]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/netinet/in_mcast.c
Update tcsh to 6.21.00.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / netinet / in_mcast.c
1 /*-
2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
3  *
4  * Copyright (c) 2007-2009 Bruce Simpson.
5  * Copyright (c) 2005 Robert N. M. Watson.
6  * All rights reserved.
7  *
8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9  * modification, are permitted provided that the following conditions
10  * are met:
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
16  * 3. The name of the author may not be used to endorse or promote
17  *    products derived from this software without specific prior written
18  *    permission.
19  *
20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
21  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
22  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
23  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
24  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
25  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
26  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
27  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
28  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
29  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
30  * SUCH DAMAGE.
31  */
32
33 /*
34  * IPv4 multicast socket, group, and socket option processing module.
35  */
36
37 #include <sys/cdefs.h>
38 __FBSDID("$FreeBSD$");
39
40 #include <sys/param.h>
41 #include <sys/systm.h>
42 #include <sys/kernel.h>
43 #include <sys/lock.h>
44 #include <sys/malloc.h>
45 #include <sys/mbuf.h>
46 #include <sys/protosw.h>
47 #include <sys/rmlock.h>
48 #include <sys/socket.h>
49 #include <sys/socketvar.h>
50 #include <sys/protosw.h>
51 #include <sys/sysctl.h>
52 #include <sys/ktr.h>
53 #include <sys/taskqueue.h>
54 #include <sys/gtaskqueue.h>
55 #include <sys/tree.h>
56
57 #include <net/if.h>
58 #include <net/if_var.h>
59 #include <net/if_dl.h>
60 #include <net/route.h>
61 #include <net/vnet.h>
62
63 #include <net/ethernet.h>
64
65 #include <netinet/in.h>
66 #include <netinet/in_systm.h>
67 #include <netinet/in_fib.h>
68 #include <netinet/in_pcb.h>
69 #include <netinet/in_var.h>
70 #include <netinet/ip_var.h>
71 #include <netinet/igmp_var.h>
72
73 #ifndef KTR_IGMPV3
74 #define KTR_IGMPV3 KTR_INET
75 #endif
76
77 #ifndef __SOCKUNION_DECLARED
78 union sockunion {
79         struct sockaddr_storage ss;
80         struct sockaddr         sa;
81         struct sockaddr_dl      sdl;
82         struct sockaddr_in      sin;
83 };
84 typedef union sockunion sockunion_t;
85 #define __SOCKUNION_DECLARED
86 #endif /* __SOCKUNION_DECLARED */
87
88 static MALLOC_DEFINE(M_INMFILTER, "in_mfilter",
89     "IPv4 multicast PCB-layer source filter");
90 static MALLOC_DEFINE(M_IPMADDR, "in_multi", "IPv4 multicast group");
91 static MALLOC_DEFINE(M_IPMOPTS, "ip_moptions", "IPv4 multicast options");
92 static MALLOC_DEFINE(M_IPMSOURCE, "ip_msource",
93     "IPv4 multicast IGMP-layer source filter");
94
95 /*
96  * Locking:
97  *
98  * - Lock order is: Giant, IN_MULTI_LOCK, INP_WLOCK,
99  *   IN_MULTI_LIST_LOCK, IGMP_LOCK, IF_ADDR_LOCK.
100  * - The IF_ADDR_LOCK is implicitly taken by inm_lookup() earlier, however
101  *   it can be taken by code in net/if.c also.
102  * - ip_moptions and in_mfilter are covered by the INP_WLOCK.
103  *
104  * struct in_multi is covered by IN_MULTI_LIST_LOCK. There isn't strictly
105  * any need for in_multi itself to be virtualized -- it is bound to an ifp
106  * anyway no matter what happens.
107  */
108 struct mtx in_multi_list_mtx;
109 MTX_SYSINIT(in_multi_mtx, &in_multi_list_mtx, "in_multi_list_mtx", MTX_DEF);
110
111 struct mtx in_multi_free_mtx;
112 MTX_SYSINIT(in_multi_free_mtx, &in_multi_free_mtx, "in_multi_free_mtx", MTX_DEF);
113
114 struct sx in_multi_sx;
115 SX_SYSINIT(in_multi_sx, &in_multi_sx, "in_multi_sx");
116
117 int ifma_restart;
118
119 /*
120  * Functions with non-static linkage defined in this file should be
121  * declared in in_var.h:
122  *  imo_multi_filter()
123  *  in_addmulti()
124  *  in_delmulti()
125  *  in_joingroup()
126  *  in_joingroup_locked()
127  *  in_leavegroup()
128  *  in_leavegroup_locked()
129  * and ip_var.h:
130  *  inp_freemoptions()
131  *  inp_getmoptions()
132  *  inp_setmoptions()
133  *
134  * XXX: Both carp and pf need to use the legacy (*,G) KPIs in_addmulti()
135  * and in_delmulti().
136  */
137 static void     imf_commit(struct in_mfilter *);
138 static int      imf_get_source(struct in_mfilter *imf,
139                     const struct sockaddr_in *psin,
140                     struct in_msource **);
141 static struct in_msource *
142                 imf_graft(struct in_mfilter *, const uint8_t,
143                     const struct sockaddr_in *);
144 static void     imf_leave(struct in_mfilter *);
145 static int      imf_prune(struct in_mfilter *, const struct sockaddr_in *);
146 static void     imf_purge(struct in_mfilter *);
147 static void     imf_rollback(struct in_mfilter *);
148 static void     imf_reap(struct in_mfilter *);
149 static struct in_mfilter *
150                 imo_match_group(const struct ip_moptions *,
151                     const struct ifnet *, const struct sockaddr *);
152 static struct in_msource *
153                 imo_match_source(struct in_mfilter *, const struct sockaddr *);
154 static void     ims_merge(struct ip_msource *ims,
155                     const struct in_msource *lims, const int rollback);
156 static int      in_getmulti(struct ifnet *, const struct in_addr *,
157                     struct in_multi **);
158 static int      inm_get_source(struct in_multi *inm, const in_addr_t haddr,
159                     const int noalloc, struct ip_msource **pims);
160 #ifdef KTR
161 static int      inm_is_ifp_detached(const struct in_multi *);
162 #endif
163 static int      inm_merge(struct in_multi *, /*const*/ struct in_mfilter *);
164 static void     inm_purge(struct in_multi *);
165 static void     inm_reap(struct in_multi *);
166 static void inm_release(struct in_multi *);
167 static struct ip_moptions *
168                 inp_findmoptions(struct inpcb *);
169 static int      inp_get_source_filters(struct inpcb *, struct sockopt *);
170 static int      inp_join_group(struct inpcb *, struct sockopt *);
171 static int      inp_leave_group(struct inpcb *, struct sockopt *);
172 static struct ifnet *
173                 inp_lookup_mcast_ifp(const struct inpcb *,
174                     const struct sockaddr_in *, const struct in_addr);
175 static int      inp_block_unblock_source(struct inpcb *, struct sockopt *);
176 static int      inp_set_multicast_if(struct inpcb *, struct sockopt *);
177 static int      inp_set_source_filters(struct inpcb *, struct sockopt *);
178 static int      sysctl_ip_mcast_filters(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
179
180 static SYSCTL_NODE(_net_inet_ip, OID_AUTO, mcast, CTLFLAG_RW, 0,
181     "IPv4 multicast");
182
183 static u_long in_mcast_maxgrpsrc = IP_MAX_GROUP_SRC_FILTER;
184 SYSCTL_ULONG(_net_inet_ip_mcast, OID_AUTO, maxgrpsrc,
185     CTLFLAG_RWTUN, &in_mcast_maxgrpsrc, 0,
186     "Max source filters per group");
187
188 static u_long in_mcast_maxsocksrc = IP_MAX_SOCK_SRC_FILTER;
189 SYSCTL_ULONG(_net_inet_ip_mcast, OID_AUTO, maxsocksrc,
190     CTLFLAG_RWTUN, &in_mcast_maxsocksrc, 0,
191     "Max source filters per socket");
192
193 int in_mcast_loop = IP_DEFAULT_MULTICAST_LOOP;
194 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_mcast, OID_AUTO, loop, CTLFLAG_RWTUN,
195     &in_mcast_loop, 0, "Loopback multicast datagrams by default");
196
197 static SYSCTL_NODE(_net_inet_ip_mcast, OID_AUTO, filters,
198     CTLFLAG_RD | CTLFLAG_MPSAFE, sysctl_ip_mcast_filters,
199     "Per-interface stack-wide source filters");
200
201 #ifdef KTR
202 /*
203  * Inline function which wraps assertions for a valid ifp.
204  * The ifnet layer will set the ifma's ifp pointer to NULL if the ifp
205  * is detached.
206  */
207 static int __inline
208 inm_is_ifp_detached(const struct in_multi *inm)
209 {
210         struct ifnet *ifp;
211
212         KASSERT(inm->inm_ifma != NULL, ("%s: no ifma", __func__));
213         ifp = inm->inm_ifma->ifma_ifp;
214         if (ifp != NULL) {
215                 /*
216                  * Sanity check that netinet's notion of ifp is the
217                  * same as net's.
218                  */
219                 KASSERT(inm->inm_ifp == ifp, ("%s: bad ifp", __func__));
220         }
221
222         return (ifp == NULL);
223 }
224 #endif
225
226 static struct grouptask free_gtask;
227 static struct in_multi_head inm_free_list;
228 static void inm_release_task(void *arg __unused);
229 static void inm_init(void)
230 {
231         SLIST_INIT(&inm_free_list);
232         taskqgroup_config_gtask_init(NULL, &free_gtask, inm_release_task, "inm release task");
233 }
234
235 #ifdef EARLY_AP_STARTUP
236 SYSINIT(inm_init, SI_SUB_SMP + 1, SI_ORDER_FIRST,
237         inm_init, NULL);
238 #else
239 SYSINIT(inm_init, SI_SUB_ROOT_CONF - 1, SI_ORDER_FIRST,
240         inm_init, NULL);
241 #endif
242
243
244 void
245 inm_release_list_deferred(struct in_multi_head *inmh)
246 {
247
248         if (SLIST_EMPTY(inmh))
249                 return;
250         mtx_lock(&in_multi_free_mtx);
251         SLIST_CONCAT(&inm_free_list, inmh, in_multi, inm_nrele);
252         mtx_unlock(&in_multi_free_mtx);
253         GROUPTASK_ENQUEUE(&free_gtask);
254 }
255
256 void
257 inm_disconnect(struct in_multi *inm)
258 {
259         struct ifnet *ifp;
260         struct ifmultiaddr *ifma, *ll_ifma;
261
262         ifp = inm->inm_ifp;
263         IF_ADDR_WLOCK_ASSERT(ifp);
264         ifma = inm->inm_ifma;
265
266         if_ref(ifp);
267         if (ifma->ifma_flags & IFMA_F_ENQUEUED) {
268                 CK_STAILQ_REMOVE(&ifp->if_multiaddrs, ifma, ifmultiaddr, ifma_link);
269                 ifma->ifma_flags &= ~IFMA_F_ENQUEUED;
270         }
271         MCDPRINTF("removed ifma: %p from %s\n", ifma, ifp->if_xname);
272         if ((ll_ifma = ifma->ifma_llifma) != NULL) {
273                 MPASS(ifma != ll_ifma);
274                 ifma->ifma_llifma = NULL;
275                 MPASS(ll_ifma->ifma_llifma == NULL);
276                 MPASS(ll_ifma->ifma_ifp == ifp);
277                 if (--ll_ifma->ifma_refcount == 0) {
278                         if (ll_ifma->ifma_flags & IFMA_F_ENQUEUED) {
279                                 CK_STAILQ_REMOVE(&ifp->if_multiaddrs, ll_ifma, ifmultiaddr, ifma_link);
280                                 ll_ifma->ifma_flags &= ~IFMA_F_ENQUEUED;
281                         }
282                         MCDPRINTF("removed ll_ifma: %p from %s\n", ll_ifma, ifp->if_xname);
283                         if_freemulti(ll_ifma);
284                         ifma_restart = true;
285                 }
286         }
287 }
288
289 void
290 inm_release_deferred(struct in_multi *inm)
291 {
292         struct in_multi_head tmp;
293
294         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
295         MPASS(inm->inm_refcount > 0);
296         if (--inm->inm_refcount == 0) {
297                 SLIST_INIT(&tmp);
298                 inm_disconnect(inm);
299                 inm->inm_ifma->ifma_protospec = NULL;
300                 SLIST_INSERT_HEAD(&tmp, inm, inm_nrele);
301                 inm_release_list_deferred(&tmp);
302         }
303 }
304
305 static void
306 inm_release_task(void *arg __unused)
307 {
308         struct in_multi_head inm_free_tmp;
309         struct in_multi *inm, *tinm;
310
311         SLIST_INIT(&inm_free_tmp);
312         mtx_lock(&in_multi_free_mtx);
313         SLIST_CONCAT(&inm_free_tmp, &inm_free_list, in_multi, inm_nrele);
314         mtx_unlock(&in_multi_free_mtx);
315         IN_MULTI_LOCK();
316         SLIST_FOREACH_SAFE(inm, &inm_free_tmp, inm_nrele, tinm) {
317                 SLIST_REMOVE_HEAD(&inm_free_tmp, inm_nrele);
318                 MPASS(inm);
319                 inm_release(inm);
320         }
321         IN_MULTI_UNLOCK();
322 }
323
324 /*
325  * Initialize an in_mfilter structure to a known state at t0, t1
326  * with an empty source filter list.
