)
1111                         continue;
1112                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
1113                 RB_REMOVE(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, ims);
1114                 free(ims, M_IPMSOURCE);
1115                 inm->inm_nsrc--;
1116         }
1117 }
1118
1119 /*
1120  * Purge all source nodes from an in_multi's filter set.
1121  */
1122 static void
1123 inm_purge(struct in_multi *inm)
1124 {
1125         struct ip_msource       *ims, *tims;
1126
1127         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, tims) {
1128                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
1129                 RB_REMOVE(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, ims);
1130                 free(ims, M_IPMSOURCE);
1131                 inm->inm_nsrc--;
1132         }
1133 }
1134
1135 /*
1136  * Join a multicast group; unlocked entry point.
1137  *
1138  * SMPng: XXX: in_joingroup() is called from in_control() when Giant
1139  * is not held. Fortunately, ifp is unlikely to have been detached
1140  * at this point, so we assume it's OK to recurse.
1141  */
1142 int
1143 in_joingroup(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *gina,
1144     /*const*/ struct in_mfilter *imf, struct in_multi **pinm)
1145 {
1146         int error;
1147
1148         IN_MULTI_LOCK();
1149         error = in_joingroup_locked(ifp, gina, imf, pinm);
1150         IN_MULTI_UNLOCK();
1151
1152         return (error);
1153 }
1154
1155 /*
1156  * Join a multicast group; real entry point.
1157  *
1158  * Only preserves atomicity at inm level.
1159  * NOTE: imf argument cannot be const due to sys/tree.h limitations.
1160  *
1161  * If the IGMP downcall fails, the group is not joined, and an error
1162  * code is returned.
1163  */
1164 int
1165 in_joingroup_locked(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *gina,
1166     /*const*/ struct in_mfilter *imf, struct in_multi **pinm)
1167 {
1168         struct in_mfilter        timf;
1169         struct in_multi         *inm;
1170         int                      error;
1171
1172         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
1173
1174         CTR4(KTR_IGMPV3, "%s: join %s on %p(%s))", __func__,
1175             inet_ntoa(*gina), ifp, ifp->if_xname);
1176
1177         error = 0;
1178         inm = NULL;
1179
1180         /*
1181          * If no imf was specified (i.e. kernel consumer),
1182          * fake one up and assume it is an ASM join.
1183          */
1184         if (imf == NULL) {
1185                 imf_init(&timf, MCAST_UNDEFINED, MCAST_EXCLUDE);
1186                 imf = &timf;
1187         }
1188
1189         error = in_getmulti(ifp, gina, &inm);
1190         if (error) {
1191                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: in_getmulti() failure", __func__);
1192                 return (error);
1193         }
1194
1195         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
1196         error = inm_merge(inm, imf);
1197         if (error) {
1198                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state", __func__);
1199                 goto out_inm_release;
1200         }
1201
1202         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
1203         error = igmp_change_state(inm);
1204         if (error) {
1205                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to update source", __func__);
1206                 goto out_inm_release;
1207         }
1208
1209 out_inm_release:
1210         if (error) {
1211                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: dropping ref on %p", __func__, inm);
1212                 inm_release_locked(inm);
1213         } else {
1214                 *pinm = inm;
1215         }
1216
1217         return (error);
1218 }
1219
1220 /*
1221  * Leave a multicast group; unlocked entry point.
1222  */
1223 int
1224 in_leavegroup(struct in_multi *inm, /*const*/ struct in_mfilter *imf)
1225 {
1226         int error;
1227
1228         IN_MULTI_LOCK();
1229         error = in_leavegroup_locked(inm, imf);
1230         IN_MULTI_UNLOCK();
1231
1232         return (error);
1233 }
1234
1235 /*
1236  * Leave a multicast group; real entry point.
1237  * All source filters will be expunged.
1238  *
1239  * Only preserves atomicity at inm level.
1240  *
1241  * Holding the write lock for the INP which contains imf
1242  * is highly advisable. We can't assert for it as imf does not
1243  * contain a back-pointer to the owning inp.
1244  *
1245  * Note: This is not the same as inm_release(*) as this function also
1246  * makes a state change downcall into IGMP.
1247  */
1248 int
1249 in_leavegroup_locked(struct in_multi *inm, /*const*/ struct in_mfilter *imf)
1250 {
1251         struct in_mfilter        timf;
1252         int                      error;
1253
1254         error = 0;
1255
1256         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
1257
1258         CTR5(KTR_IGMPV3, "%s: leave inm %p, %s/%s, imf %p", __func__,
1259             inm, inet_ntoa(inm->inm_addr),
1260             (inm_is_ifp_detached(inm) ? "null" : inm->inm_ifp->if_xname),
1261             imf);
1262
1263         /*
1264          * If no imf was specified (i.e. kernel consumer),
1265          * fake one up and assume it is an ASM join.
1266          */
1267         if (imf == NULL) {
1268                 imf_init(&timf, MCAST_EXCLUDE, MCAST_UNDEFINED);
1269                 imf = &timf;
1270         }
1271
1272         /*
1273          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
1274          *
1275          * As this particular invocation should not cause any memory
1276          * to be allocated, and there is no opportunity to roll back
1277          * the transaction, it MUST NOT fail.
1278          */
1279         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
1280         error = inm_merge(inm, imf);
1281         KASSERT(error == 0, ("%s: failed to merge inm state", __func__));
1282
1283         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
1284         CURVNET_SET(inm->inm_ifp->if_vnet);
1285         error = igmp_change_state(inm);
1286         CURVNET_RESTORE();
1287         if (error)
1288                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall", __func__);
1289
1290         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: dropping ref on %p", __func__, inm);
1291         inm_release_locked(inm);
1292
1293         return (error);
1294 }
1295
1296 /*#ifndef BURN_BRIDGES*/
1297 /*
1298  * Join an IPv4 multicast group in (*,G) exclusive mode.
1299  * The group must be a 224.0.0.0/24 link-scope group.
1300  * This KPI is for legacy kernel consumers only.
1301  */
1302 struct in_multi *
1303 in_addmulti(struct in_addr *ap, struct ifnet *ifp)
1304 {
1305         struct in_multi *pinm;
1306         int error;
1307
1308         KASSERT(IN_LOCAL_GROUP(ntohl(ap->s_addr)),
1309             ("%s: %s not in 224.0.0.0/24", __func__, inet_ntoa(*ap)));
1310
1311         error = in_joingroup(ifp, ap, NULL, &pinm);
1312         if (error != 0)
1313                 pinm = NULL;
1314
1315         return (pinm);
1316 }
1317
1318 /*
1319  * Leave an IPv4 multicast group, assumed to be in exclusive (*,G) mode.
1320  * This KPI is for legacy kernel consumers only.
1321  */
1322 void
1323 in_delmulti(struct in_multi *inm)
1324 {
1325
1326         (void)in_leavegroup(inm, NULL);
1327 }
1328 /*#endif*/
1329
1330 /*
1331  * Block or unblock an ASM multicast source on an inpcb.
1332  * This implements the delta-based API described in RFC 3678.
1333  *
1334  * The delta-based API applies only to exclusive-mode memberships.
1335  * An IGMP downcall will be performed.
1336  *
1337  * SMPng: NOTE: Must take Giant as a join may create a new ifma.
1338  *
1339  * Return 0 if successful, otherwise return an appropriate error code.