327  */
328 static __inline void
329 imf_init(struct in_mfilter *imf, const int st0, const int st1)
330 {
331         memset(imf, 0, sizeof(struct in_mfilter));
332         RB_INIT(&imf->imf_sources);
333         imf->imf_st[0] = st0;
334         imf->imf_st[1] = st1;
335 }
336
337 struct in_mfilter *
338 ip_mfilter_alloc(const int mflags, const int st0, const int st1)
339 {
340         struct in_mfilter *imf;
341
342         imf = malloc(sizeof(*imf), M_INMFILTER, mflags);
343         if (imf != NULL)
344                 imf_init(imf, st0, st1);
345
346         return (imf);
347 }
348
349 void
350 ip_mfilter_free(struct in_mfilter *imf)
351 {
352
353         imf_purge(imf);
354         free(imf, M_INMFILTER);
355 }
356
357 /*
358  * Function for looking up an in_multi record for an IPv4 multicast address
359  * on a given interface. ifp must be valid. If no record found, return NULL.
360  * The IN_MULTI_LIST_LOCK and IF_ADDR_LOCK on ifp must be held.
361  */
362 struct in_multi *
363 inm_lookup_locked(struct ifnet *ifp, const struct in_addr ina)
364 {
365         struct ifmultiaddr *ifma;
366         struct in_multi *inm;
367
368         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
369         IF_ADDR_LOCK_ASSERT(ifp);
370
371         inm = NULL;
372         CK_STAILQ_FOREACH(ifma, &((ifp)->if_multiaddrs), ifma_link) {
373                 if (ifma->ifma_addr->sa_family != AF_INET ||
374                         ifma->ifma_protospec == NULL)
375                         continue;
376                 inm = (struct in_multi *)ifma->ifma_protospec;
377                 if (inm->inm_addr.s_addr == ina.s_addr)
378                         break;
379                 inm = NULL;
380         }
381         return (inm);
382 }
383
384 /*
385  * Wrapper for inm_lookup_locked().
386  * The IF_ADDR_LOCK will be taken on ifp and released on return.
387  */
388 struct in_multi *
389 inm_lookup(struct ifnet *ifp, const struct in_addr ina)
390 {
391         struct in_multi *inm;
392
393         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
394         NET_EPOCH_ASSERT();
395
396         inm = inm_lookup_locked(ifp, ina);
397
398         return (inm);
399 }
400
401 /*
402  * Find an IPv4 multicast group entry for this ip_moptions instance
403  * which matches the specified group, and optionally an interface.
404  * Return its index into the array, or -1 if not found.
405  */
406 static struct in_mfilter *
407 imo_match_group(const struct ip_moptions *imo, const struct ifnet *ifp,
408     const struct sockaddr *group)
409 {
410         const struct sockaddr_in *gsin;
411         struct in_mfilter *imf;
412         struct in_multi *inm;
413
414         gsin = (const struct sockaddr_in *)group;
415
416         IP_MFILTER_FOREACH(imf, &imo->imo_head) {
417                 inm = imf->imf_inm;
418                 if (inm == NULL)
419                         continue;
420                 if ((ifp == NULL || (inm->inm_ifp == ifp)) &&
421                     in_hosteq(inm->inm_addr, gsin->sin_addr)) {
422                         break;
423                 }
424         }
425         return (imf);
426 }
427
428 /*
429  * Find an IPv4 multicast source entry for this imo which matches
430  * the given group index for this socket, and source address.
431  *
432  * NOTE: This does not check if the entry is in-mode, merely if
433  * it exists, which may not be the desired behaviour.
434  */
435 static struct in_msource *
436 imo_match_source(struct in_mfilter *imf, const struct sockaddr *src)
437 {
438         struct ip_msource        find;
439         struct ip_msource       *ims;
440         const sockunion_t       *psa;
441
442         KASSERT(src->sa_family == AF_INET, ("%s: !AF_INET", __func__));
443
444         /* Source trees are keyed in host byte order. */
445         psa = (const sockunion_t *)src;
446         find.ims_haddr = ntohl(psa->sin.sin_addr.s_addr);
447         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, &find);
448
449         return ((struct in_msource *)ims);
450 }
451
452 /*
453  * Perform filtering for multicast datagrams on a socket by group and source.
454  *
455  * Returns 0 if a datagram should be allowed through, or various error codes
456  * if the socket was not a member of the group, or the source was muted, etc.
457  */
458 int
459 imo_multi_filter(const struct ip_moptions *imo, const struct ifnet *ifp,
460     const struct sockaddr *group, const struct sockaddr *src)
461 {
462         struct in_mfilter *imf;
463         struct in_msource *ims;
464         int mode;
465
466         KASSERT(ifp != NULL, ("%s: null ifp", __func__));
467
468         imf = imo_match_group(imo, ifp, group);
469         if (imf == NULL)
470                 return (MCAST_NOTGMEMBER);
471
472         /*
473          * Check if the source was included in an (S,G) join.
474          * Allow reception on exclusive memberships by default,
475          * reject reception on inclusive memberships by default.
476          * Exclude source only if an in-mode exclude filter exists.
477          * Include source only if an in-mode include filter exists.
478          * NOTE: We are comparing group state here at IGMP t1 (now)
479          * with socket-layer t0 (since last downcall).
480          */
481         mode = imf->imf_st[1];
482         ims = imo_match_source(imf, src);
483
484         if ((ims == NULL && mode == MCAST_INCLUDE) ||
485             (ims != NULL && ims->imsl_st[0] != mode))
486                 return (MCAST_NOTSMEMBER);
487
488         return (MCAST_PASS);
489 }
490
491 /*
492  * Find and return a reference to an in_multi record for (ifp, group),
493  * and bump its reference count.
494  * If one does not exist, try to allocate it, and update link-layer multicast
495  * filters on ifp to listen for group.
496  * Assumes the IN_MULTI lock is held across the call.
497  * Return 0 if successful, otherwise return an appropriate error code.
498  */
499 static int
500 in_getmulti(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *group,
501     struct in_multi **pinm)
502 {
503         struct sockaddr_in       gsin;
504         struct ifmultiaddr      *ifma;
505         struct in_ifinfo        *ii;
506         struct in_multi         *inm;
507         int error;
508
509         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
510
511         ii = (struct in_ifinfo *)ifp->if_afdata[AF_INET];
512         IN_MULTI_LIST_LOCK();
513         inm = inm_lookup(ifp, *group);
514         if (inm != NULL) {
515                 /*
516                  * If we already joined this group, just bump the
517                  * refcount and return it.
518                  */
519                 KASSERT(inm->inm_refcount >= 1,
520                     ("%s: bad refcount %d", __func__, inm->inm_refcount));
521                 inm_acquire_locked(inm);
522                 *pinm = inm;
523         }
524         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
525         if (inm != NULL)
526                 return (0);
527         
528         memset(&gsin, 0, sizeof(gsin));
529         gsin.sin_family = AF_INET;
530         gsin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
531         gsin.sin_addr = *group;
532
533         /*
534          * Check if a link-layer group is already associated
535          * with this network-layer group on the given ifnet.
536          */
537         error = if_addmulti(ifp, (struct sockaddr *)&gsin, &ifma);
538         if (error != 0)
539                 return (error);
540
541         /* XXX ifma_protospec must be covered by IF_ADDR_LOCK */
542         IN_MULTI_LIST_LOCK();
543         IF_ADDR_WLOCK(ifp);
544
545         /*
546          * If something other than netinet is occupying the link-layer
547          * group, print a meaningful error message and back out of
548          * the allocation.
549          * Otherwise, bump the refcount on the existing network-layer
550          * group association and return it.
551          */
552         if (ifma->ifma_protospec != NULL) {
553                 inm = (struct in_multi *)ifma->ifma_protospec;
554 #ifdef INVARIANTS
555                 KASSERT(ifma->ifma_addr != NULL, ("%s: no ifma_addr",
556                     __func__));
557                 KASSERT(ifma->ifma_addr->sa_family == AF_INET,
558                     ("%s: ifma not AF_INET", __func__));
559                 KASSERT(inm != NULL, ("%s: no ifma_protospec", __func__));
560                 if (inm->inm_ifma != ifma || inm->inm_ifp != ifp ||
561                     !in_hosteq(inm->inm_addr, *group)) {
562                         char addrbuf[INET_ADDRSTRLEN];
563
564                         panic("%s: ifma %p is inconsistent with %p (%s)",
565                             __func__, ifma, inm, inet_ntoa_r(*group, addrbuf));
566                 }
567 #endif
568                 inm_acquire_locked(inm);
569                 *pinm = inm;
570                 goto out_locked;
571         }
572
573         IF_ADDR_WLOCK_ASSERT(ifp);
574
575         /*
576          * A new in_multi record is needed; allocate and initialize it.
577          * We DO NOT perform an IGMP join as the in_ layer may need to
578          * push an initial source list down to IGMP to support SSM.
579          *
580          * The initial source filter state is INCLUDE, {} as per the RFC.
581          */
582         inm = malloc(sizeof(*inm), M_IPMADDR, M_NOWAIT | M_ZERO);
583         if (inm == NULL) {
584                 IF_ADDR_WUNLOCK(ifp);
585                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
586                 if_delmulti_ifma(ifma);
587                 return (ENOMEM);
588         }
589         inm->inm_addr = *group;
590         inm->inm_ifp = ifp;
591         inm->inm_igi = ii->ii_igmp;
592         inm->inm_ifma = ifma;
593         inm->inm_refcount = 1;
594         inm->inm_state = IGMP_NOT_MEMBER;
595         mbufq_init(&inm->inm_scq, IGMP_MAX_STATE_CHANGES);
596         inm->inm_st[0].iss_fmode = MCAST_UNDEFINED;
597         inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_UNDEFINED;
598         RB_INIT(&inm->inm_srcs);
599
600         ifma->ifma_protospec = inm;
601
602         *pinm = inm;
603  out_locked:
604         IF_ADDR_WUNLOCK(ifp);
605         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
606         return (0);
607 }
608
609 /*
610  * Drop a reference to an in_multi record.
611  *
612  * If the refcount drops to 0, free the in_multi record and
613  * delete the underlying link-layer membership.
614  */
615 static void
616 inm_release(struct in_multi *inm)
617 {
618         struct ifmultiaddr *ifma;
619         struct ifnet *ifp;
620
621         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: refcount is %d", __func__, inm->inm_refcount);
622         MPASS(inm->inm_refcount == 0);
623         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: freeing inm %p", __func__, inm);
624
625         ifma = inm->inm_ifma;
626         ifp = inm->inm_ifp;
627
628         /* XXX this access is not covered by IF_ADDR_LOCK */
629         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: purging ifma %p", __func__, ifma);
630         if (ifp != NULL) {
631                 CURVNET_SET(ifp->if_vnet);
632                 inm_purge(inm);
633                 free(inm, M_IPMADDR);
634                 if_delmulti_ifma_flags(ifma, 1);
635                 CURVNET_RESTORE();
636                 if_rele(ifp);
637         } else {
638                 inm_purge(inm);
639                 free(inm, M_IPMADDR);
640                 if_delmulti_ifma_flags(ifma, 1);
641         }
642 }
643
644 /*
645  * Clear recorded source entries for a group.
646  * Used by the IGMP code. Caller must hold the IN_MULTI lock.
647  * FIXME: Should reap.
648  */
649 void
650 inm_clear_recorded(struct in_multi *inm)
651 {
652         struct ip_msource       *ims;
653
654         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
655
656         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs) {
657                 if (ims->ims_stp) {
658                         ims->ims_stp = 0;
659                         --inm->inm_st[1].iss_rec;
660                 }
661         }
662         KASSERT(inm->inm_st[1].iss_rec == 0,
663             ("%s: iss_rec %d not 0", __func__, inm->inm_st[1].iss_rec));
664 }
665
666 /*
667  * Record a source as pending for a Source-Group IGMPv3 query.
668  * This lives here as it modifies the shared tree.
669  *
670  * inm is the group descriptor.
671  * naddr is the address of the source to record in network-byte order.
672  *
673  * If the net.inet.igmp.sgalloc sysctl is non-zero, we will
674  * lazy-allocate a source node in response to an SG query.
675  * Otherwise, no allocation is performed. This saves some memory
676  * with the trade-off that the source will not be reported to the
677  * router if joined in the window between the query response and
678  * the group actually being joined on the local host.
679  *
680  * VIMAGE: XXX: Currently the igmp_sgalloc feature has been removed.
681  * This turns off the allocation of a recorded source entry if
682  * the group has not been joined.
683  *
684  * Return 0 if the source didn't exist or was already marked as recorded.
685  * Return 1 if the source was marked as recorded by this function.
686  * Return <0 if any error occurred (negated errno code).
687  */
688 int
689 inm_record_source(struct in_multi *inm, const in_addr_t naddr)
690 {
691         struct ip_msource        find;
692         struct ip_msource       *ims, *nims;
693
694         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
695
696         find.ims_haddr = ntohl(naddr);
697         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, &find);
698         if (ims && ims->ims_stp)
699                 return (0);
700         if (ims == NULL) {
701                 if (inm->inm_nsrc == in_mcast_maxgrpsrc)
702                         return (-ENOSPC);
703                 nims = malloc(sizeof(struct ip_msource), M_IPMSOURCE,
704                     M_NOWAIT | M_ZERO);
705                 if (nims == NULL)
706                         return (-ENOMEM);
707                 nims->ims_haddr = find.ims_haddr;
708                 RB_INSERT(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, nims);
709                 ++inm->inm_nsrc;
710                 ims = nims;
711         }
712
713         /*
714          * Mark the source as recorded and update the recorded
715          * source count.
716          */
717         ++ims->ims_stp;
718         ++inm->inm_st[1].iss_rec;
719
720         return (1);
721 }
722
723 /*
724  * Return a pointer to an in_msource owned by an in_mfilter,
725  * given its source address.
726  * Lazy-allocate if needed. If this is a new entry its filter state is
727  * undefined at t0.
728  *
729  * imf is the filter set being modified.
730  * haddr is the source address in *host* byte-order.
731  *
732  * SMPng: May be called with locks held; malloc must not block.
733  */
734 static int
735 imf_get_source(struct in_mfilter *imf, const struct sockaddr_in *psin,
736     struct in_msource **plims)
737 {
738         struct ip_msource        find;
739         struct ip_msource       *ims, *nims;
740         struct in_msource       *lims;
741         int                      error;
742
743         error = 0;
744         ims = NULL;
745         lims = NULL;
746
747         /* key is host byte order */
748         find.ims_haddr = ntohl(psin->sin_addr.s_addr);
749         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, &find);
750         lims = (struct in_msource *)ims;
751         if (lims == NULL) {
752                 if (imf->imf_nsrc == in_mcast_maxsocksrc)
753                         return (ENOSPC);
754                 nims = malloc(sizeof(struct in_msource), M_INMFILTER,
755                     M_NOWAIT | M_ZERO);
756                 if (nims == NULL)
757                         return (ENOMEM);
758                 lims = (struct in_msource *)nims;
759                 lims->ims_haddr = find.ims_haddr;
760                 lims->imsl_st[0] = MCAST_UNDEFINED;
761                 RB_INSERT(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, nims);
762                 ++imf->imf_nsrc;
763         }
764
765         *plims = lims;
766
767         return (error);
768 }
769
770 /*
771  * Graft a source entry into an existing socket-layer filter set,
772  * maintaining any required invariants and checking allocations.
773  *
774  * The source is marked as being in the new filter mode at t1.
775  *
776  * Return the pointer to the new node, otherwise return NULL.
777  */
778 static struct in_msource *
779 imf_graft(struct in_mfilter *imf, const uint8_t st1,
780     const struct sockaddr_in *psin)
781 {
782         struct ip_msource       *nims;
783         struct in_msource       *lims;
784
785         nims = malloc(sizeof(struct in_msource), M_INMFILTER,
786             M_NOWAIT | M_ZERO);
787         if (nims == NULL)
788                 return (NULL);
789         lims = (struct in_msource *)nims;
790         lims->ims_haddr = ntohl(psin->sin_addr.s_addr);
791         lims->imsl_st[0] = MCAST_UNDEFINED;
792         lims->imsl_st[1] = st1;
793         RB_INSERT(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, nims);
794         ++imf->imf_nsrc;
795
796         return (lims);
797 }
798
799 /*
800  * Prune a source entry from an existing socket-layer filter set,
801  * maintaining any required invariants and checking allocations.
802  *
803  * The source is marked as being left at t1, it is not freed.
804  *
805  * Return 0 if no error occurred, otherwise return an errno value.
806  */
807 static int
808 imf_prune(struct in_mfilter *imf, const struct sockaddr_in *psin)
809 {
810         struct ip_msource        find;
811         struct ip_msource       *ims;
812         struct in_msource       *lims;
813
814         /* key is host byte order */
815         find.ims_haddr = ntohl(psin->sin_addr.s_addr);
816         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, &find);
817         if (ims == NULL)
818                 return (ENOENT);
819         lims = (struct in_msource *)ims;
820         lims->imsl_st[1] = MCAST_UNDEFINED;
821         return (0);
822 }
823
824 /*
825  * Revert socket-layer filter set deltas at t1 to t0 state.
826  */
827 static void
828 imf_rollback(struct in_mfilter *imf)
829 {
830         struct ip_msource       *ims, *tims;
831         struct in_msource       *lims;
832
833         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources, tims) {
834                 lims = (struct in_msource *)ims;
835                 if (lims->imsl_st[0] == lims->imsl_st[1]) {
836                         /* no change at t1 */
837                         continue;
838                 } else if (lims->imsl_st[0] != MCAST_UNDEFINED) {
839                         /* revert change to existing source at t1 */
840                         lims->imsl_st[1] = lims->imsl_st[0];
841                 } else {
842                         /* revert source added t1 */
843                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
844                         RB_REMOVE(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, ims);
845                         free(ims, M_INMFILTER);
846                         imf->imf_nsrc--;
847                 }
848         }
849         imf->imf_st[1] = imf->imf_st[0];
850 }
851
852 /*
853  * Mark socket-layer filter set as INCLUDE {} at t1.
854  */
855 static void
856 imf_leave(struct in_mfilter *imf)
857 {
858         struct ip_msource       *ims;
859         struct in_msource       *lims;
860
861         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
862                 lims = (struct in_msource *)ims;
863                 lims->imsl_st[1] = MCAST_UNDEFINED;
864         }
865         imf->imf_st[1] = MCAST_INCLUDE;
866 }
867
868 /*
869  * Mark socket-layer filter set deltas as committed.
870  */
871 static void
872 imf_commit(struct in_mfilter *imf)
873 {
874         struct ip_msource       *ims;
875         struct in_msource       *lims;
876
877         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
878                 lims = (struct in_msource *)ims;
879                 lims->imsl_st[0] = lims->imsl_st[1];
880         }
881         imf->imf_st[0] = imf->imf_st[1];
882 }
883
884 /*
885  * Reap unreferenced sources from socket-layer filter set.
886  */
887 static void
888 imf_reap(struct in_mfilter *imf)
889 {
890         struct ip_msource       *ims, *tims;
891         struct in_msource       *lims;
892
893         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources, tims) {
894                 lims = (struct in_msource *)ims;
895                 if ((lims->imsl_st[0] == MCAST_UNDEFINED) &&
896                     (lims->imsl_st[1] == MCAST_UNDEFINED)) {
897                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free lims %p", __func__, ims);
898                         RB_REMOVE(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, ims);
899                         free(ims, M_INMFILTER);
900                         imf->imf_nsrc--;
901                 }
902         }
903 }
904
905 /*
906  * Purge socket-layer filter set.
907  */
908 static void
909 imf_purge(struct in_mfilter *imf)
910 {
911         struct ip_msource       *ims, *tims;
912
913         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources, tims) {
914                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
915                 RB_REMOVE(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, ims);
916                 free(ims, M_INMFILTER);
917                 imf->imf_nsrc--;
918         }
919         imf->imf_st[0] = imf->imf_st[1] = MCAST_UNDEFINED;
920         KASSERT(RB_EMPTY(&imf->imf_sources),
921             ("%s: imf_sources not empty", __func__));
922 }
923
924 /*
925  * Look up a source filter entry for a multicast group.
926  *
927  * inm is the group descriptor to work with.
928  * haddr is the host-byte-order IPv4 address to look up.
929  * noalloc may be non-zero to suppress allocation of sources.
930  * *pims will be set to the address of the retrieved or allocated source.
931  *
932  * SMPng: NOTE: may be called with locks held.
933  * Return 0 if successful, otherwise return a non-zero error code.
934  */
935 static int
936 inm_get_source(struct in_multi *inm, const in_addr_t haddr,
937     const int noalloc, struct ip_msource **pims)
938 {
939         struct ip_msource        find;
940         struct ip_msource       *ims, *nims;
941
942         find.ims_haddr = haddr;
943         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, &find);
944         if (ims == NULL && !noalloc) {
945                 if (inm->inm_nsrc == in_mcast_maxgrpsrc)
946                         return (ENOSPC);
947                 nims = malloc(sizeof(struct ip_msource), M_IPMSOURCE,
948                     M_NOWAIT | M_ZERO);
949                 if (nims == NULL)
950                         return (ENOMEM);
951                 nims->ims_haddr = haddr;
952                 RB_INSERT(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, nims);
953                 ++inm->inm_nsrc;
954                 ims = nims;
955 #ifdef KTR
956                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: allocated 0x%08x as %p", __func__,
957                     haddr, ims);
958 #endif
959         }
960
961         *pims = ims;
962         return (0);
963 }
964
965 /*
966  * Merge socket-layer source into IGMP-layer source.
967  * If rollback is non-zero, perform the inverse of the merge.
968  */
969 static void
970 ims_merge(struct ip_msource *ims, const struct in_msource *lims,
971     const int rollback)
972 {
973         int n = rollback ? -1 : 1;
974
975         if (lims->imsl_st[0] == MCAST_EXCLUDE) {
976                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 ex -= %d on 0x%08x",
977                     __func__, n, ims->ims_haddr);
978                 ims->ims_st[1].ex -= n;
979         } else if (lims->imsl_st[0] == MCAST_INCLUDE) {
980                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 in -= %d on 0x%08x",
981                     __func__, n, ims->ims_haddr);
982                 ims->ims_st[1].in -= n;
983         }
984
985         if (lims->imsl_st[1] == MCAST_EXCLUDE) {
986                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 ex += %d on 0x%08x",
987                     __func__, n, ims->ims_haddr);
988                 ims->ims_st[1].ex += n;
989         } else if (lims->imsl_st[1] == MCAST_INCLUDE) {
990                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 in += %d on 0x%08x",
991                     __func__, n, ims->ims_haddr);
992                 ims->ims_st[1].in += n;
993         }
994 }
995
996 /*
997  * Atomically update the global in_multi state, when a membership's
998  * filter list is being updated in any way.
999  *
1000  * imf is the per-inpcb-membership group filter pointer.
1001  * A fake imf may be passed for in-kernel consumers.
1002  *
1003  * XXX This is a candidate for a set-symmetric-difference style loop
1004  * which would eliminate the repeated lookup from root of ims nodes,
1005  * as they share the same key space.
1006  *
1007  * If any error occurred this function will back out of refcounts
1008  * and return a non-zero value.
1009  */
1010 static int
1011 inm_merge(struct in_multi *inm, /*const*/ struct in_mfilter *imf)
1012 {
1013         struct ip_msource       *ims, *nims;
1014         struct in_msource       *lims;
1015         int                      schanged, error;
1016         int                      nsrc0, nsrc1;
1017
1018         schanged = 0;
1019         error = 0;
1020         nsrc1 = nsrc0 = 0;
1021         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
1022
1023         /*
1024          * Update the source filters first, as this may fail.
1025          * Maintain count of in-mode filters at t0, t1. These are
1026          * used to work out if we transition into ASM mode or not.
1027          * Maintain a count of source filters whose state was
1028          * actually modified by this operation.
1029          */
1030         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
1031                 lims = (struct in_msource *)ims;
1032                 if (lims->imsl_st[0] == imf->imf_st[0]) nsrc0++;
1033                 if (lims->imsl_st[1] == imf->imf_st[1]) nsrc1++;
1034                 if (lims->imsl_st[0] == lims->imsl_st[1]) continue;
1035                 error = inm_get_source(inm, lims->ims_haddr, 0, &nims);
1036                 ++schanged;
1037                 if (error)
1038                         break;
1039                 ims_merge(nims, lims, 0);
1040         }
1041         if (error) {
1042                 struct ip_msource *bims;
1043
1044                 RB_FOREACH_REVERSE_FROM(ims, ip_msource_tree, nims) {
1045                         lims = (struct in_msource *)ims;
1046                         if (lims->imsl_st[0] == lims->imsl_st[1])
1047                                 continue;
1048                         (void)inm_get_source(inm, lims->ims_haddr, 1, &bims);
1049                         if (bims == NULL)
1050                                 continue;
1051                         ims_merge(bims, lims, 1);
1052                 }
1053                 goto out_reap;
1054         }
1055
1056         CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imf filters in-mode: %d at t0, %d at t1",
1057             __func__, nsrc0, nsrc1);
1058
1059         /* Handle transition between INCLUDE {n} and INCLUDE {} on socket. */
1060         if (imf->imf_st[0] == imf->imf_st[1] &&
1061             imf->imf_st[1] == MCAST_INCLUDE) {
1062                 if (nsrc1 == 0) {
1063                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --in on inm at t1", __func__);
1064                         --inm->inm_st[1].iss_in;
1065                 }
1066         }
1067
1068         /* Handle filter mode transition on socket. */
1069         if (imf->imf_st[0] != imf->imf_st[1]) {
1070                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imf transition %d to %d",
1071                     __func__, imf->imf_st[0], imf->imf_st[1]);
1072
1073                 if (imf->imf_st[0] == MCAST_EXCLUDE) {
1074                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --ex on inm at t1", __func__);
1075                         --inm->inm_st[1].iss_ex;
1076                 } else if (imf->imf_st[0] == MCAST_INCLUDE) {
1077                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --in on inm at t1", __func__);
1078                         --inm->inm_st[1].iss_in;
1079                 }
1080
1081                 if (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE) {
1082                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: ex++ on inm at t1", __func__);
1083                         inm->inm_st[1].iss_ex++;
1084                 } else if (imf->imf_st[1] == MCAST_INCLUDE && nsrc1 > 0) {
1085                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: in++ on inm at t1", __func__);
1086                         inm->inm_st[1].iss_in++;
1087                 }
1088         }
1089
1090         /*
1091          * Track inm filter state in terms of listener counts.
1092          * If there are any exclusive listeners, stack-wide
1093          * membership is exclusive.
1094          * Otherwise, if only inclusive listeners, stack-wide is inclusive.