1340  */
1341 static int
1342 inp_block_unblock_source(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1343 {
1344         struct group_source_req          gsr;
1345         sockunion_t                     *gsa, *ssa;
1346         struct ifnet                    *ifp;
1347         struct in_mfilter               *imf;
1348         struct ip_moptions              *imo;
1349         struct in_msource               *ims;
1350         struct in_multi                 *inm;
1351         size_t                           idx;
1352         uint16_t                         fmode;
1353         int                              error, doblock;
1354
1355         ifp = NULL;
1356         error = 0;
1357         doblock = 0;
1358
1359         memset(&gsr, 0, sizeof(struct group_source_req));
1360         gsa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_group;
1361         ssa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_source;
1362
1363         switch (sopt->sopt_name) {
1364         case IP_BLOCK_SOURCE:
1365         case IP_UNBLOCK_SOURCE: {
1366                 struct ip_mreq_source    mreqs;
1367
1368                 error = sooptcopyin(sopt, &mreqs,
1369                     sizeof(struct ip_mreq_source),
1370                     sizeof(struct ip_mreq_source));
1371                 if (error)
1372                         return (error);
1373
1374                 gsa->sin.sin_family = AF_INET;
1375                 gsa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1376                 gsa->sin.sin_addr = mreqs.imr_multiaddr;
1377
1378                 ssa->sin.sin_family = AF_INET;
1379                 ssa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1380                 ssa->sin.sin_addr = mreqs.imr_sourceaddr;
1381
1382                 if (!in_nullhost(mreqs.imr_interface))
1383                         INADDR_TO_IFP(mreqs.imr_interface, ifp);
1384
1385                 if (sopt->sopt_name == IP_BLOCK_SOURCE)
1386                         doblock = 1;
1387
1388                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imr_interface = %s, ifp = %p",
1389                     __func__, inet_ntoa(mreqs.imr_interface), ifp);
1390                 break;
1391             }
1392
1393         case MCAST_BLOCK_SOURCE:
1394         case MCAST_UNBLOCK_SOURCE:
1395                 error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
1396                     sizeof(struct group_source_req),
1397                     sizeof(struct group_source_req));
1398                 if (error)
1399                         return (error);
1400
1401                 if (gsa->sin.sin_family != AF_INET ||
1402                     gsa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
1403                         return (EINVAL);
1404
1405                 if (ssa->sin.sin_family != AF_INET ||
1406                     ssa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
1407                         return (EINVAL);
1408
1409                 if (gsr.gsr_interface == 0 || V_if_index < gsr.gsr_interface)
1410                         return (EADDRNOTAVAIL);
1411
1412                 ifp = ifnet_byindex(gsr.gsr_interface);
1413
1414                 if (sopt->sopt_name == MCAST_BLOCK_SOURCE)
1415                         doblock = 1;
1416                 break;
1417
1418         default:
1419                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: unknown sopt_name %d",
1420                     __func__, sopt->sopt_name);
1421                 return (EOPNOTSUPP);
1422                 break;
1423         }
1424
1425         if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
1426                 return (EINVAL);
1427
1428         /*
1429          * Check if we are actually a member of this group.
1430          */
1431         imo = inp_findmoptions(inp);
1432         idx = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
1433         if (idx == -1 || imo->imo_mfilters == NULL) {
1434                 error = EADDRNOTAVAIL;
1435                 goto out_inp_locked;
1436         }
1437
1438         KASSERT(imo->imo_mfilters != NULL,
1439             ("%s: imo_mfilters not allocated", __func__));
1440         imf = &imo->imo_mfilters[idx];
1441         inm = imo->imo_membership[idx];
1442
1443         /*
1444          * Attempting to use the delta-based API on an
1445          * non exclusive-mode membership is an error.
1446          */
1447         fmode = imf->imf_st[0];
1448         if (fmode != MCAST_EXCLUDE) {
1449                 error = EINVAL;
1450                 goto out_inp_locked;
1451         }
1452
1453         /*
1454          * Deal with error cases up-front:
1455          *  Asked to block, but already blocked; or
1456          *  Asked to unblock, but nothing to unblock.
1457          * If adding a new block entry, allocate it.
1458          */
1459         ims = imo_match_source(imo, idx, &ssa->sa);
1460         if ((ims != NULL && doblock) || (ims == NULL && !doblock)) {
1461                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: source %s %spresent", __func__,
1462                     inet_ntoa(ssa->sin.sin_addr), doblock ? "" : "not ");
1463                 error = EADDRNOTAVAIL;
1464                 goto out_inp_locked;
1465         }
1466
1467         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
1468
1469         /*
1470          * Begin state merge transaction at socket layer.
1471          */
1472         if (doblock) {
1473                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "block");
1474                 ims = imf_graft(imf, fmode, &ssa->sin);
1475                 if (ims == NULL)
1476                         error = ENOMEM;
1477         } else {
1478                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "allow");
1479                 error = imf_prune(imf, &ssa->sin);
1480         }
1481
1482         if (error) {
1483                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge imf state failed", __func__);
1484                 goto out_imf_rollback;
1485         }
1486
1487         /*
1488          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
1489          */
1490         IN_MULTI_LOCK();
1491
1492         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
1493         error = inm_merge(inm, imf);
1494         if (error) {
1495                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state", __func__);
1496                 goto out_in_multi_locked;
1497         }
1498
1499         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
1500         error = igmp_change_state(inm);
1501         if (error)
1502                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall", __func__);
1503
1504 out_in_multi_locked:
1505
1506         IN_MULTI_UNLOCK();
1507
1508 out_imf_rollback:
1509         if (error)
1510                 imf_rollback(imf);
1511         else
1512                 imf_commit(imf);
1513
1514         imf_reap(imf);
1515
1516 out_inp_locked:
1517         INP_WUNLOCK(inp);
1518         return (error);
1519 }
1520
1521 /*
1522  * Given an inpcb, return its multicast options structure pointer.  Accepts
1523  * an unlocked inpcb pointer, but will return it locked.  May sleep.
1524  *
1525  * SMPng: NOTE: Potentially calls malloc(M_WAITOK) with Giant held.
1526  * SMPng: NOTE: Returns with the INP write lock held.
1527  */
1528 static struct ip_moptions *
1529 inp_findmoptions(struct inpcb *inp)
1530 {
1531         struct ip_moptions       *imo;
1532         struct in_multi         **immp;
1533         struct in_mfilter        *imfp;
1534         size_t                    idx;
1535
1536         INP_WLOCK(inp);
1537         if (inp->inp_moptions != NULL)
1538                 return (inp->inp_moptions);
1539
1540         INP_WUNLOCK(inp);
1541
1542         imo = malloc(sizeof(*imo), M_IPMOPTS, M_WAITOK);
1543         immp = malloc(sizeof(*immp) * IP_MIN_MEMBERSHIPS, M_IPMOPTS,
1544             M_WAITOK | M_ZERO);
1545         imfp = malloc(sizeof(struct in_mfilter) * IP_MIN_MEMBERSHIPS,
1546             M_INMFILTER, M_WAITOK);
1547
1548         imo->imo_multicast_ifp = NULL;
1549         imo->imo_multicast_addr.s_addr = INADDR_ANY;
1550         imo->imo_multicast_vif = -1;
1551         imo->imo_multicast_ttl = IP_DEFAULT_MULTICAST_TTL;
1552         imo->imo_multicast_loop = in_mcast_loop;
1553         imo->imo_num_memberships = 0;
1554         imo->imo_max_memberships = IP_MIN_MEMBERSHIPS;
1555         imo->imo_membership = immp;
1556
1557         /* Initialize per-group source filters. */
1558         for (idx = 0; idx < IP_MIN_MEMBERSHIPS; idx++)
1559                 imf_init(&imfp[idx], MCAST_UNDEFINED, MCAST_EXCLUDE);
1560         imo->imo_mfilters = imfp;
1561
1562         INP_WLOCK(inp);
1563         if (inp->inp_moptions != NULL) {
1564                 free(imfp, M_INMFILTER);
1565                 free(immp, M_IPMOPTS);
1566                 free(imo, M_IPMOPTS);
1567                 return (inp->inp_moptions);
1568         }
1569         inp->inp_moptions = imo;
1570         return (imo);
1571 }
1572
1573 /*
1574  * Discard the IP multicast options (and source filters).  To minimize
1575  * the amount of work done while holding locks such as the INP's
1576  * pcbinfo lock (which is used in the receive path), the free
1577  * operation is performed asynchronously in a separate task.
1578  *
1579  * SMPng: NOTE: assumes INP write lock is held.
1580  */
1581 void
1582 inp_freemoptions(struct ip_moptions *imo)
1583 {
1584
1585         KASSERT(imo != NULL, ("%s: ip_moptions is NULL", __func__));
1586         IN_MULTI_LOCK();
1587         STAILQ_INSERT_TAIL(&imo_gc_list, imo, imo_link);
1588         IN_MULTI_UNLOCK();
1589         taskqueue_enqueue(taskqueue_thread, &imo_gc_task);
1590 }
1591
1592 static void
1593 inp_freemoptions_internal(struct ip_moptions *imo)
1594 {
1595         struct in_mfilter       *imf;
1596         size_t                   idx, nmships;
1597
1598         nmships = imo->imo_num_memberships;
1599         for (idx = 0; idx < nmships; ++idx) {
1600                 imf = imo->imo_mfilters ? &imo->imo_mfilters[idx] : NULL;
1601                 if (imf)
1602                         imf_leave(imf);
1603                 (void)in_leavegroup(imo->imo_membership[idx], imf);
1604                 if (imf)
1605                         imf_purge(imf);
1606         }
1607
1608         if (imo->imo_mfilters)
1609                 free(imo->imo_mfilters, M_INMFILTER);
1610         free(imo->imo_membership, M_IPMOPTS);
1611         free(imo, M_IPMOPTS);
1612 }
1613
1614 static void
1615 inp_gcmoptions(void *context, int pending)
1616 {
1617         struct ip_moptions *imo;
1618
1619         IN_MULTI_LOCK();
1620         while (!STAILQ_EMPTY(&imo_gc_list)) {
1621                 imo = STAILQ_FIRST(&imo_gc_list);
1622                 STAILQ_REMOVE_HEAD(&imo_gc_list, imo_link);
1623                 IN_MULTI_UNLOCK();
1624                 inp_freemoptions_internal(imo);
1625                 IN_MULTI_LOCK();
1626         }
1627         IN_MULTI_UNLOCK();
1628 }
1629
1630 /*
1631  * Atomically get source filters on a socket for an IPv4 multicast group.
1632  * Called with INP lock held; returns with lock released.
1633  */
1634 static int
1635 inp_get_source_filters(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1636 {
1637         struct __msfilterreq     msfr;
1638         sockunion_t             *gsa;
1639         struct ifnet            *ifp;
1640         struct ip_moptions      *imo;
1641         struct in_mfilter       *imf;
1642         struct ip_msource       *ims;
1643         struct in_msource       *lims;
1644         struct sockaddr_in      *psin;
1645         struct sockaddr_storage *ptss;
1646         struct sockaddr_storage *tss;
1647         int                      error;
1648         size_t                   idx, nsrcs, ncsrcs;
1649
1650         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
1651
1652         imo = inp->inp_moptions;
1653         KASSERT(imo != NULL, ("%s: null ip_moptions", __func__));
1654
1655         INP_WUNLOCK(inp);
1656
1657         error = sooptcopyin(sopt, &msfr, sizeof(struct __msfilterreq),
1658             sizeof(struct __msfilterreq));
1659         if (error)
1660                 return (error);
1661
1662         if (msfr.msfr_ifindex == 0 || V_if_index < msfr.msfr_ifindex)
1663                 return (EINVAL);
1664
1665         ifp = ifnet_byindex(msfr.msfr_ifindex);
1666         if (ifp == NULL)
1667                 return (EINVAL);
1668
1669         INP_WLOCK(inp);
1670
1671         /*
1672          * Lookup group on the socket.
1673          */
1674         gsa = (sockunion_t *)&msfr.msfr_group;
1675         idx = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
1676         if (idx == -1 || imo->imo_mfilters == NULL) {
1677                 INP_WUNLOCK(inp);
1678                 return (EADDRNOTAVAIL);
1679         }
1680         imf = &imo->imo_mfilters[idx];
1681
1682         /*
1683          * Ignore memberships which are in limbo.
1684          */
1685         if (imf->imf_st[1] == MCAST_UNDEFINED) {
1686                 INP_WUNLOCK(inp);
1687                 return (EAGAIN);
1688         }
1689         msfr.msfr_fmode = imf->imf_st[1];
1690
1691         /*
1692          * If the user specified a buffer, copy out the source filter
1693          * entries to userland gracefully.
1694          * We only copy out the number of entries which userland
1695          * has asked for, but we always tell userland how big the
1696          * buffer really needs to be.
1697          */
1698         if (msfr.msfr_nsrcs > in_mcast_maxsocksrc)
1699                 msfr.msfr_nsrcs = in_mcast_maxsocksrc;
1700         tss = NULL;
1701         if (msfr.msfr_srcs != NULL && msfr.msfr_nsrcs > 0) {
1702                 tss = malloc(sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs,
1703                     M_TEMP, M_NOWAIT | M_ZERO);
1704                 if (tss == NULL) {
1705                         INP_WUNLOCK(inp);
1706                         return (ENOBUFS);
1707                 }
1708         }
1709
1710         /*
1711          * Count number of sources in-mode at t0.
1712          * If buffer space exists and remains, copy out source entries.
1713          */
1714         nsrcs = msfr.msfr_nsrcs;
1715         ncsrcs = 0;
1716         ptss = tss;
1717         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
1718                 lims = (struct in_msource *)ims;
1719                 if (lims->imsl_st[0] == MCAST_UNDEFINED ||
1720                     lims->imsl_st[0] != imf->imf_st[0])
1721                         continue;
1722                 ++ncsrcs;
1723                 if (tss != NULL && nsrcs > 0) {
1724                         psin = (struct sockaddr_in *)ptss;
1725                         psin->sin_family = AF_INET;
1726                         psin->sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1727                         psin->sin_addr.s_addr = htonl(lims->ims_haddr);
1728                         psin->sin_port = 0;
1729                         ++ptss;
1730                         --nsrcs;
1731                 }
1732         }
1733
1734         INP_WUNLOCK(inp);
1735
1736         if (tss != NULL) {
1737                 error = copyout(tss, msfr.msfr_srcs,
1738                     sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs);
1739                 free(tss, M_TEMP);
1740                 if (error)
1741                         return (error);
1742         }
1743
1744         msfr.msfr_nsrcs = ncsrcs;
1745         error = sooptcopyout(sopt, &msfr, sizeof(struct __msfilterreq));
1746
1747         return (error);
1748 }
1749
1750 /*
1751  * Return the IP multicast options in response to user getsockopt().
1752  */
1753 int
1754 inp_getmoptions(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1755 {
1756         struct ip_mreqn          mreqn;
1757         struct ip_moptions      *imo;
1758         struct ifnet            *ifp;
1759         struct in_ifaddr        *ia;
1760         int                      error, optval;
1761         u_char                   coptval;
1762
1763         INP_WLOCK(inp);
1764         imo = inp->inp_moptions;
1765         /*
1766          * If socket is neither of type SOCK_RAW or SOCK_DGRAM,
1767          * or is a divert socket, reject it.
1768          */
1769         if (inp->inp_socket->so_proto->pr_protocol == IPPROTO_DIVERT ||
1770             (inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_RAW &&
1771             inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_DGRAM)) {
1772                 INP_WUNLOCK(inp);
1773                 return (EOPNOTSUPP);
1774         }
1775
1776         error = 0;
1777         switch (sopt->sopt_name) {
1778         case IP_MULTICAST_VIF:
1779                 if (imo != NULL)
1780                         optval = imo->imo_multicast_vif;
1781                 else
1782                         optval = -1;
1783                 INP_WUNLOCK(inp);
1784                 error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof(int));
1785                 break;
1786
1787         case IP_MULTICAST_IF:
1788                 memset(&mreqn, 0, sizeof(struct ip_mreqn));
1789                 if (imo != NULL) {
1790                         ifp = imo->imo_multicast_ifp;
1791                         if (!in_nullhost(imo->imo_multicast_addr)) {
1792                                 mreqn.imr_address = imo->imo_multicast_addr;
1793                         } else if (ifp != NULL) {
1794                                 mreqn.imr_ifindex = ifp->if_index;
1795                                 IFP_TO_IA(ifp, ia);
1796                                 if (ia != NULL) {
1797                                         mreqn.imr_address =
1798                                             IA_SIN(ia)->sin_addr;
1799                                         ifa_free(&ia->ia_ifa);
1800                                 }
1801                         }
1802                 }
1803                 INP_WUNLOCK(inp);
1804                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(struct ip_mreqn)) {
1805                         error = sooptcopyout(sopt, &mreqn,
1806                             sizeof(struct ip_mreqn));
1807                 } else {
1808                         error = sooptcopyout(sopt, &mreqn.imr_address,
1809                             sizeof(struct in_addr));
1810                 }
1811                 break;
1812
1813         case IP_MULTICAST_TTL:
1814                 if (imo == 0)
1815                         optval = coptval = IP_DEFAULT_MULTICAST_TTL;
1816                 else
1817                         optval = coptval = imo->imo_multicast_ttl;
1818                 INP_WUNLOCK(inp);
1819                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char))
1820                         error = sooptcopyout(sopt, &coptval, sizeof(u_char));
1821                 else
1822                         error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof(int));
1823                 break;
1824
1825         case IP_MULTICAST_LOOP:
1826                 if (imo == 0)
1827                         optval = coptval = IP_DEFAULT_MULTICAST_LOOP;
1828                 else
1829                         optval = coptval = imo->imo_multicast_loop;
1830                 INP_WUNLOCK(inp);
1831                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char))
1832                         error = sooptcopyout(sopt, &coptval, sizeof(u_char));
1833                 else
1834                         error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof(int));
1835                 break;
1836
1837         case IP_MSFILTER:
1838                 if (imo == NULL) {
1839                         error = EADDRNOTAVAIL;
1840                         INP_WUNLOCK(inp);
1841                 } else {
1842                         error = inp_get_source_filters(inp, sopt);
1843                 }
1844                 break;
1845
1846         default:
1847                 INP_WUNLOCK(inp);
1848                 error = ENOPROTOOPT;
1849                 break;
1850         }
1851
1852         INP_UNLOCK_ASSERT(inp);
1853
1854         return (error);
1855 }
1856
1857 /*
1858  * Look up the ifnet to use for a multicast group membership,
1859  * given the IPv4 address of an interface, and the IPv4 group address.