1095          * If no listeners remain, state is undefined at t1,
1096          * and the IGMP lifecycle for this group should finish.
1097          */
1098         if (inm->inm_st[1].iss_ex > 0) {
1099                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: transition to EX", __func__);
1100                 inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_EXCLUDE;
1101         } else if (inm->inm_st[1].iss_in > 0) {
1102                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: transition to IN", __func__);
1103                 inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_INCLUDE;
1104         } else {
1105                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: transition to UNDEF", __func__);
1106                 inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_UNDEFINED;
1107         }
1108
1109         /* Decrement ASM listener count on transition out of ASM mode. */
1110         if (imf->imf_st[0] == MCAST_EXCLUDE && nsrc0 == 0) {
1111                 if ((imf->imf_st[1] != MCAST_EXCLUDE) ||
1112                     (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE && nsrc1 > 0)) {
1113                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --asm on inm at t1", __func__);
1114                         --inm->inm_st[1].iss_asm;
1115                 }
1116         }
1117
1118         /* Increment ASM listener count on transition to ASM mode. */
1119         if (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE && nsrc1 == 0) {
1120                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: asm++ on inm at t1", __func__);
1121                 inm->inm_st[1].iss_asm++;
1122         }
1123
1124         CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: merged imf %p to inm %p", __func__, imf, inm);
1125         inm_print(inm);
1126
1127 out_reap:
1128         if (schanged > 0) {
1129                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: sources changed; reaping", __func__);
1130                 inm_reap(inm);
1131         }
1132         return (error);
1133 }
1134
1135 /*
1136  * Mark an in_multi's filter set deltas as committed.
1137  * Called by IGMP after a state change has been enqueued.
1138  */
1139 void
1140 inm_commit(struct in_multi *inm)
1141 {
1142         struct ip_msource       *ims;
1143
1144         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: commit inm %p", __func__, inm);
1145         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: pre commit:", __func__);
1146         inm_print(inm);
1147
1148         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs) {
1149                 ims->ims_st[0] = ims->ims_st[1];
1150         }
1151         inm->inm_st[0] = inm->inm_st[1];
1152 }
1153
1154 /*
1155  * Reap unreferenced nodes from an in_multi's filter set.
1156  */
1157 static void
1158 inm_reap(struct in_multi *inm)
1159 {
1160         struct ip_msource       *ims, *tims;
1161
1162         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, tims) {
1163                 if (ims->ims_st[0].ex > 0 || ims->ims_st[0].in > 0 ||
1164                     ims->ims_st[1].ex > 0 || ims->ims_st[1].in > 0 ||
1165                     ims->ims_stp != 0)
1166                         continue;
1167                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
1168                 RB_REMOVE(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, ims);
1169                 free(ims, M_IPMSOURCE);
1170                 inm->inm_nsrc--;
1171         }
1172 }
1173
1174 /*
1175  * Purge all source nodes from an in_multi's filter set.
1176  */
1177 static void
1178 inm_purge(struct in_multi *inm)
1179 {
1180         struct ip_msource       *ims, *tims;
1181
1182         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, tims) {
1183                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
1184                 RB_REMOVE(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, ims);
1185                 free(ims, M_IPMSOURCE);
1186                 inm->inm_nsrc--;
1187         }
1188 }
1189
1190 /*
1191  * Join a multicast group; unlocked entry point.
1192  *
1193  * SMPng: XXX: in_joingroup() is called from in_control() when Giant
1194  * is not held. Fortunately, ifp is unlikely to have been detached
1195  * at this point, so we assume it's OK to recurse.
1196  */
1197 int
1198 in_joingroup(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *gina,
1199     /*const*/ struct in_mfilter *imf, struct in_multi **pinm)
1200 {
1201         struct epoch_tracker et;
1202         int error;
1203
1204         IN_MULTI_LOCK();
1205         NET_EPOCH_ENTER(et);
1206         error = in_joingroup_locked(ifp, gina, imf, pinm);
1207         NET_EPOCH_EXIT(et);
1208         IN_MULTI_UNLOCK();
1209
1210         return (error);
1211 }
1212
1213 /*
1214  * Join a multicast group; real entry point.
1215  *
1216  * Only preserves atomicity at inm level.
1217  * NOTE: imf argument cannot be const due to sys/tree.h limitations.
1218  *
1219  * If the IGMP downcall fails, the group is not joined, and an error
1220  * code is returned.
1221  */
1222 int
1223 in_joingroup_locked(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *gina,
1224     /*const*/ struct in_mfilter *imf, struct in_multi **pinm)
1225 {
1226         struct in_mfilter        timf;
1227         struct in_multi         *inm;
1228         int                      error;
1229
1230         NET_EPOCH_ASSERT();
1231         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
1232         IN_MULTI_LIST_UNLOCK_ASSERT();
1233
1234         CTR4(KTR_IGMPV3, "%s: join 0x%08x on %p(%s))", __func__,
1235             ntohl(gina->s_addr), ifp, ifp->if_xname);
1236
1237         error = 0;
1238         inm = NULL;
1239
1240         /*
1241          * If no imf was specified (i.e. kernel consumer),
1242          * fake one up and assume it is an ASM join.
1243          */
1244         if (imf == NULL) {
1245                 imf_init(&timf, MCAST_UNDEFINED, MCAST_EXCLUDE);
1246                 imf = &timf;
1247         }
1248
1249         error = in_getmulti(ifp, gina, &inm);
1250         if (error) {
1251                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: in_getmulti() failure", __func__);
1252                 return (error);
1253         }
1254         IN_MULTI_LIST_LOCK();
1255         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
1256         error = inm_merge(inm, imf);
1257         if (error) {
1258                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state", __func__);
1259                 goto out_inm_release;
1260         }
1261
1262         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
1263         error = igmp_change_state(inm);
1264         if (error) {
1265                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to update source", __func__);
1266                 goto out_inm_release;
1267         }
1268
1269  out_inm_release:
1270         if (error) {
1271
1272                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: dropping ref on %p", __func__, inm);
1273                 inm_release_deferred(inm);
1274         } else {
1275                 *pinm = inm;
1276         }
1277         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
1278
1279         return (error);
1280 }
1281
1282 /*
1283  * Leave a multicast group; unlocked entry point.
1284  */
1285 int
1286 in_leavegroup(struct in_multi *inm, /*const*/ struct in_mfilter *imf)
1287 {
1288         struct epoch_tracker et;
1289         int error;
1290
1291         NET_EPOCH_ENTER(et);
1292         IN_MULTI_LOCK();
1293         error = in_leavegroup_locked(inm, imf);
1294         IN_MULTI_UNLOCK();
1295         NET_EPOCH_EXIT(et);
1296
1297         return (error);
1298 }
1299
1300 /*
1301  * Leave a multicast group; real entry point.
1302  * All source filters will be expunged.
1303  *
1304  * Only preserves atomicity at inm level.
1305  *
1306  * Holding the write lock for the INP which contains imf
1307  * is highly advisable. We can't assert for it as imf does not
1308  * contain a back-pointer to the owning inp.
1309  *
1310  * Note: This is not the same as inm_release(*) as this function also
1311  * makes a state change downcall into IGMP.
1312  */
1313 int
1314 in_leavegroup_locked(struct in_multi *inm, /*const*/ struct in_mfilter *imf)
1315 {
1316         struct in_mfilter        timf;
1317         int                      error;
1318
1319         NET_EPOCH_ASSERT();
1320         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
1321         IN_MULTI_LIST_UNLOCK_ASSERT();
1322
1323         error = 0;
1324
1325         CTR5(KTR_IGMPV3, "%s: leave inm %p, 0x%08x/%s, imf %p", __func__,
1326             inm, ntohl(inm->inm_addr.s_addr),
1327             (inm_is_ifp_detached(inm) ? "null" : inm->inm_ifp->if_xname),
1328             imf);
1329
1330         /*
1331          * If no imf was specified (i.e. kernel consumer),
1332          * fake one up and assume it is an ASM join.
1333          */
1334         if (imf == NULL) {
1335                 imf_init(&timf, MCAST_EXCLUDE, MCAST_UNDEFINED);
1336                 imf = &timf;
1337         }
1338
1339         /*
1340          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
1341          *
1342          * As this particular invocation should not cause any memory
1343          * to be allocated, and there is no opportunity to roll back
1344          * the transaction, it MUST NOT fail.
1345          */
1346         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
1347         IN_MULTI_LIST_LOCK();
1348         error = inm_merge(inm, imf);
1349         KASSERT(error == 0, ("%s: failed to merge inm state", __func__));
1350
1351         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
1352         CURVNET_SET(inm->inm_ifp->if_vnet);
1353         error = igmp_change_state(inm);
1354         IF_ADDR_WLOCK(inm->inm_ifp);
1355         inm_release_deferred(inm);
1356         IF_ADDR_WUNLOCK(inm->inm_ifp);
1357         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
1358         CURVNET_RESTORE();
1359         if (error)
1360                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall", __func__);
1361
1362         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: dropping ref on %p", __func__, inm);
1363
1364         return (error);
1365 }
1366
1367 /*#ifndef BURN_BRIDGES*/
1368 /*
1369  * Join an IPv4 multicast group in (*,G) exclusive mode.
1370  * The group must be a 224.0.0.0/24 link-scope group.
1371  * This KPI is for legacy kernel consumers only.
1372  */
1373 struct in_multi *
1374 in_addmulti(struct in_addr *ap, struct ifnet *ifp)
1375 {
1376         struct in_multi *pinm;
1377         int error;
1378 #ifdef INVARIANTS
1379         char addrbuf[INET_ADDRSTRLEN];
1380 #endif
1381
1382         KASSERT(IN_LOCAL_GROUP(ntohl(ap->s_addr)),
1383             ("%s: %s not in 224.0.0.0/24", __func__,
1384             inet_ntoa_r(*ap, addrbuf)));
1385
1386         error = in_joingroup(ifp, ap, NULL, &pinm);
1387         if (error != 0)
1388                 pinm = NULL;
1389
1390         return (pinm);
1391 }
1392
1393 /*
1394  * Block or unblock an ASM multicast source on an inpcb.
1395  * This implements the delta-based API described in RFC 3678.
1396  *
1397  * The delta-based API applies only to exclusive-mode memberships.
1398  * An IGMP downcall will be performed.
1399  *
1400  * SMPng: NOTE: Must take Giant as a join may create a new ifma.
1401  *
1402  * Return 0 if successful, otherwise return an appropriate error code.
1403  */
1404 static int
1405 inp_block_unblock_source(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1406 {
1407         struct group_source_req          gsr;
1408         struct rm_priotracker            in_ifa_tracker;
1409         sockunion_t                     *gsa, *ssa;
1410         struct ifnet                    *ifp;
1411         struct in_mfilter               *imf;
1412         struct ip_moptions              *imo;
1413         struct in_msource               *ims;
1414         struct in_multi                 *inm;
1415         uint16_t                         fmode;
1416         int                              error, doblock;
1417
1418         ifp = NULL;
1419         error = 0;
1420         doblock = 0;
1421
1422         memset(&gsr, 0, sizeof(struct group_source_req));
1423         gsa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_group;
1424         ssa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_source;
1425
1426         switch (sopt->sopt_name) {
1427         case IP_BLOCK_SOURCE:
1428         case IP_UNBLOCK_SOURCE: {
1429                 struct ip_mreq_source    mreqs;
1430
1431                 error = sooptcopyin(sopt, &mreqs,
1432                     sizeof(struct ip_mreq_source),
1433                     sizeof(struct ip_mreq_source));
1434                 if (error)
1435                         return (error);
1436
1437                 gsa->sin.sin_family = AF_INET;
1438                 gsa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1439                 gsa->sin.sin_addr = mreqs.imr_multiaddr;
1440
1441                 ssa->sin.sin_family = AF_INET;
1442                 ssa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1443                 ssa->sin.sin_addr = mreqs.imr_sourceaddr;
1444
1445                 if (!in_nullhost(mreqs.imr_interface)) {
1446                         IN_IFADDR_RLOCK(&in_ifa_tracker);
1447                         INADDR_TO_IFP(mreqs.imr_interface, ifp);
1448                         IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
1449                 }
1450                 if (sopt->sopt_name == IP_BLOCK_SOURCE)
1451                         doblock = 1;
1452
1453                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imr_interface = 0x%08x, ifp = %p",
1454                     __func__, ntohl(mreqs.imr_interface.s_addr), ifp);
1455                 break;
1456             }
1457
1458         case MCAST_BLOCK_SOURCE:
1459         case MCAST_UNBLOCK_SOURCE:
1460                 error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
1461                     sizeof(struct group_source_req),
1462                     sizeof(struct group_source_req));
1463                 if (error)
1464                         return (error);
1465
1466                 if (gsa->sin.sin_family != AF_INET ||
1467                     gsa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
1468                         return (EINVAL);
1469
1470                 if (ssa->sin.sin_family != AF_INET ||
1471                     ssa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
1472                         return (EINVAL);
1473
1474                 if (gsr.gsr_interface == 0 || V_if_index < gsr.gsr_interface)
1475                         return (EADDRNOTAVAIL);
1476
1477                 ifp = ifnet_byindex(gsr.gsr_interface);
1478
1479                 if (sopt->sopt_name == MCAST_BLOCK_SOURCE)
1480                         doblock = 1;
1481                 break;
1482
1483         default:
1484                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: unknown sopt_name %d",
1485                     __func__, sopt->sopt_name);
1486                 return (EOPNOTSUPP);
1487                 break;
1488         }
1489
1490         if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
1491                 return (EINVAL);
1492
1493         IN_MULTI_LOCK();
1494
1495         /*
1496          * Check if we are actually a member of this group.