1860  *
1861  * This routine exists to support legacy multicast applications
1862  * which do not understand that multicast memberships are scoped to
1863  * specific physical links in the networking stack, or which need
1864  * to join link-scope groups before IPv4 addresses are configured.
1865  *
1866  * If inp is non-NULL, use this socket's current FIB number for any
1867  * required FIB lookup.
1868  * If ina is INADDR_ANY, look up the group address in the unicast FIB,
1869  * and use its ifp; usually, this points to the default next-hop.
1870  *
1871  * If the FIB lookup fails, attempt to use the first non-loopback
1872  * interface with multicast capability in the system as a
1873  * last resort. The legacy IPv4 ASM API requires that we do
1874  * this in order to allow groups to be joined when the routing
1875  * table has not yet been populated during boot.
1876  *
1877  * Returns NULL if no ifp could be found.
1878  *
1879  * SMPng: TODO: Acquire the appropriate locks for INADDR_TO_IFP.
1880  * FUTURE: Implement IPv4 source-address selection.
1881  */
1882 static struct ifnet *
1883 inp_lookup_mcast_ifp(const struct inpcb *inp,
1884     const struct sockaddr_in *gsin, const struct in_addr ina)
1885 {
1886         struct ifnet *ifp;
1887
1888         KASSERT(gsin->sin_family == AF_INET, ("%s: not AF_INET", __func__));
1889         KASSERT(IN_MULTICAST(ntohl(gsin->sin_addr.s_addr)),
1890             ("%s: not multicast", __func__));
1891
1892         ifp = NULL;
1893         if (!in_nullhost(ina)) {
1894                 INADDR_TO_IFP(ina, ifp);
1895         } else {
1896                 struct route ro;
1897
1898                 ro.ro_rt = NULL;
1899                 memcpy(&ro.ro_dst, gsin, sizeof(struct sockaddr_in));
1900                 in_rtalloc_ign(&ro, 0, inp ? inp->inp_inc.inc_fibnum : 0);
1901                 if (ro.ro_rt != NULL) {
1902                         ifp = ro.ro_rt->rt_ifp;
1903                         KASSERT(ifp != NULL, ("%s: null ifp", __func__));
1904                         RTFREE(ro.ro_rt);
1905                 } else {
1906                         struct in_ifaddr *ia;
1907                         struct ifnet *mifp;
1908
1909                         mifp = NULL;
1910                         IN_IFADDR_RLOCK();
1911                         TAILQ_FOREACH(ia, &V_in_ifaddrhead, ia_link) {
1912                                 mifp = ia->ia_ifp;
1913                                 if (!(mifp->if_flags & IFF_LOOPBACK) &&
1914                                      (mifp->if_flags & IFF_MULTICAST)) {
1915                                         ifp = mifp;
1916                                         break;
1917                                 }
1918                         }
1919                         IN_IFADDR_RUNLOCK();
1920                 }
1921         }
1922
1923         return (ifp);
1924 }
1925
1926 /*
1927  * Join an IPv4 multicast group, possibly with a source.
1928  */
1929 static int
1930 inp_join_group(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1931 {
1932         struct group_source_req          gsr;
1933         sockunion_t                     *gsa, *ssa;
1934         struct ifnet                    *ifp;
1935         struct in_mfilter               *imf;
1936         struct ip_moptions              *imo;
1937         struct in_multi                 *inm;
1938         struct in_msource               *lims;
1939         size_t                           idx;
1940         int                              error, is_new;
1941
1942         ifp = NULL;
1943         imf = NULL;
1944         lims = NULL;
1945         error = 0;
1946         is_new = 0;
1947
1948         memset(&gsr, 0, sizeof(struct group_source_req));
1949         gsa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_group;
1950         gsa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
1951         ssa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_source;
1952         ssa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
1953
1954         switch (sopt->sopt_name) {
1955         case IP_ADD_MEMBERSHIP:
1956         case IP_ADD_SOURCE_MEMBERSHIP: {
1957                 struct ip_mreq_source    mreqs;
1958
1959                 if (sopt->sopt_name == IP_ADD_MEMBERSHIP) {
1960                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqs,
1961                             sizeof(struct ip_mreq),
1962                             sizeof(struct ip_mreq));
1963                         /*
1964                          * Do argument switcharoo from ip_mreq into
1965                          * ip_mreq_source to avoid using two instances.
1966                          */
1967                         mreqs.imr_interface = mreqs.imr_sourceaddr;
1968                         mreqs.imr_sourceaddr.s_addr = INADDR_ANY;
1969                 } else if (sopt->sopt_name == IP_ADD_SOURCE_MEMBERSHIP) {
1970                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqs,
1971                             sizeof(struct ip_mreq_source),
1972                             sizeof(struct ip_mreq_source));
1973                 }
1974                 if (error)
1975                         return (error);
1976
1977                 gsa->sin.sin_family = AF_INET;
1978                 gsa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1979                 gsa->sin.sin_addr = mreqs.imr_multiaddr;
1980
1981                 if (sopt->sopt_name == IP_ADD_SOURCE_MEMBERSHIP) {
1982                         ssa->sin.sin_family = AF_INET;
1983                         ssa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1984                         ssa->sin.sin_addr = mreqs.imr_sourceaddr;
1985                 }
1986
1987                 if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
1988                         return (EINVAL);
1989
1990                 ifp = inp_lookup_mcast_ifp(inp, &gsa->sin,
1991                     mreqs.imr_interface);
1992                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imr_interface = %s, ifp = %p",
1993                     __func__, inet_ntoa(mreqs.imr_interface), ifp);
1994                 break;
1995         }
1996
1997         case MCAST_JOIN_GROUP:
1998         case MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP:
1999                 if (sopt->sopt_name == MCAST_JOIN_GROUP) {
2000                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2001                             sizeof(struct group_req),
2002                             sizeof(struct group_req));
2003                 } else if (sopt->sopt_name == MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP) {
2004                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2005                             sizeof(struct group_source_req),
2006                             sizeof(struct group_source_req));
2007                 }
2008                 if (error)
2009                         return (error);
2010
2011                 if (gsa->sin.sin_family != AF_INET ||
2012                     gsa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2013                         return (EINVAL);
2014
2015                 /*
2016                  * Overwrite the port field if present, as the sockaddr
2017                  * being copied in may be matched with a binary comparison.
2018                  */
2019                 gsa->sin.sin_port = 0;
2020                 if (sopt->sopt_name == MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP) {
2021                         if (ssa->sin.sin_family != AF_INET ||
2022                             ssa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2023                                 return (EINVAL);
2024                         ssa->sin.sin_port = 0;
2025                 }
2026
2027                 if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2028                         return (EINVAL);
2029
2030                 if (gsr.gsr_interface == 0 || V_if_index < gsr.gsr_interface)
2031                         return (EADDRNOTAVAIL);
2032                 ifp = ifnet_byindex(gsr.gsr_interface);
2033                 break;
2034
2035         default:
2036                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: unknown sopt_name %d",
2037                     __func__, sopt->sopt_name);
2038                 return (EOPNOTSUPP);
2039                 break;
2040         }
2041
2042         if (ifp == NULL || (ifp->if_flags & IFF_MULTICAST) == 0)
2043                 return (EADDRNOTAVAIL);
2044
2045         imo = inp_findmoptions(inp);
2046         idx = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
2047         if (idx == -1) {
2048                 is_new = 1;
2049         } else {
2050                 inm = imo->imo_membership[idx];
2051                 imf = &imo->imo_mfilters[idx];
2052                 if (ssa->ss.ss_family != AF_UNSPEC) {
2053                         /*
2054                          * MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP on an exclusive membership
2055                          * is an error. On an existing inclusive membership,
2056                          * it just adds the source to the filter list.
2057                          */
2058                         if (imf->imf_st[1] != MCAST_INCLUDE) {
2059                                 error = EINVAL;
2060                                 goto out_inp_locked;
2061                         }
2062                         /*
2063                          * Throw out duplicates.
2064                          *
2065                          * XXX FIXME: This makes a naive assumption that
2066                          * even if entries exist for *ssa in this imf,
2067                          * they will be rejected as dupes, even if they
2068                          * are not valid in the current mode (in-mode).
2069                          *
2070                          * in_msource is transactioned just as for anything
2071                          * else in SSM -- but note naive use of inm_graft()
2072                          * below for allocating new filter entries.
2073                          *
2074                          * This is only an issue if someone mixes the
2075                          * full-state SSM API with the delta-based API,
2076                          * which is discouraged in the relevant RFCs.
2077                          */
2078                         lims = imo_match_source(imo, idx, &ssa->sa);
2079                         if (lims != NULL /*&&
2080                             lims->imsl_st[1] == MCAST_INCLUDE*/) {
2081                                 error = EADDRNOTAVAIL;
2082                                 goto out_inp_locked;
2083                         }
2084                 } else {
2085                         /*
2086                          * MCAST_JOIN_GROUP on an existing exclusive
2087                          * membership is an error; return EADDRINUSE
2088                          * to preserve 4.4BSD API idempotence, and
2089                          * avoid tedious detour to code below.
2090                          * NOTE: This is bending RFC 3678 a bit.
2091                          *
2092                          * On an existing inclusive membership, this is also
2093                          * an error; if you want to change filter mode,
2094                          * you must use the userland API setsourcefilter().
2095                          * XXX We don't reject this for imf in UNDEFINED
2096                          * state at t1, because allocation of a filter
2097                          * is atomic with allocation of a membership.
2098                          */
2099                         error = EINVAL;
2100                         if (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE)
2101                                 error = EADDRINUSE;
2102                         goto out_inp_locked;
2103                 }
2104         }
2105
2106         /*
2107          * Begin state merge transaction at socket layer.
2108          */
2109         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2110
2111         if (is_new) {
2112                 if (imo->imo_num_memberships == imo->imo_max_memberships) {
2113                         error = imo_grow(imo);
2114                         if (error)
2115                                 goto out_inp_locked;
2116                 }
2117                 /*
2118                  * Allocate the new slot upfront so we can deal with
2119                  * grafting the new source filter in same code path
2120                  * as for join-source on existing membership.
2121                  */
2122                 idx = imo->imo_num_memberships;
2123                 imo->imo_membership[idx] = NULL;
2124                 imo->imo_num_memberships++;
2125                 KASSERT(imo->imo_mfilters != NULL,
2126                     ("%s: imf_mfilters vector was not allocated", __func__));
2127                 imf = &imo->imo_mfilters[idx];
2128                 KASSERT(RB_EMPTY(&imf->imf_sources),
2129                     ("%s: imf_sources not empty", __func__));
2130         }
2131
2132         /*
2133          * Graft new source into filter list for this inpcb's
2134          * membership of the group. The in_multi may not have
2135          * been allocated yet if this is a new membership, however,
2136          * the in_mfilter slot will be allocated and must be initialized.
2137          *
2138          * Note: Grafting of exclusive mode filters doesn't happen
2139          * in this path.
2140          * XXX: Should check for non-NULL lims (node exists but may
2141          * not be in-mode) for interop with full-state API.
2142          */
2143         if (ssa->ss.ss_family != AF_UNSPEC) {
2144                 /* Membership starts in IN mode */
2145                 if (is_new) {
2146                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: new join w/source", __func__);
2147                         imf_init(imf, MCAST_UNDEFINED, MCAST_INCLUDE);
2148                 } else {
2149                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "allow");
2150                 }
2151                 lims = imf_graft(imf, MCAST_INCLUDE, &ssa->sin);
2152                 if (lims == NULL) {
2153                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge imf state failed",
2154                             __func__);
2155                         error = ENOMEM;
2156                         goto out_imo_free;
2157                 }
2158         } else {
2159                 /* No address specified; Membership starts in EX mode */
2160                 if (is_new) {
2161                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: new join w/o source", __func__);
2162                         imf_init(imf, MCAST_UNDEFINED, MCAST_EXCLUDE);
2163                 }
2164         }
2165
2166         /*
2167          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
2168          */
2169         IN_MULTI_LOCK();
2170
2171         if (is_new) {
2172                 error = in_joingroup_locked(ifp, &gsa->sin.sin_addr, imf,
2173                     &inm);
2174                 if (error) {
2175                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: in_joingroup_locked failed", 
2176                             __func__);
2177                         IN_MULTI_UNLOCK();
2178                         goto out_imo_free;
2179                 }
2180                 imo->imo_membership[idx] = inm;
2181         } else {
2182                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
2183                 error = inm_merge(inm, imf);
2184                 if (error) {
2185                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state",
2186                             __func__);
2187                         goto out_in_multi_locked;
2188                 }
2189                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
2190                 error = igmp_change_state(inm);
2191                 if (error) {
2192                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall",
2193                             __func__);
2194                         goto out_in_multi_locked;
2195                 }
2196         }
2197
2198 out_in_multi_locked:
2199
2200         IN_MULTI_UNLOCK();
2201
2202         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2203         if (error) {
2204                 imf_rollback(imf);
2205                 if (is_new)
2206                         imf_purge(imf);
2207                 else
2208                         imf_reap(imf);
2209         } else {
2210                 imf_commit(imf);
2211         }
2212
2213 out_imo_free:
2214         if (error && is_new) {
2215                 imo->imo_membership[idx] = NULL;
2216                 --imo->imo_num_memberships;
2217         }
2218
2219 out_inp_locked:
2220         INP_WUNLOCK(inp);
2221         return (error);
2222 }
2223
2224 /*
2225  * Leave an IPv4 multicast group on an inpcb, possibly with a source.
2226  */
2227 static int
2228 inp_leave_group(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2229 {
2230         struct group_source_req          gsr;
2231         struct ip_mreq_source            mreqs;
2232         sockunion_t                     *gsa, *ssa;
2233         struct ifnet                    *ifp;
2234         struct in_mfilter               *imf;
2235         struct ip_moptions              *imo;
2236         struct in_msource               *ims;
2237         struct in_multi                 *inm;
2238         size_t                           idx;
2239         int                              error, is_final;
2240
2241         ifp = NULL;
2242         error = 0;
2243         is_final = 1;
2244
2245         memset(&gsr, 0, sizeof(struct group_source_req));
2246         gsa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_group;
2247         gsa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
2248         ssa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_source;
2249         ssa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
2250
2251         switch (sopt->sopt_name) {
2252         case IP_DROP_MEMBERSHIP:
2253         case IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP:
2254                 if (sopt->sopt_name == IP_DROP_MEMBERSHIP) {
2255                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqs,
2256                             sizeof(struct ip_mreq),
2257                             sizeof(struct ip_mreq));
2258                         /*
2259                          * Swap interface and sourceaddr arguments,
2260                          * as ip_mreq and ip_mreq_source are laid
2261                          * out differently.
2262                          */
2263                         mreqs.imr_interface = mreqs.imr_sourceaddr;
2264                         mreqs.imr_sourceaddr.s_addr = INADDR_ANY;
2265                 } else if (sopt->sopt_name == IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP) {
2266                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqs,
2267                             sizeof(struct ip_mreq_source),
2268                             sizeof(struct ip_mreq_source));
2269                 }
2270                 if (error)
2271                         return (error);
2272
2273                 gsa->sin.sin_family = AF_INET;
2274                 gsa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
2275                 gsa->sin.sin_addr = mreqs.imr_multiaddr;
2276
2277                 if (sopt->sopt_name == IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP) {
2278                         ssa->sin.sin_family = AF_INET;
2279                         ssa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
2280                         ssa->sin.sin_addr = mreqs.imr_sourceaddr;
2281                 }
2282
2283                 /*
2284                  * Attempt to look up hinted ifp from interface address.