1497          */
1498         imo = inp_findmoptions(inp);
1499         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
1500         if (imf == NULL) {
1501                 error = EADDRNOTAVAIL;
1502                 goto out_inp_locked;
1503         }
1504         inm = imf->imf_inm;
1505
1506         /*
1507          * Attempting to use the delta-based API on an
1508          * non exclusive-mode membership is an error.
1509          */
1510         fmode = imf->imf_st[0];
1511         if (fmode != MCAST_EXCLUDE) {
1512                 error = EINVAL;
1513                 goto out_inp_locked;
1514         }
1515
1516         /*
1517          * Deal with error cases up-front:
1518          *  Asked to block, but already blocked; or
1519          *  Asked to unblock, but nothing to unblock.
1520          * If adding a new block entry, allocate it.
1521          */
1522         ims = imo_match_source(imf, &ssa->sa);
1523         if ((ims != NULL && doblock) || (ims == NULL && !doblock)) {
1524                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: source 0x%08x %spresent", __func__,
1525                     ntohl(ssa->sin.sin_addr.s_addr), doblock ? "" : "not ");
1526                 error = EADDRNOTAVAIL;
1527                 goto out_inp_locked;
1528         }
1529
1530         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
1531
1532         /*
1533          * Begin state merge transaction at socket layer.
1534          */
1535         if (doblock) {
1536                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "block");
1537                 ims = imf_graft(imf, fmode, &ssa->sin);
1538                 if (ims == NULL)
1539                         error = ENOMEM;
1540         } else {
1541                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "allow");
1542                 error = imf_prune(imf, &ssa->sin);
1543         }
1544
1545         if (error) {
1546                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge imf state failed", __func__);
1547                 goto out_imf_rollback;
1548         }
1549
1550         /*
1551          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
1552          */
1553         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
1554         IN_MULTI_LIST_LOCK();
1555         error = inm_merge(inm, imf);
1556         if (error) {
1557                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state", __func__);
1558                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
1559                 goto out_imf_rollback;
1560         }
1561
1562         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
1563         error = igmp_change_state(inm);
1564         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
1565         if (error)
1566                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall", __func__);
1567
1568 out_imf_rollback:
1569         if (error)
1570                 imf_rollback(imf);
1571         else
1572                 imf_commit(imf);
1573
1574         imf_reap(imf);
1575
1576 out_inp_locked:
1577         INP_WUNLOCK(inp);
1578         IN_MULTI_UNLOCK();
1579         return (error);
1580 }
1581
1582 /*
1583  * Given an inpcb, return its multicast options structure pointer.  Accepts
1584  * an unlocked inpcb pointer, but will return it locked.  May sleep.
1585  *
1586  * SMPng: NOTE: Potentially calls malloc(M_WAITOK) with Giant held.
1587  * SMPng: NOTE: Returns with the INP write lock held.
1588  */
1589 static struct ip_moptions *
1590 inp_findmoptions(struct inpcb *inp)
1591 {
1592         struct ip_moptions       *imo;
1593
1594         INP_WLOCK(inp);
1595         if (inp->inp_moptions != NULL)
1596                 return (inp->inp_moptions);
1597
1598         INP_WUNLOCK(inp);
1599
1600         imo = malloc(sizeof(*imo), M_IPMOPTS, M_WAITOK);
1601
1602         imo->imo_multicast_ifp = NULL;
1603         imo->imo_multicast_addr.s_addr = INADDR_ANY;
1604         imo->imo_multicast_vif = -1;
1605         imo->imo_multicast_ttl = IP_DEFAULT_MULTICAST_TTL;
1606         imo->imo_multicast_loop = in_mcast_loop;
1607         STAILQ_INIT(&imo->imo_head);
1608
1609         INP_WLOCK(inp);
1610         if (inp->inp_moptions != NULL) {
1611                 free(imo, M_IPMOPTS);
1612                 return (inp->inp_moptions);
1613         }
1614         inp->inp_moptions = imo;
1615         return (imo);
1616 }
1617
1618 static void
1619 inp_gcmoptions(struct ip_moptions *imo)
1620 {
1621         struct in_mfilter *imf;
1622         struct in_multi *inm;
1623         struct ifnet *ifp;
1624
1625         while ((imf = ip_mfilter_first(&imo->imo_head)) != NULL) {
1626                 ip_mfilter_remove(&imo->imo_head, imf);
1627
1628                 imf_leave(imf);
1629                 if ((inm = imf->imf_inm) != NULL) {
1630                         if ((ifp = inm->inm_ifp) != NULL) {
1631                                 CURVNET_SET(ifp->if_vnet);
1632                                 (void)in_leavegroup(inm, imf);
1633                                 CURVNET_RESTORE();
1634                         } else {
1635                                 (void)in_leavegroup(inm, imf);
1636                         }
1637                 }
1638                 ip_mfilter_free(imf);
1639         }
1640         free(imo, M_IPMOPTS);
1641 }
1642
1643 /*
1644  * Discard the IP multicast options (and source filters).  To minimize
1645  * the amount of work done while holding locks such as the INP's
1646  * pcbinfo lock (which is used in the receive path), the free
1647  * operation is deferred to the epoch callback task.
1648  */
1649 void
1650 inp_freemoptions(struct ip_moptions *imo)
1651 {
1652         if (imo == NULL)
1653                 return;
1654         inp_gcmoptions(imo);
1655 }
1656
1657 /*
1658  * Atomically get source filters on a socket for an IPv4 multicast group.
1659  * Called with INP lock held; returns with lock released.
1660  */
1661 static int
1662 inp_get_source_filters(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1663 {
1664         struct __msfilterreq     msfr;
1665         sockunion_t             *gsa;
1666         struct ifnet            *ifp;
1667         struct ip_moptions      *imo;
1668         struct in_mfilter       *imf;
1669         struct ip_msource       *ims;
1670         struct in_msource       *lims;
1671         struct sockaddr_in      *psin;
1672         struct sockaddr_storage *ptss;
1673         struct sockaddr_storage *tss;
1674         int                      error;
1675         size_t                   nsrcs, ncsrcs;
1676
1677         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
1678
1679         imo = inp->inp_moptions;
1680         KASSERT(imo != NULL, ("%s: null ip_moptions", __func__));
1681
1682         INP_WUNLOCK(inp);
1683
1684         error = sooptcopyin(sopt, &msfr, sizeof(struct __msfilterreq),
1685             sizeof(struct __msfilterreq));
1686         if (error)
1687                 return (error);
1688
1689         if (msfr.msfr_ifindex == 0 || V_if_index < msfr.msfr_ifindex)
1690                 return (EINVAL);
1691
1692         ifp = ifnet_byindex(msfr.msfr_ifindex);
1693         if (ifp == NULL)
1694                 return (EINVAL);
1695
1696         INP_WLOCK(inp);
1697
1698         /*
1699          * Lookup group on the socket.
1700          */
1701         gsa = (sockunion_t *)&msfr.msfr_group;
1702         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
1703         if (imf == NULL) {
1704                 INP_WUNLOCK(inp);
1705                 return (EADDRNOTAVAIL);
1706         }
1707
1708         /*
1709          * Ignore memberships which are in limbo.
1710          */
1711         if (imf->imf_st[1] == MCAST_UNDEFINED) {
1712                 INP_WUNLOCK(inp);
1713                 return (EAGAIN);
1714         }
1715         msfr.msfr_fmode = imf->imf_st[1];
1716
1717         /*
1718          * If the user specified a buffer, copy out the source filter
1719          * entries to userland gracefully.
1720          * We only copy out the number of entries which userland
1721          * has asked for, but we always tell userland how big the
1722          * buffer really needs to be.
1723          */
1724         if (msfr.msfr_nsrcs > in_mcast_maxsocksrc)
1725                 msfr.msfr_nsrcs = in_mcast_maxsocksrc;
1726         tss = NULL;
1727         if (msfr.msfr_srcs != NULL && msfr.msfr_nsrcs > 0) {
1728                 tss = malloc(sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs,
1729                     M_TEMP, M_NOWAIT | M_ZERO);
1730                 if (tss == NULL) {
1731                         INP_WUNLOCK(inp);
1732                         return (ENOBUFS);
1733                 }
1734         }
1735
1736         /*
1737          * Count number of sources in-mode at t0.
1738          * If buffer space exists and remains, copy out source entries.
1739          */
1740         nsrcs = msfr.msfr_nsrcs;
1741         ncsrcs = 0;
1742         ptss = tss;
1743         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
1744                 lims = (struct in_msource *)ims;
1745                 if (lims->imsl_st[0] == MCAST_UNDEFINED ||
1746                     lims->imsl_st[0] != imf->imf_st[0])
1747                         continue;
1748                 ++ncsrcs;
1749                 if (tss != NULL && nsrcs > 0) {
1750                         psin = (struct sockaddr_in *)ptss;
1751                         psin->sin_family = AF_INET;
1752                         psin->sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1753                         psin->sin_addr.s_addr = htonl(lims->ims_haddr);
1754                         psin->sin_port = 0;
1755                         ++ptss;
1756                         --nsrcs;
1757                 }
1758         }
1759
1760         INP_WUNLOCK(inp);
1761
1762         if (tss != NULL) {
1763                 error = copyout(tss, msfr.msfr_srcs,
1764                     sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs);
1765                 free(tss, M_TEMP);
1766                 if (error)
1767                         return (error);
1768         }
1769
1770         msfr.msfr_nsrcs = ncsrcs;
1771         error = sooptcopyout(sopt, &msfr, sizeof(struct __msfilterreq));
1772
1773         return (error);
1774 }
1775
1776 /*
1777  * Return the IP multicast options in response to user getsockopt().
1778  */
1779 int
1780 inp_getmoptions(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1781 {
1782         struct rm_priotracker    in_ifa_tracker;
1783         struct ip_mreqn          mreqn;
1784         struct ip_moptions      *imo;
1785         struct ifnet            *ifp;
1786         struct in_ifaddr        *ia;
1787         int                      error, optval;
1788         u_char                   coptval;
1789
1790         INP_WLOCK(inp);
1791         imo = inp->inp_moptions;
1792         /*
1793          * If socket is neither of type SOCK_RAW or SOCK_DGRAM,
1794          * or is a divert socket, reject it.
1795          */
1796         if (inp->inp_socket->so_proto->pr_protocol == IPPROTO_DIVERT ||
1797             (inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_RAW &&
1798             inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_DGRAM)) {
1799                 INP_WUNLOCK(inp);
1800                 return (EOPNOTSUPP);
1801         }
1802
1803         error = 0;
1804         switch (sopt->sopt_name) {
1805         case IP_MULTICAST_VIF:
1806                 if (imo != NULL)
1807                         optval = imo->imo_multicast_vif;
1808                 else
1809                         optval = -1;
1810                 INP_WUNLOCK(inp);
1811                 error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof(int));
1812                 break;
1813
1814         case IP_MULTICAST_IF:
1815                 memset(&mreqn, 0, sizeof(struct ip_mreqn));
1816                 if (imo != NULL) {
1817                         ifp = imo->imo_multicast_ifp;
1818                         if (!in_nullhost(imo->imo_multicast_addr)) {
1819                                 mreqn.imr_address = imo->imo_multicast_addr;
1820                         } else if (ifp != NULL) {
1821                                 mreqn.imr_ifindex = ifp->if_index;
1822                                 IFP_TO_IA(ifp, ia, &in_ifa_tracker);
1823                                 if (ia != NULL)
1824                                         mreqn.imr_address =
1825                                             IA_SIN(ia)->sin_addr;
1826                         }
1827                 }
1828                 INP_WUNLOCK(inp);
1829                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(struct ip_mreqn)) {
1830                         error = sooptcopyout(sopt, &mreqn,
1831                             sizeof(struct ip_mreqn));
1832                 } else {
1833                         error = sooptcopyout(sopt, &mreqn.imr_address,
1834                             sizeof(struct in_addr));
1835                 }
1836                 break;
1837
1838         case IP_MULTICAST_TTL:
1839                 if (imo == NULL)
1840                         optval = coptval = IP_DEFAULT_MULTICAST_TTL;
1841                 else
1842                         optval = coptval = imo->imo_multicast_ttl;
1843                 INP_WUNLOCK(inp);
1844                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char))
1845                         error = sooptcopyout(sopt, &coptval, sizeof(u_char));
1846                 else
1847                         error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof(int));
1848                 break;
1849
1850         case IP_MULTICAST_LOOP:
1851                 if (imo == NULL)
1852                         optval = coptval = IP_DEFAULT_MULTICAST_LOOP;
1853                 else
1854                         optval = coptval = imo->imo_multicast_loop;
1855                 INP_WUNLOCK(inp);
1856                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char))
1857                         error = sooptcopyout(sopt, &coptval, sizeof(u_char));
1858                 else
1859                         error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof(int));
1860                 break;
1861
1862         case IP_MSFILTER:
1863                 if (imo == NULL) {
1864                         error = EADDRNOTAVAIL;
1865                         INP_WUNLOCK(inp);
1866                 } else {
1867                         error = inp_get_source_filters(inp, sopt);
1868                 }
1869                 break;
1870
1871         default:
1872                 INP_WUNLOCK(inp);
1873                 error = ENOPROTOOPT;
1874                 break;
1875         }
1876
1877         INP_UNLOCK_ASSERT(inp);
1878
1879         return (error);
1880 }
1881
1882 /*
1883  * Look up the ifnet to use for a multicast group membership,
1884  * given the IPv4 address of an interface, and the IPv4 group address.