2285                  * Fallthrough with null ifp iff lookup fails, to
2286                  * preserve 4.4BSD mcast API idempotence.
2287                  * XXX NOTE WELL: The RFC 3678 API is preferred because
2288                  * using an IPv4 address as a key is racy.
2289                  */
2290                 if (!in_nullhost(mreqs.imr_interface))
2291                         INADDR_TO_IFP(mreqs.imr_interface, ifp);
2292
2293                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imr_interface = %s, ifp = %p",
2294                     __func__, inet_ntoa(mreqs.imr_interface), ifp);
2295
2296                 break;
2297
2298         case MCAST_LEAVE_GROUP:
2299         case MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP:
2300                 if (sopt->sopt_name == MCAST_LEAVE_GROUP) {
2301                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2302                             sizeof(struct group_req),
2303                             sizeof(struct group_req));
2304                 } else if (sopt->sopt_name == MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP) {
2305                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2306                             sizeof(struct group_source_req),
2307                             sizeof(struct group_source_req));
2308                 }
2309                 if (error)
2310                         return (error);
2311
2312                 if (gsa->sin.sin_family != AF_INET ||
2313                     gsa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2314                         return (EINVAL);
2315
2316                 if (sopt->sopt_name == MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP) {
2317                         if (ssa->sin.sin_family != AF_INET ||
2318                             ssa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2319                                 return (EINVAL);
2320                 }
2321
2322                 if (gsr.gsr_interface == 0 || V_if_index < gsr.gsr_interface)
2323                         return (EADDRNOTAVAIL);
2324
2325                 ifp = ifnet_byindex(gsr.gsr_interface);
2326
2327                 if (ifp == NULL)
2328                         return (EADDRNOTAVAIL);
2329                 break;
2330
2331         default:
2332                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: unknown sopt_name %d",
2333                     __func__, sopt->sopt_name);
2334                 return (EOPNOTSUPP);
2335                 break;
2336         }
2337
2338         if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2339                 return (EINVAL);
2340
2341         /*
2342          * Find the membership in the membership array.
2343          */
2344         imo = inp_findmoptions(inp);
2345         idx = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
2346         if (idx == -1) {
2347                 error = EADDRNOTAVAIL;
2348                 goto out_inp_locked;
2349         }
2350         inm = imo->imo_membership[idx];
2351         imf = &imo->imo_mfilters[idx];
2352
2353         if (ssa->ss.ss_family != AF_UNSPEC)
2354                 is_final = 0;
2355
2356         /*
2357          * Begin state merge transaction at socket layer.
2358          */
2359         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2360
2361         /*
2362          * If we were instructed only to leave a given source, do so.
2363          * MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP is only valid for inclusive memberships.
2364          */
2365         if (is_final) {
2366                 imf_leave(imf);
2367         } else {
2368                 if (imf->imf_st[0] == MCAST_EXCLUDE) {
2369                         error = EADDRNOTAVAIL;
2370                         goto out_inp_locked;
2371                 }
2372                 ims = imo_match_source(imo, idx, &ssa->sa);
2373                 if (ims == NULL) {
2374                         CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: source %s %spresent", __func__,
2375                             inet_ntoa(ssa->sin.sin_addr), "not ");
2376                         error = EADDRNOTAVAIL;
2377                         goto out_inp_locked;
2378                 }
2379                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "block");
2380                 error = imf_prune(imf, &ssa->sin);
2381                 if (error) {
2382                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge imf state failed",
2383                             __func__);
2384                         goto out_inp_locked;
2385                 }
2386         }
2387
2388         /*
2389          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
2390          */
2391         IN_MULTI_LOCK();
2392
2393         if (is_final) {
2394                 /*
2395                  * Give up the multicast address record to which
2396                  * the membership points.
2397                  */
2398                 (void)in_leavegroup_locked(inm, imf);
2399         } else {
2400                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
2401                 error = inm_merge(inm, imf);
2402                 if (error) {
2403                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state",
2404                             __func__);
2405                         goto out_in_multi_locked;
2406                 }
2407
2408                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
2409                 error = igmp_change_state(inm);
2410                 if (error) {
2411                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall",
2412                             __func__);
2413                 }
2414         }
2415
2416 out_in_multi_locked:
2417
2418         IN_MULTI_UNLOCK();
2419
2420         if (error)
2421                 imf_rollback(imf);
2422         else
2423                 imf_commit(imf);
2424
2425         imf_reap(imf);
2426
2427         if (is_final) {
2428                 /* Remove the gap in the membership and filter array. */
2429                 for (++idx; idx < imo->imo_num_memberships; ++idx) {
2430                         imo->imo_membership[idx-1] = imo->imo_membership[idx];
2431                         imo->imo_mfilters[idx-1] = imo->imo_mfilters[idx];
2432                 }
2433                 imo->imo_num_memberships--;
2434         }
2435
2436 out_inp_locked:
2437         INP_WUNLOCK(inp);
2438         return (error);
2439 }
2440
2441 /*
2442  * Select the interface for transmitting IPv4 multicast datagrams.
2443  *
2444  * Either an instance of struct in_addr or an instance of struct ip_mreqn
2445  * may be passed to this socket option. An address of INADDR_ANY or an
2446  * interface index of 0 is used to remove a previous selection.
2447  * When no interface is selected, one is chosen for every send.
2448  */
2449 static int
2450 inp_set_multicast_if(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2451 {
2452         struct in_addr           addr;
2453         struct ip_mreqn          mreqn;
2454         struct ifnet            *ifp;
2455         struct ip_moptions      *imo;
2456         int                      error;
2457
2458         if (sopt->sopt_valsize == sizeof(struct ip_mreqn)) {
2459                 /*
2460                  * An interface index was specified using the
2461                  * Linux-derived ip_mreqn structure.
2462                  */
2463                 error = sooptcopyin(sopt, &mreqn, sizeof(struct ip_mreqn),
2464                     sizeof(struct ip_mreqn));
2465                 if (error)
2466                         return (error);
2467
2468                 if (mreqn.imr_ifindex < 0 || V_if_index < mreqn.imr_ifindex)
2469                         return (EINVAL);
2470
2471                 if (mreqn.imr_ifindex == 0) {
2472                         ifp = NULL;
2473                 } else {
2474                         ifp = ifnet_byindex(mreqn.imr_ifindex);
2475                         if (ifp == NULL)
2476                                 return (EADDRNOTAVAIL);
2477                 }
2478         } else {
2479                 /*
2480                  * An interface was specified by IPv4 address.
2481                  * This is the traditional BSD usage.
2482                  */
2483                 error = sooptcopyin(sopt, &addr, sizeof(struct in_addr),
2484                     sizeof(struct in_addr));
2485                 if (error)
2486                         return (error);
2487                 if (in_nullhost(addr)) {
2488                         ifp = NULL;
2489                 } else {
2490                         INADDR_TO_IFP(addr, ifp);
2491                         if (ifp == NULL)
2492                                 return (EADDRNOTAVAIL);
2493                 }
2494                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: ifp = %p, addr = %s", __func__, ifp,
2495                     inet_ntoa(addr));
2496         }
2497
2498         /* Reject interfaces which do not support multicast. */
2499         if (ifp != NULL && (ifp->if_flags & IFF_MULTICAST) == 0)
2500                 return (EOPNOTSUPP);
2501
2502         imo = inp_findmoptions(inp);
2503         imo->imo_multicast_ifp = ifp;
2504         imo->imo_multicast_addr.s_addr = INADDR_ANY;
2505         INP_WUNLOCK(inp);
2506
2507         return (0);
2508 }
2509
2510 /*
2511  * Atomically set source filters on a socket for an IPv4 multicast group.
2512  *
2513  * SMPng: NOTE: Potentially calls malloc(M_WAITOK) with Giant held.
2514  */
2515 static int
2516 inp_set_source_filters(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2517 {
2518         struct __msfilterreq     msfr;
2519         sockunion_t             *gsa;
2520         struct ifnet            *ifp;
2521         struct in_mfilter       *imf;
2522         struct ip_moptions      *imo;
2523         struct in_multi         *inm;
2524         size_t                   idx;
2525         int                      error;
2526
2527         error = sooptcopyin(sopt, &msfr, sizeof(struct __msfilterreq),
2528             sizeof(struct __msfilterreq));
2529         if (error)
2530                 return (error);
2531
2532         if (msfr.msfr_nsrcs > in_mcast_maxsocksrc)
2533                 return (ENOBUFS);
2534
2535         if ((msfr.msfr_fmode != MCAST_EXCLUDE &&
2536              msfr.msfr_fmode != MCAST_INCLUDE))
2537                 return (EINVAL);
2538
2539         if (msfr.msfr_group.ss_family != AF_INET ||
2540             msfr.msfr_group.ss_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2541                 return (EINVAL);
2542
2543         gsa = (sockunion_t *)&msfr.msfr_group;
2544         if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2545                 return (EINVAL);
2546
2547         gsa->sin.sin_port = 0;  /* ignore port */
2548
2549         if (msfr.msfr_ifindex == 0 || V_if_index < msfr.msfr_ifindex)
2550                 return (EADDRNOTAVAIL);
2551
2552         ifp = ifnet_byindex(msfr.msfr_ifindex);
2553         if (ifp == NULL)
2554                 return (EADDRNOTAVAIL);
2555
2556         /*
2557          * Take the INP write lock.
2558          * Check if this socket is a member of this group.
2559          */
2560         imo = inp_findmoptions(inp);
2561         idx = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
2562         if (idx == -1 || imo->imo_mfilters == NULL) {
2563                 error = EADDRNOTAVAIL;
2564                 goto out_inp_locked;
2565         }
2566         inm = imo->imo_membership[idx];
2567         imf = &imo->imo_mfilters[idx];
2568
2569         /*
2570          * Begin state merge transaction at socket layer.
2571          */
2572         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2573
2574         imf->imf_st[1] = msfr.msfr_fmode;
2575
2576         /*
2577          * Apply any new source filters, if present.
2578          * Make a copy of the user-space source vector so
2579          * that we may copy them with a single copyin. This
2580          * allows us to deal with page faults up-front.
2581          */
2582         if (msfr.msfr_nsrcs > 0) {
2583                 struct in_msource       *lims;
2584                 struct sockaddr_in      *psin;
2585                 struct sockaddr_storage *kss, *pkss;
2586                 int                      i;
2587
2588                 INP_WUNLOCK(inp);
2589  
2590                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: loading %lu source list entries",
2591                     __func__, (unsigned long)msfr.msfr_nsrcs);
2592                 kss = malloc(sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs,
2593                     M_TEMP, M_WAITOK);
2594                 error = copyin(msfr.msfr_srcs, kss,
2595                     sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs);
2596                 if (error) {
2597                         free(kss, M_TEMP);
2598                         return (error);
2599                 }
2600
2601                 INP_WLOCK(inp);
2602
2603                 /*
2604                  * Mark all source filters as UNDEFINED at t1.
2605                  * Restore new group filter mode, as imf_leave()
2606                  * will set it to INCLUDE.
2607                  */
2608                 imf_leave(imf);
2609                 imf->imf_st[1] = msfr.msfr_fmode;
2610
2611                 /*
2612                  * Update socket layer filters at t1, lazy-allocating
2613                  * new entries. This saves a bunch of memory at the
2614                  * cost of one RB_FIND() per source entry; duplicate
2615                  * entries in the msfr_nsrcs vector are ignored.
2616                  * If we encounter an error, rollback transaction.
2617                  *
2618                  * XXX This too could be replaced with a set-symmetric
2619                  * difference like loop to avoid walking from root
2620                  * every time, as the key space is common.
2621                  */
2622                 for (i = 0, pkss = kss; i < msfr.msfr_nsrcs; i++, pkss++) {
2623                         psin = (struct sockaddr_in *)pkss;
2624                         if (psin->sin_family != AF_INET) {
2625                                 error = EAFNOSUPPORT;
2626                                 break;
2627                         }
2628                         if (psin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in)) {
2629                                 error = EINVAL;
2630                                 break;
2631                         }
2632                         error = imf_get_source(imf, psin, &lims);
2633                         if (error)
2634                                 break;
2635                         lims->imsl_st[1] = imf->imf_st[1];
2636                 }
2637                 free(kss, M_TEMP);
2638         }
2639
2640         if (error)
2641                 goto out_imf_rollback;
2642
2643         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2644         IN_MULTI_LOCK();
2645
2646         /*
2647          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
2648          */
2649         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
2650         error = inm_merge(inm, imf);
2651         if (error) {
2652                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state", __func__);
2653                 goto out_in_multi_locked;
2654         }
2655
2656         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
2657         error = igmp_change_state(inm);
2658         if (error)
2659                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall", __func__);
2660
2661 out_in_multi_locked:
2662
2663         IN_MULTI_UNLOCK();
2664
2665 out_imf_rollback:
2666         if (error)
2667                 imf_rollback(imf);
2668         else
2669                 imf_commit(imf);
2670
2671         imf_reap(imf);
2672
2673 out_inp_locked:
2674         INP_WUNLOCK(inp);
2675         return (error);
2676 }
2677
2678 /*
2679  * Set the IP multicast options in response to user setsockopt().
2680  *
2681  * Many of the socket options handled in this function duplicate the
2682  * functionality of socket options in the regular unicast API. However,
2683  * it is not possible to merge the duplicate code, because the idempotence
2684  * of the IPv4 multicast part of the BSD Sockets API must be preserved;
2685  * the effects of these options must be treated as separate and distinct.
2686  *
2687  * SMPng: XXX: Unlocked read of inp_socket believed OK.
2688  * FUTURE: The IP_MULTICAST_VIF option may be eliminated if MROUTING
2689  * is refactored to no longer use vifs.
2690  */
2691 int
2692 inp_setmoptions(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2693 {
2694         struct ip_moptions      *imo;
2695         int                      error;
2696
2697         error = 0;
2698
2699         /*
2700          * If socket is neither of type SOCK_RAW or SOCK_DGRAM,
2701          * or is a divert socket, reject it.
2702          */
2703         if (inp->inp_socket->so_proto->pr_protocol == IPPROTO_DIVERT ||
2704             (inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_RAW &&
2705              inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_DGRAM))
2706                 return (EOPNOTSUPP);
2707
2708         switch (sopt->sopt_name) {
2709         case IP_MULTICAST_VIF: {
2710                 int vifi;
2711                 /*
2712                  * Select a multicast VIF for transmission.
2713                  * Only useful if multicast forwarding is active.
2714                  */
2715                 if (legal_vif_num == NULL) {
2716                         error = EOPNOTSUPP;
2717                         break;
2718                 }
2719                 error = sooptcopyin(sopt, &vifi, sizeof(int), sizeof(int));
2720                 if (error)
2721                         break;
2722                 if (!legal_vif_num(vifi) && (vifi != -1)) {
2723                         error = EINVAL;
2724                         break;
2725                 }
2726                 imo = inp_findmoptions(inp);
2727                 imo->imo_multicast_vif = vifi;
2728                 INP_WUNLOCK(inp);
2729                 break;
2730         }
2731
2732         case IP_MULTICAST_IF:
2733                 error = inp_set_multicast_if(inp, sopt);
2734                 break;
2735
2736         case IP_MULTICAST_TTL: {
2737                 u_char ttl;
2738
2739                 /*
2740                  * Set the IP time-to-live for outgoing multicast packets.
2741                  * The original multicast API required a char argument,
2742                  * which is inconsistent with the rest of the socket API.
2743                  * We allow either a char or an int.
2744                  */
2745                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char)) {
2746                         error = sooptcopyin(sopt, &ttl, sizeof(u_char),
2747                             sizeof(u_char));
2748                         if (error)
2749                                 break;
2750                 } else {
2751                         u_int ittl;
2752
2753                         error = sooptcopyin(sopt, &ittl, sizeof(u_int),
2754                             sizeof(u_int));
2755                         if (error)
2756                                 break;
2757                         if (ittl > 255) {
2758                                 error = EINVAL;
2759                                 break;
2760                         }
2761                         ttl = (u_char)ittl;
2762                 }
2763                 imo = inp_findmoptions(inp);
2764                 imo->imo_multicast_ttl = ttl;
2765                 INP_WUNLOCK(inp);
2766                 break;
2767         }
2768
2769         case IP_MULTICAST_LOOP: {
2770                 u_char loop;
2771
2772                 /*
2773                  * Set the loopback flag for outgoing multicast packets.
2774                  * Must be zero or one.  The original multicast API required a
2775                  * char argument, which is inconsistent with the rest
2776                  * of the socket API.  We allow either a char or an int.