1885  *
1886  * This routine exists to support legacy multicast applications
1887  * which do not understand that multicast memberships are scoped to
1888  * specific physical links in the networking stack, or which need
1889  * to join link-scope groups before IPv4 addresses are configured.
1890  *
1891  * If inp is non-NULL, use this socket's current FIB number for any
1892  * required FIB lookup.
1893  * If ina is INADDR_ANY, look up the group address in the unicast FIB,
1894  * and use its ifp; usually, this points to the default next-hop.
1895  *
1896  * If the FIB lookup fails, attempt to use the first non-loopback
1897  * interface with multicast capability in the system as a
1898  * last resort. The legacy IPv4 ASM API requires that we do
1899  * this in order to allow groups to be joined when the routing
1900  * table has not yet been populated during boot.
1901  *
1902  * Returns NULL if no ifp could be found.
1903  *
1904  * FUTURE: Implement IPv4 source-address selection.
1905  */
1906 static struct ifnet *
1907 inp_lookup_mcast_ifp(const struct inpcb *inp,
1908     const struct sockaddr_in *gsin, const struct in_addr ina)
1909 {
1910         struct rm_priotracker in_ifa_tracker;
1911         struct ifnet *ifp;
1912         struct nhop4_basic nh4;
1913         uint32_t fibnum;
1914
1915         KASSERT(gsin->sin_family == AF_INET, ("%s: not AF_INET", __func__));
1916         KASSERT(IN_MULTICAST(ntohl(gsin->sin_addr.s_addr)),
1917             ("%s: not multicast", __func__));
1918
1919         ifp = NULL;
1920         if (!in_nullhost(ina)) {
1921                 IN_IFADDR_RLOCK(&in_ifa_tracker);
1922                 INADDR_TO_IFP(ina, ifp);
1923                 IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
1924         } else {
1925                 fibnum = inp ? inp->inp_inc.inc_fibnum : 0;
1926                 if (fib4_lookup_nh_basic(fibnum, gsin->sin_addr, 0, 0, &nh4)==0)
1927                         ifp = nh4.nh_ifp;
1928                 else {
1929                         struct in_ifaddr *ia;
1930                         struct ifnet *mifp;
1931
1932                         mifp = NULL;
1933                         IN_IFADDR_RLOCK(&in_ifa_tracker);
1934                         CK_STAILQ_FOREACH(ia, &V_in_ifaddrhead, ia_link) {
1935                                 mifp = ia->ia_ifp;
1936                                 if (!(mifp->if_flags & IFF_LOOPBACK) &&
1937                                      (mifp->if_flags & IFF_MULTICAST)) {
1938                                         ifp = mifp;
1939                                         break;
1940                                 }
1941                         }
1942                         IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
1943                 }
1944         }
1945
1946         return (ifp);
1947 }
1948
1949 /*
1950  * Join an IPv4 multicast group, possibly with a source.
1951  */
1952 static int
1953 inp_join_group(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1954 {
1955         struct group_source_req          gsr;
1956         sockunion_t                     *gsa, *ssa;
1957         struct ifnet                    *ifp;
1958         struct in_mfilter               *imf;
1959         struct ip_moptions              *imo;
1960         struct in_multi                 *inm;
1961         struct in_msource               *lims;
1962         int                              error, is_new;
1963
1964         ifp = NULL;
1965         lims = NULL;
1966         error = 0;
1967
1968         memset(&gsr, 0, sizeof(struct group_source_req));
1969         gsa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_group;
1970         gsa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
1971         ssa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_source;
1972         ssa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
1973
1974         switch (sopt->sopt_name) {
1975         case IP_ADD_MEMBERSHIP: {
1976                 struct ip_mreqn mreqn;
1977
1978                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(struct ip_mreqn))
1979                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqn,
1980                             sizeof(struct ip_mreqn), sizeof(struct ip_mreqn));
1981                 else
1982                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqn,
1983                             sizeof(struct ip_mreq), sizeof(struct ip_mreq));
1984                 if (error)
1985                         return (error);
1986
1987                 gsa->sin.sin_family = AF_INET;
1988                 gsa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1989                 gsa->sin.sin_addr = mreqn.imr_multiaddr;
1990                 if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
1991                         return (EINVAL);
1992
1993                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(struct ip_mreqn) &&
1994                     mreqn.imr_ifindex != 0)
1995                         ifp = ifnet_byindex(mreqn.imr_ifindex);
1996                 else
1997                         ifp = inp_lookup_mcast_ifp(inp, &gsa->sin,
1998                             mreqn.imr_address);
1999                 break;
2000         }
2001         case IP_ADD_SOURCE_MEMBERSHIP: {
2002                 struct ip_mreq_source    mreqs;
2003
2004                 error = sooptcopyin(sopt, &mreqs, sizeof(struct ip_mreq_source),
2005                             sizeof(struct ip_mreq_source));
2006                 if (error)
2007                         return (error);
2008
2009                 gsa->sin.sin_family = ssa->sin.sin_family = AF_INET;
2010                 gsa->sin.sin_len = ssa->sin.sin_len =
2011                     sizeof(struct sockaddr_in);
2012
2013                 gsa->sin.sin_addr = mreqs.imr_multiaddr;
2014                 if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2015                         return (EINVAL);
2016
2017                 ssa->sin.sin_addr = mreqs.imr_sourceaddr;
2018
2019                 ifp = inp_lookup_mcast_ifp(inp, &gsa->sin,
2020                     mreqs.imr_interface);
2021                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imr_interface = 0x%08x, ifp = %p",
2022                     __func__, ntohl(mreqs.imr_interface.s_addr), ifp);
2023                 break;
2024         }
2025
2026         case MCAST_JOIN_GROUP:
2027         case MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP:
2028                 if (sopt->sopt_name == MCAST_JOIN_GROUP) {
2029                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2030                             sizeof(struct group_req),
2031                             sizeof(struct group_req));
2032                 } else if (sopt->sopt_name == MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP) {
2033                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2034                             sizeof(struct group_source_req),
2035                             sizeof(struct group_source_req));
2036                 }
2037                 if (error)
2038                         return (error);
2039
2040                 if (gsa->sin.sin_family != AF_INET ||
2041                     gsa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2042                         return (EINVAL);
2043
2044                 /*
2045                  * Overwrite the port field if present, as the sockaddr
2046                  * being copied in may be matched with a binary comparison.
2047                  */
2048                 gsa->sin.sin_port = 0;
2049                 if (sopt->sopt_name == MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP) {
2050                         if (ssa->sin.sin_family != AF_INET ||
2051                             ssa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2052                                 return (EINVAL);
2053                         ssa->sin.sin_port = 0;
2054                 }
2055
2056                 if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2057                         return (EINVAL);
2058
2059                 if (gsr.gsr_interface == 0 || V_if_index < gsr.gsr_interface)
2060                         return (EADDRNOTAVAIL);
2061                 ifp = ifnet_byindex(gsr.gsr_interface);
2062                 break;
2063
2064         default:
2065                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: unknown sopt_name %d",
2066                     __func__, sopt->sopt_name);
2067                 return (EOPNOTSUPP);
2068                 break;
2069         }
2070
2071         if (ifp == NULL || (ifp->if_flags & IFF_MULTICAST) == 0)
2072                 return (EADDRNOTAVAIL);
2073
2074         IN_MULTI_LOCK();
2075
2076         /*
2077          * Find the membership in the membership list.
2078          */
2079         imo = inp_findmoptions(inp);
2080         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
2081         if (imf == NULL) {
2082                 is_new = 1;
2083                 inm = NULL;
2084
2085                 if (ip_mfilter_count(&imo->imo_head) >= IP_MAX_MEMBERSHIPS) {
2086                         error = ENOMEM;
2087                         goto out_inp_locked;
2088                 }
2089         } else {
2090                 is_new = 0;
2091                 inm = imf->imf_inm;
2092
2093                 if (ssa->ss.ss_family != AF_UNSPEC) {
2094                         /*
2095                          * MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP on an exclusive membership
2096                          * is an error. On an existing inclusive membership,
2097                          * it just adds the source to the filter list.
2098                          */
2099                         if (imf->imf_st[1] != MCAST_INCLUDE) {
2100                                 error = EINVAL;
2101                                 goto out_inp_locked;
2102                         }
2103                         /*
2104                          * Throw out duplicates.
2105                          *
2106                          * XXX FIXME: This makes a naive assumption that
2107                          * even if entries exist for *ssa in this imf,
2108                          * they will be rejected as dupes, even if they
2109                          * are not valid in the current mode (in-mode).
2110                          *
2111                          * in_msource is transactioned just as for anything
2112                          * else in SSM -- but note naive use of inm_graft()
2113                          * below for allocating new filter entries.
2114                          *
2115                          * This is only an issue if someone mixes the
2116                          * full-state SSM API with the delta-based API,
2117                          * which is discouraged in the relevant RFCs.
2118                          */
2119                         lims = imo_match_source(imf, &ssa->sa);
2120                         if (lims != NULL /*&&
2121                             lims->imsl_st[1] == MCAST_INCLUDE*/) {
2122                                 error = EADDRNOTAVAIL;
2123                                 goto out_inp_locked;
2124                         }
2125                 } else {
2126                         /*
2127                          * MCAST_JOIN_GROUP on an existing exclusive
2128                          * membership is an error; return EADDRINUSE
2129                          * to preserve 4.4BSD API idempotence, and
2130                          * avoid tedious detour to code below.
2131                          * NOTE: This is bending RFC 3678 a bit.
2132                          *
2133                          * On an existing inclusive membership, this is also
2134                          * an error; if you want to change filter mode,
2135                          * you must use the userland API setsourcefilter().
2136                          * XXX We don't reject this for imf in UNDEFINED
2137                          * state at t1, because allocation of a filter
2138                          * is atomic with allocation of a membership.
2139                          */
2140                         error = EINVAL;
2141                         if (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE)
2142                                 error = EADDRINUSE;
2143                         goto out_inp_locked;
2144                 }
2145         }
2146
2147         /*
2148          * Begin state merge transaction at socket layer.
2149          */
2150         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2151
2152         /*
2153          * Graft new source into filter list for this inpcb's
2154          * membership of the group. The in_multi may not have
2155          * been allocated yet if this is a new membership, however,
2156          * the in_mfilter slot will be allocated and must be initialized.
2157          *
2158          * Note: Grafting of exclusive mode filters doesn't happen
2159          * in this path.
2160          * XXX: Should check for non-NULL lims (node exists but may
2161          * not be in-mode) for interop with full-state API.
2162          */
2163         if (ssa->ss.ss_family != AF_UNSPEC) {
2164                 /* Membership starts in IN mode */
2165                 if (is_new) {
2166                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: new join w/source", __func__);
2167                         imf = ip_mfilter_alloc(M_NOWAIT, MCAST_UNDEFINED, MCAST_INCLUDE);
2168                         if (imf == NULL) {
2169                                 error = ENOMEM;
2170                                 goto out_inp_locked;
2171                         }
2172                 } else {
2173                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "allow");
2174                 }
2175                 lims = imf_graft(imf, MCAST_INCLUDE, &ssa->sin);
2176                 if (lims == NULL) {
2177                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge imf state failed",
2178                             __func__);
2179                         error = ENOMEM;
2180                         goto out_inp_locked;
2181                 }
2182         } else {
2183                 /* No address specified; Membership starts in EX mode */
2184                 if (is_new) {
2185                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: new join w/o source", __func__);
2186                         imf = ip_mfilter_alloc(M_NOWAIT, MCAST_UNDEFINED, MCAST_EXCLUDE);
2187                         if (imf == NULL) {
2188                                 error = ENOMEM;
2189                                 goto out_inp_locked;
2190                         }
2191                 }
2192         }
2193
2194         /*
2195          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
2196          */
2197         if (is_new) {
2198                 struct epoch_tracker et;
2199
2200                 in_pcbref(inp);
2201                 INP_WUNLOCK(inp);
2202                 NET_EPOCH_ENTER(et);
2203                 error = in_joingroup_locked(ifp, &gsa->sin.sin_addr, imf,
2204                     &imf->imf_inm);
2205                 NET_EPOCH_EXIT(et);
2206                 INP_WLOCK(inp);
2207                 if (in_pcbrele_wlocked(inp)) {
2208                         error = ENXIO;
2209                         goto out_inp_unlocked;
2210                 }
2211                 if (error) {
2212                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: in_joingroup_locked failed", 
2213                             __func__);
2214                         goto out_inp_locked;
2215                 }
2216                 inm_acquire(imf->imf_inm);
2217         } else {
2218                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
2219                 IN_MULTI_LIST_LOCK();
2220                 error = inm_merge(inm, imf);
2221                 if (error) {
2222                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state",
2223                                  __func__);
2224                         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2225                         imf_rollback(imf);
2226                         imf_reap(imf);
2227                         goto out_inp_locked;
2228                 }
2229                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
2230                 error = igmp_change_state(inm);
2231                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2232                 if (error) {
2233                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall",
2234                             __func__);
2235                         imf_rollback(imf);
2236                         imf_reap(imf);
2237                         goto out_inp_locked;
2238                 }
2239         }
2240         if (is_new)
2241                 ip_mfilter_insert(&imo->imo_head, imf);
2242
2243         imf_commit(imf);
2244         imf = NULL;
2245
2246 out_inp_locked:
2247         INP_WUNLOCK(inp);
2248 out_inp_unlocked:
2249         IN_MULTI_UNLOCK();
2250
2251         if (is_new && imf) {
2252                 if (imf->imf_inm != NULL) {
2253                         IN_MULTI_LIST_LOCK();
2254                         inm_release_deferred(imf->imf_inm);
2255                         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2256                 }
2257                 ip_mfilter_free(imf);
2258         }
2259         return (error);
2260 }
2261
2262 /*
2263  * Leave an IPv4 multicast group on an inpcb, possibly with a source.