2777                  */
2778                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char)) {
2779                         error = sooptcopyin(sopt, &loop, sizeof(u_char),
2780                             sizeof(u_char));
2781                         if (error)
2782                                 break;
2783                 } else {
2784                         u_int iloop;
2785
2786                         error = sooptcopyin(sopt, &iloop, sizeof(u_int),
2787                                             sizeof(u_int));
2788                         if (error)
2789                                 break;
2790                         loop = (u_char)iloop;
2791                 }
2792                 imo = inp_findmoptions(inp);
2793                 imo->imo_multicast_loop = !!loop;
2794                 INP_WUNLOCK(inp);
2795                 break;
2796         }
2797
2798         case IP_ADD_MEMBERSHIP:
2799         case IP_ADD_SOURCE_MEMBERSHIP:
2800         case MCAST_JOIN_GROUP:
2801         case MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP:
2802                 error = inp_join_group(inp, sopt);
2803                 break;
2804
2805         case IP_DROP_MEMBERSHIP:
2806         case IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP:
2807         case MCAST_LEAVE_GROUP:
2808         case MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP:
2809                 error = inp_leave_group(inp, sopt);
2810                 break;
2811
2812         case IP_BLOCK_SOURCE:
2813         case IP_UNBLOCK_SOURCE:
2814         case MCAST_BLOCK_SOURCE:
2815         case MCAST_UNBLOCK_SOURCE:
2816                 error = inp_block_unblock_source(inp, sopt);
2817                 break;
2818
2819         case IP_MSFILTER:
2820                 error = inp_set_source_filters(inp, sopt);
2821                 break;
2822
2823         default:
2824                 error = EOPNOTSUPP;
2825                 break;
2826         }
2827
2828         INP_UNLOCK_ASSERT(inp);
2829
2830         return (error);
2831 }
2832
2833 /*
2834  * Expose IGMP's multicast filter mode and source list(s) to userland,
2835  * keyed by (ifindex, group).
2836  * The filter mode is written out as a uint32_t, followed by
2837  * 0..n of struct in_addr.
2838  * For use by ifmcstat(8).
2839  * SMPng: NOTE: unlocked read of ifindex space.
2840  */
2841 static int
2842 sysctl_ip_mcast_filters(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2843 {
2844         struct in_addr                   src, group;
2845         struct ifnet                    *ifp;
2846         struct ifmultiaddr              *ifma;
2847         struct in_multi                 *inm;
2848         struct ip_msource               *ims;
2849         int                             *name;
2850         int                              retval;
2851         u_int                            namelen;
2852         uint32_t                         fmode, ifindex;
2853
2854         name = (int *)arg1;
2855         namelen = arg2;
2856
2857         if (req->newptr != NULL)
2858                 return (EPERM);
2859
2860         if (namelen != 2)
2861                 return (EINVAL);
2862
2863         ifindex = name[0];
2864         if (ifindex <= 0 || ifindex > V_if_index) {
2865                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: ifindex %u out of range",
2866                     __func__, ifindex);
2867                 return (ENOENT);
2868         }
2869
2870         group.s_addr = name[1];
2871         if (!IN_MULTICAST(ntohl(group.s_addr))) {
2872                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: group %s is not multicast",
2873                     __func__, inet_ntoa(group));
2874                 return (EINVAL);
2875         }
2876
2877         ifp = ifnet_byindex(ifindex);
2878         if (ifp == NULL) {
2879                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: no ifp for ifindex %u",
2880                     __func__, ifindex);
2881                 return (ENOENT);
2882         }
2883
2884         retval = sysctl_wire_old_buffer(req,
2885             sizeof(uint32_t) + (in_mcast_maxgrpsrc * sizeof(struct in_addr)));
2886         if (retval)
2887                 return (retval);
2888
2889         IN_MULTI_LOCK();
2890
2891         IF_ADDR_RLOCK(ifp);
2892         TAILQ_FOREACH(ifma, &ifp->if_multiaddrs, ifma_link) {
2893                 if (ifma->ifma_addr->sa_family != AF_INET ||
2894                     ifma->ifma_protospec == NULL)
2895                         continue;
2896                 inm = (struct in_multi *)ifma->ifma_protospec;
2897                 if (!in_hosteq(inm->inm_addr, group))
2898                         continue;
2899                 fmode = inm->inm_st[1].iss_fmode;
2900                 retval = SYSCTL_OUT(req, &fmode, sizeof(uint32_t));
2901                 if (retval != 0)
2902                         break;
2903                 RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs) {
2904 #ifdef KTR
2905                         struct in_addr ina;
2906                         ina.s_addr = htonl(ims->ims_haddr);
2907                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: visit node %s", __func__,
2908                             inet_ntoa(ina));
2909 #endif
2910                         /*
2911                          * Only copy-out sources which are in-mode.
2912                          */
2913                         if (fmode != ims_get_mode(inm, ims, 1)) {
2914                                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: skip non-in-mode",
2915                                     __func__);
2916                                 continue;
2917                         }
2918                         src.s_addr = htonl(ims->ims_haddr);
2919                         retval = SYSCTL_OUT(req, &src, sizeof(struct in_addr));
2920                         if (retval != 0)
2921                                 break;
2922                 }
2923         }
2924         IF_ADDR_RUNLOCK(ifp);
2925
2926         IN_MULTI_UNLOCK();
2927
2928         return (retval);
2929 }
2930
2931 #if defined(KTR) && (KTR_COMPILE & KTR_IGMPV3)
2932
2933 static const char *inm_modestrs[] = { "un", "in", "ex" };
2934
2935 static const char *
2936 inm_mode_str(const int mode)
2937 {
2938
2939         if (mode >= MCAST_UNDEFINED && mode <= MCAST_EXCLUDE)
2940                 return (inm_modestrs[mode]);
2941         return ("??");
2942 }
2943
2944 static const char *inm_statestrs[] = {
2945         "not-member",
2946         "silent",
2947         "idle",
2948         "lazy",
2949         "sleeping",
2950         "awakening",
2951         "query-pending",
2952         "sg-query-pending",
2953         "leaving"
2954 };
2955
2956 static const char *
2957 inm_state_str(const int state)
2958 {
2959
2960         if (state >= IGMP_NOT_MEMBER && state <= IGMP_LEAVING_MEMBER)
2961                 return (inm_statestrs[state]);
2962         return ("??");
2963 }
2964
2965 /*
2966  * Dump an in_multi structure to the console.
2967  */
2968 void
2969 inm_print(const struct in_multi *inm)
2970 {
2971         int t;
2972
2973         if ((ktr_mask & KTR_IGMPV3) == 0)
2974                 return;
2975
2976         printf("%s: --- begin inm %p ---\n", __func__, inm);
2977         printf("addr %s ifp %p(%s) ifma %p\n",
2978             inet_ntoa(inm->inm_addr),
2979             inm->inm_ifp,
2980             inm->inm_ifp->if_xname,
2981             inm->inm_ifma);
2982         printf("timer %u state %s refcount %u scq.len %u\n",
2983             inm->inm_timer,
2984             inm_state_str(inm->inm_state),
2985             inm->inm_refcount,
2986             inm->inm_scq.ifq_len);
2987         printf("igi %p nsrc %lu sctimer %u scrv %u\n",
2988             inm->inm_igi,
2989             inm->inm_nsrc,
2990             inm->inm_sctimer,
2991             inm->inm_scrv);
2992         for (t = 0; t < 2; t++) {
2993                 printf("t%d: fmode %s asm %u ex %u in %u rec %u\n", t,
2994                     inm_mode_str(inm->inm_st[t].iss_fmode),
2995                     inm->inm_st[t].iss_asm,
2996                     inm->inm_st[t].iss_ex,
2997                     inm->inm_st[t].iss_in,
2998                     inm->inm_st[t].iss_rec);
2999         }
3000         printf("%s: --- end inm %p ---\n", __func__, inm);
3001 }
3002
3003 #else /* !KTR || !(KTR_COMPILE & KTR_IGMPV3) */
3004
3005 void
3006 inm_print(const struct in_multi *inm)
3007 {
3008
3009 }
3010
3011 #endif /* KTR && (KTR_COMPILE & KTR_IGMPV3) */
3012
3013 RB_GENERATE(ip_msource_tree, ip_msource, ims_link, ip_msource_cmp);