2264  */
2265 static int
2266 inp_leave_group(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2267 {
2268         struct group_source_req          gsr;
2269         struct ip_mreq_source            mreqs;
2270         struct rm_priotracker            in_ifa_tracker;
2271         sockunion_t                     *gsa, *ssa;
2272         struct ifnet                    *ifp;
2273         struct in_mfilter               *imf;
2274         struct ip_moptions              *imo;
2275         struct in_msource               *ims;
2276         struct in_multi                 *inm;
2277         int                              error;
2278         bool                             is_final;
2279
2280         ifp = NULL;
2281         error = 0;
2282         is_final = true;
2283
2284         memset(&gsr, 0, sizeof(struct group_source_req));
2285         gsa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_group;
2286         gsa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
2287         ssa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_source;
2288         ssa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
2289
2290         switch (sopt->sopt_name) {
2291         case IP_DROP_MEMBERSHIP:
2292         case IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP:
2293                 if (sopt->sopt_name == IP_DROP_MEMBERSHIP) {
2294                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqs,
2295                             sizeof(struct ip_mreq),
2296                             sizeof(struct ip_mreq));
2297                         /*
2298                          * Swap interface and sourceaddr arguments,
2299                          * as ip_mreq and ip_mreq_source are laid
2300                          * out differently.
2301                          */
2302                         mreqs.imr_interface = mreqs.imr_sourceaddr;
2303                         mreqs.imr_sourceaddr.s_addr = INADDR_ANY;
2304                 } else if (sopt->sopt_name == IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP) {
2305                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqs,
2306                             sizeof(struct ip_mreq_source),
2307                             sizeof(struct ip_mreq_source));
2308                 }
2309                 if (error)
2310                         return (error);
2311
2312                 gsa->sin.sin_family = AF_INET;
2313                 gsa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
2314                 gsa->sin.sin_addr = mreqs.imr_multiaddr;
2315
2316                 if (sopt->sopt_name == IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP) {
2317                         ssa->sin.sin_family = AF_INET;
2318                         ssa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
2319                         ssa->sin.sin_addr = mreqs.imr_sourceaddr;
2320                 }
2321
2322                 /*
2323                  * Attempt to look up hinted ifp from interface address.
2324                  * Fallthrough with null ifp iff lookup fails, to
2325                  * preserve 4.4BSD mcast API idempotence.
2326                  * XXX NOTE WELL: The RFC 3678 API is preferred because
2327                  * using an IPv4 address as a key is racy.
2328                  */
2329                 if (!in_nullhost(mreqs.imr_interface)) {
2330                         IN_IFADDR_RLOCK(&in_ifa_tracker);
2331                         INADDR_TO_IFP(mreqs.imr_interface, ifp);
2332                         IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
2333                 }
2334                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imr_interface = 0x%08x, ifp = %p",
2335                     __func__, ntohl(mreqs.imr_interface.s_addr), ifp);
2336
2337                 break;
2338
2339         case MCAST_LEAVE_GROUP:
2340         case MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP:
2341                 if (sopt->sopt_name == MCAST_LEAVE_GROUP) {
2342                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2343                             sizeof(struct group_req),
2344                             sizeof(struct group_req));
2345                 } else if (sopt->sopt_name == MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP) {
2346                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2347                             sizeof(struct group_source_req),
2348                             sizeof(struct group_source_req));
2349                 }
2350                 if (error)
2351                         return (error);
2352
2353                 if (gsa->sin.sin_family != AF_INET ||
2354                     gsa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2355                         return (EINVAL);
2356
2357                 if (sopt->sopt_name == MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP) {
2358                         if (ssa->sin.sin_family != AF_INET ||
2359                             ssa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2360                                 return (EINVAL);
2361                 }
2362
2363                 if (gsr.gsr_interface == 0 || V_if_index < gsr.gsr_interface)
2364                         return (EADDRNOTAVAIL);
2365
2366                 ifp = ifnet_byindex(gsr.gsr_interface);
2367
2368                 if (ifp == NULL)
2369                         return (EADDRNOTAVAIL);
2370                 break;
2371
2372         default:
2373                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: unknown sopt_name %d",
2374                     __func__, sopt->sopt_name);
2375                 return (EOPNOTSUPP);
2376                 break;
2377         }
2378
2379         if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2380                 return (EINVAL);
2381
2382         IN_MULTI_LOCK();
2383
2384         /*
2385          * Find the membership in the membership list.
2386          */
2387         imo = inp_findmoptions(inp);
2388         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
2389         if (imf == NULL) {
2390                 error = EADDRNOTAVAIL;
2391                 goto out_inp_locked;
2392         }
2393         inm = imf->imf_inm;
2394
2395         if (ssa->ss.ss_family != AF_UNSPEC)
2396                 is_final = false;
2397
2398         /*
2399          * Begin state merge transaction at socket layer.
2400          */
2401         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2402
2403         /*
2404          * If we were instructed only to leave a given source, do so.
2405          * MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP is only valid for inclusive memberships.
2406          */
2407         if (is_final) {
2408                 ip_mfilter_remove(&imo->imo_head, imf);
2409                 imf_leave(imf);
2410         } else {
2411                 if (imf->imf_st[0] == MCAST_EXCLUDE) {
2412                         error = EADDRNOTAVAIL;
2413                         goto out_inp_locked;
2414                 }
2415                 ims = imo_match_source(imf, &ssa->sa);
2416                 if (ims == NULL) {
2417                         CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: source 0x%08x %spresent",
2418                             __func__, ntohl(ssa->sin.sin_addr.s_addr), "not ");
2419                         error = EADDRNOTAVAIL;
2420                         goto out_inp_locked;
2421                 }
2422                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "block");
2423                 error = imf_prune(imf, &ssa->sin);
2424                 if (error) {
2425                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge imf state failed",
2426                             __func__);
2427                         goto out_inp_locked;
2428                 }
2429         }
2430
2431         /*
2432          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
2433          */
2434         if (!is_final) {
2435                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
2436                 IN_MULTI_LIST_LOCK();
2437                 error = inm_merge(inm, imf);
2438                 if (error) {
2439                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state",
2440                             __func__);
2441                         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2442                         imf_rollback(imf);
2443                         imf_reap(imf);
2444                         goto out_inp_locked;
2445                 }
2446
2447                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
2448                 error = igmp_change_state(inm);
2449                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2450                 if (error) {
2451                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall",
2452                             __func__);
2453                         imf_rollback(imf);
2454                         imf_reap(imf);
2455                         goto out_inp_locked;
2456                 }
2457         }
2458         imf_commit(imf);
2459         imf_reap(imf);
2460
2461 out_inp_locked:
2462         INP_WUNLOCK(inp);
2463
2464         if (is_final && imf) {
2465                 /*
2466                  * Give up the multicast address record to which
2467                  * the membership points.
2468                  */
2469                 (void) in_leavegroup_locked(imf->imf_inm, imf);
2470                 ip_mfilter_free(imf);
2471         }
2472
2473         IN_MULTI_UNLOCK();
2474         return (error);
2475 }
2476
2477 /*
2478  * Select the interface for transmitting IPv4 multicast datagrams.
2479  *
2480  * Either an instance of struct in_addr or an instance of struct ip_mreqn
2481  * may be passed to this socket option. An address of INADDR_ANY or an
2482  * interface index of 0 is used to remove a previous selection.
2483  * When no interface is selected, one is chosen for every send.
2484  */
2485 static int
2486 inp_set_multicast_if(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2487 {
2488         struct rm_priotracker    in_ifa_tracker;
2489         struct in_addr           addr;
2490         struct ip_mreqn          mreqn;
2491         struct ifnet            *ifp;
2492         struct ip_moptions      *imo;
2493         int                      error;
2494
2495         if (sopt->sopt_valsize == sizeof(struct ip_mreqn)) {
2496                 /*
2497                  * An interface index was specified using the
2498                  * Linux-derived ip_mreqn structure.
2499                  */
2500                 error = sooptcopyin(sopt, &mreqn, sizeof(struct ip_mreqn),
2501                     sizeof(struct ip_mreqn));
2502                 if (error)
2503                         return (error);
2504
2505                 if (mreqn.imr_ifindex < 0 || V_if_index < mreqn.imr_ifindex)
2506                         return (EINVAL);
2507
2508                 if (mreqn.imr_ifindex == 0) {
2509                         ifp = NULL;
2510                 } else {
2511                         ifp = ifnet_byindex(mreqn.imr_ifindex);
2512                         if (ifp == NULL)
2513                                 return (EADDRNOTAVAIL);
2514                 }
2515         } else {
2516                 /*
2517                  * An interface was specified by IPv4 address.
2518                  * This is the traditional BSD usage.
2519                  */
2520                 error = sooptcopyin(sopt, &addr, sizeof(struct in_addr),
2521                     sizeof(struct in_addr));
2522                 if (error)
2523                         return (error);
2524                 if (in_nullhost(addr)) {
2525                         ifp = NULL;
2526                 } else {
2527                         IN_IFADDR_RLOCK(&in_ifa_tracker);
2528                         INADDR_TO_IFP(addr, ifp);
2529                         IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
2530                         if (ifp == NULL)
2531                                 return (EADDRNOTAVAIL);
2532                 }
2533                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: ifp = %p, addr = 0x%08x", __func__, ifp,
2534                     ntohl(addr.s_addr));
2535         }
2536
2537         /* Reject interfaces which do not support multicast. */
2538         if (ifp != NULL && (ifp->if_flags & IFF_MULTICAST) == 0)
2539                 return (EOPNOTSUPP);
2540
2541         imo = inp_findmoptions(inp);
2542         imo->imo_multicast_ifp = ifp;
2543         imo->imo_multicast_addr.s_addr = INADDR_ANY;
2544         INP_WUNLOCK(inp);
2545
2546         return (0);
2547 }
2548
2549 /*
2550  * Atomically set source filters on a socket for an IPv4 multicast group.
2551  *
2552  * SMPng: NOTE: Potentially calls malloc(M_WAITOK) with Giant held.
2553  */
2554 static int
2555 inp_set_source_filters(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2556 {
2557         struct __msfilterreq     msfr;
2558         sockunion_t             *gsa;
2559         struct ifnet            *ifp;
2560         struct in_mfilter       *imf;
2561         struct ip_moptions      *imo;
2562         struct in_multi         *inm;
2563         int                      error;
2564
2565         error = sooptcopyin(sopt, &msfr, sizeof(struct __msfilterreq),
2566             sizeof(struct __msfilterreq));
2567         if (error)
2568                 return (error);
2569
2570         if (msfr.msfr_nsrcs > in_mcast_maxsocksrc)
2571                 return (ENOBUFS);
2572
2573         if ((msfr.msfr_fmode != MCAST_EXCLUDE &&
2574              msfr.msfr_fmode != MCAST_INCLUDE))
2575                 return (EINVAL);
2576
2577         if (msfr.msfr_group.ss_family != AF_INET ||
2578             msfr.msfr_group.ss_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2579                 return (EINVAL);
2580
2581         gsa = (sockunion_t *)&msfr.msfr_group;
2582         if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2583                 return (EINVAL);
2584
2585         gsa->sin.sin_port = 0;  /* ignore port */
2586
2587         if (msfr.msfr_ifindex == 0 || V_if_index < msfr.msfr_ifindex)
2588                 return (EADDRNOTAVAIL);
2589
2590         ifp = ifnet_byindex(msfr.msfr_ifindex);
2591         if (ifp == NULL)
2592                 return (EADDRNOTAVAIL);
2593
2594         IN_MULTI_LOCK();
2595
2596         /*
2597          * Take the INP write lock.
2598          * Check if this socket is a member of this group.
2599          */
2600         imo = inp_findmoptions(inp);
2601         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
2602         if (imf == NULL) {
2603                 error = EADDRNOTAVAIL;
2604                 goto out_inp_locked;
2605         }
2606         inm = imf->imf_inm;
2607
2608         /*
2609          * Begin state merge transaction at socket layer.
2610          */
2611         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2612
2613         imf->imf_st[1] = msfr.msfr_fmode;
2614
2615         /*
2616          * Apply any new source filters, if present.
2617          * Make a copy of the user-space source vector so
2618          * that we may copy them with a single copyin. This
2619          * allows us to deal with page faults up-front.
2620          */
2621         if (msfr.msfr_nsrcs > 0) {
2622                 struct in_msource       *lims;
2623                 struct sockaddr_in      *psin;
2624                 struct sockaddr_storage *kss, *pkss;
2625                 int                      i;
2626
2627                 INP_WUNLOCK(inp);
2628  
2629                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: loading %lu source list entries",
2630                     __func__, (unsigned long)msfr.msfr_nsrcs);
2631                 kss = malloc(sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs,
2632                     M_TEMP, M_WAITOK);
2633                 error = copyin(msfr.msfr_srcs, kss,
2634                     sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs);
2635                 if (error) {
2636                         free(kss, M_TEMP);
2637                         return (error);
2638                 }
2639
2640                 INP_WLOCK(inp);
2641
2642                 /*
2643                  * Mark all source filters as UNDEFINED at t1.
2644                  * Restore new group filter mode, as imf_leave()
2645                  * will set it to INCLUDE.
2646                  */
2647                 imf_leave(imf);
2648                 imf->imf_st[1] = msfr.msfr_fmode;
2649
2650                 /*
2651                  * Update socket layer filters at t1, lazy-allocating
2652                  * new entries. This saves a bunch of memory at the
2653                  * cost of one RB_FIND() per source entry; duplicate
2654                  * entries in the msfr_nsrcs vector are ignored.
2655                  * If we encounter an error, rollback transaction.
2656                  *
2657                  * XXX This too could be replaced with a set-symmetric
2658                  * difference like loop to avoid walking from root
2659                  * every time, as the key space is common.
2660                  */
2661                 for (i = 0, pkss = kss; i < msfr.msfr_nsrcs; i++, pkss++) {
2662                         psin = (struct sockaddr_in *)pkss;
2663                         if (psin->sin_family != AF_INET) {
2664                                 error = EAFNOSUPPORT;
2665                                 break;
2666                         }
2667                         if (psin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in)) {
2668                                 error = EINVAL;
2669                                 break;
2670                         }
2671                         error = imf_get_source(imf, psin, &lims);
2672                         if (error)
2673                                 break;
2674                         lims->imsl_st[1] = imf->imf_st[1];
2675                 }
2676                 free(kss, M_TEMP);
2677         }
2678
2679         if (error)
2680                 goto out_imf_rollback;
2681
2682         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2683
2684         /*
2685          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
2686          */
2687         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
2688         IN_MULTI_LIST_LOCK();
2689         error = inm_merge(inm, imf);
2690         if (error) {
2691                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state", __func__);
2692                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2693                 goto out_imf_rollback;
2694         }
2695
2696         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
2697         error = igmp_change_state(inm);
2698         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2699         if (error)
2700                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall", __func__);
2701
2702 out_imf_rollback:
2703         if (error)
2704                 imf_rollback(imf);
2705         else
2706                 imf_commit(imf);
2707
2708         imf_reap(imf);
2709
2710 out_inp_locked:
2711         INP_WUNLOCK(inp);
2712         IN_MULTI_UNLOCK();
2713         return (error);
2714 }
2715
2716 /*
2717  * Set the IP multicast options in response to user setsockopt().
2718  *
2719  * Many of the socket options handled in this function duplicate the
2720  * functionality of socket options in the regular unicast API. However,
2721  * it is not possible to merge the duplicate code, because the idempotence
2722  * of the IPv4 multicast part of the BSD Sockets API must be preserved;
2723  * the effects of these options must be treated as separate and distinct.
2724  *
2725  * SMPng: XXX: Unlocked read of inp_socket believed OK.
2726  * FUTURE: The IP_MULTICAST_VIF option may be eliminated if MROUTING
2727  * is refactored to no longer use vifs.
2728  */
2729 int
2730 inp_setmoptions(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2731 {
2732         struct ip_moptions      *imo;
2733         int                      error;
2734
2735         error = 0;
2736
2737         /*
2738          * If socket is neither of type SOCK_RAW or SOCK_DGRAM,
2739          * or is a divert socket, reject it.
2740          */
2741         if (inp->inp_socket->so_proto->pr_protocol == IPPROTO_DIVERT ||
2742             (inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_RAW &&
2743              inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_DGRAM))
2744                 return (EOPNOTSUPP);
2745
2746         switch (sopt->sopt_name) {
2747         case IP_MULTICAST_VIF: {
2748                 int vifi;
2749                 /*
2750                  * Select a multicast VIF for transmission.
2751                  * Only useful if multicast forwarding is active.
2752                  */
2753                 if (legal_vif_num == NULL) {
2754                         error = EOPNOTSUPP;
2755                         break;
2756                 }
2757                 error = sooptcopyin(sopt, &vifi, sizeof(int), sizeof(int));
2758                 if (error)
2759                         break;
2760                 if (!legal_vif_num(vifi) && (vifi != -1)) {
2761                         error = EINVAL;
2762                         break;
2763                 }
2764                 imo = inp_findmoptions(inp);
2765                 imo->imo_multicast_vif = vifi;
2766                 INP_WUNLOCK(inp);
2767                 break;
2768         }
2769
2770         case IP_MULTICAST_IF:
2771                 error = inp_set_multicast_if(inp, sopt);
2772                 break;
2773
2774         case IP_MULTICAST_TTL: {
2775                 u_char ttl;
2776
2777                 /*
2778                  * Set the IP time-to-live for outgoing multicast packets.
2779                  * The original multicast API required a char argument,
2780                  * which is inconsistent with the rest of the socket API.
2781                  * We allow either a char or an int.
2782                  */
2783                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char)) {
2784                         error = sooptcopyin(sopt, &ttl, sizeof(u_char),
2785                             sizeof(u_char));
2786                         if (error)
2787                                 break;
2788                 } else {
2789                         u_int ittl;
2790
2791                         error = sooptcopyin(sopt, &ittl, sizeof(u_int),
2792                             sizeof(u_int));
2793                         if (error)
2794                                 break;
2795                         if (ittl > 255) {
2796                                 error = EINVAL;
2797                                 break;
2798                         }
2799                         ttl = (u_char)ittl;
2800                 }
2801                 imo = inp_findmoptions(inp);
2802                 imo->imo_multicast_ttl = ttl;
2803                 INP_WUNLOCK(inp);
2804                 break;
2805         }
2806
2807         case IP_MULTICAST_LOOP: {
2808                 u_char loop;
2809
2810                 /*
2811                  * Set the loopback flag for outgoing multicast packets.
2812                  * Must be zero or one.  The original multicast API required a
2813                  * char argument, which is inconsistent with the rest
2814                  * of the socket API.  We allow either a char or an int.
2815                  */
2816                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char)) {
2817                         error = sooptcopyin(sopt, &loop, sizeof(u_char),
2818                             sizeof(u_char));
2819                         if (error)
2820                                 break;
2821                 } else {
2822                         u_int iloop;
2823
2824                         error = sooptcopyin(sopt, &iloop, sizeof(u_int),
2825                                             sizeof(u_int));
2826                         if (error)
2827                                 break;
2828                         loop = (u_char)iloop;
2829                 }
2830                 imo = inp_findmoptions(inp);
2831                 imo->imo_multicast_loop = !!loop;
2832                 INP_WUNLOCK(inp);
2833                 break;
2834         }
2835
2836         case IP_ADD_MEMBERSHIP:
2837         case IP_ADD_SOURCE_MEMBERSHIP:
2838         case MCAST_JOIN_GROUP:
2839         case MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP:
2840                 error = inp_join_group(inp, sopt);
2841                 break;
2842
2843         case IP_DROP_MEMBERSHIP:
2844         case IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP:
2845         case MCAST_LEAVE_GROUP:
2846         case MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP:
2847                 error = inp_leave_group(inp, sopt);
2848                 break;
2849
2850         case IP_BLOCK_SOURCE:
2851         case IP_UNBLOCK_SOURCE:
2852         case MCAST_BLOCK_SOURCE:
2853         case MCAST_UNBLOCK_SOURCE:
2854                 error = inp_block_unblock_source(inp, sopt);
2855                 break;
2856
2857         case IP_MSFILTER:
2858                 error = inp_set_source_filters(inp, sopt);
2859                 break;
2860
2861         default:
2862                 error = EOPNOTSUPP;
2863                 break;
2864         }
2865
2866         INP_UNLOCK_ASSERT(inp);
2867
2868         return (error);
2869 }
2870
2871 /*
2872  * Expose IGMP's multicast filter mode and source list(s) to userland,
2873  * keyed by (ifindex, group).
2874  * The filter mode is written out as a uint32_t, followed by
2875  * 0..n of struct in_addr.
2876  * For use by ifmcstat(8).
2877  * SMPng: NOTE: unlocked read of ifindex space.
2878  */
2879 static int
2880 sysctl_ip_mcast_filters(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2881 {
2882         struct in_addr                   src, group;
2883         struct epoch_tracker             et;
2884         struct ifnet                    *ifp;
2885         struct ifmultiaddr              *ifma;
2886         struct in_multi                 *inm;
2887         struct ip_msource               *ims;
2888         int                             *name;
2889         int                              retval;
2890         u_int                            namelen;
2891         uint32_t                         fmode, ifindex;
2892
2893         name = (int *)arg1;
2894         namelen = arg2;
2895
2896         if (req->newptr != NULL)
2897                 return (EPERM);
2898
2899         if (namelen != 2)
2900                 return (EINVAL);
2901
2902         ifindex = name[0];
2903         if (ifindex <= 0 || ifindex > V_if_index) {
2904                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: ifindex %u out of range",
2905                     __func__, ifindex);
2906                 return (ENOENT);
2907         }
2908
2909         group.s_addr = name[1];
2910         if (!IN_MULTICAST(ntohl(group.s_addr))) {
2911                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: group 0x%08x is not multicast",
2912                     __func__, ntohl(group.s_addr));
2913                 return (EINVAL);
2914         }
2915
2916         NET_EPOCH_ENTER(et);
2917         ifp = ifnet_byindex(ifindex);
2918         if (ifp == NULL) {
2919                 NET_EPOCH_EXIT(et);
2920                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: no ifp for ifindex %u",
2921                     __func__, ifindex);
2922                 return (ENOENT);
2923         }
2924
2925         retval = sysctl_wire_old_buffer(req,
2926             sizeof(uint32_t) + (in_mcast_maxgrpsrc * sizeof(struct in_addr)));
2927         if (retval) {
2928                 NET_EPOCH_EXIT(et);
2929                 return (retval);
2930         }
2931
2932         IN_MULTI_LIST_LOCK();
2933
2934         CK_STAILQ_FOREACH(ifma, &ifp->if_multiaddrs, ifma_link) {
2935                 if (ifma->ifma_addr->sa_family != AF_INET ||
2936                     ifma->ifma_protospec == NULL)
2937                         continue;
2938                 inm = (struct in_multi *)ifma->ifma_protospec;
2939                 if (!in_hosteq(inm->inm_addr, group))
2940                         continue;
2941                 fmode = inm->inm_st[1].iss_fmode;
2942                 retval = SYSCTL_OUT(req, &fmode, sizeof(uint32_t));
2943                 if (retval != 0)
2944                         break;
2945                 RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs) {
2946                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: visit node 0x%08x", __func__,
2947                             ims->ims_haddr);
2948                         /*
2949                          * Only copy-out sources which are in-mode.
2950                          */
2951                         if (fmode != ims_get_mode(inm, ims, 1)) {
2952                                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: skip non-in-mode",
2953                                     __func__);
2954                                 continue;
2955                         }
2956                         src.s_addr = htonl(ims->ims_haddr);
2957                         retval = SYSCTL_OUT(req, &src, sizeof(struct in_addr));
2958                         if (retval != 0)
2959                                 break;
2960                 }
2961         }
2962
2963         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2964         NET_EPOCH_EXIT(et);
2965
2966         return (retval);
2967 }
2968
2969 #if defined(KTR) && (KTR_COMPILE & KTR_IGMPV3)
2970
2971 static const char *inm_modestrs[] = {
2972         [MCAST_UNDEFINED] = "un",
2973         [MCAST_INCLUDE] = "in",
2974         [MCAST_EXCLUDE] = "ex",
2975 };
2976 _Static_assert(MCAST_UNDEFINED == 0 &&
2977                MCAST_EXCLUDE + 1 == nitems(inm_modestrs),
2978                "inm_modestrs: no longer matches #defines");
2979
2980 static const char *
2981 inm_mode_str(const int mode)
2982 {
2983
2984         if (mode >= MCAST_UNDEFINED && mode <= MCAST_EXCLUDE)
2985                 return (inm_modestrs[mode]);
2986         return ("??");
2987 }
2988
2989 static const char *inm_statestrs[] = {
2990         [IGMP_NOT_MEMBER] = "not-member",
2991         [IGMP_SILENT_MEMBER] = "silent",
2992         [IGMP_REPORTING_MEMBER] = "reporting",
2993         [IGMP_IDLE_MEMBER] = "idle",
2994         [IGMP_LAZY_MEMBER] = "lazy",
2995         [IGMP_SLEEPING_MEMBER] = "sleeping",
2996         [IGMP_AWAKENING_MEMBER] = "awakening",
2997         [IGMP_G_QUERY_PENDING_MEMBER] = "query-pending",
2998         [IGMP_SG_QUERY_PENDING_MEMBER] = "sg-query-pending",
2999         [IGMP_LEAVING_MEMBER] = "leaving",
3000 };
3001 _Static_assert(IGMP_NOT_MEMBER == 0 &&
3002                IGMP_LEAVING_MEMBER + 1 == nitems(inm_statestrs),
3003                "inm_statetrs: no longer matches #defines");
3004
3005 static const char *
3006 inm_state_str(const int state)
3007 {
3008
3009         if (state >= IGMP_NOT_MEMBER && state <= IGMP_LEAVING_MEMBER)
3010                 return (inm_statestrs[state]);
3011         return ("??");
3012 }
3013
3014 /*
3015  * Dump an in_multi structure to the console.
3016  */
3017 void
3018 inm_print(const struct in_multi *inm)
3019 {
3020         int t;
3021         char addrbuf[INET_ADDRSTRLEN];
3022
3023         if ((ktr_mask & KTR_IGMPV3) == 0)
3024                 return;
3025
3026         printf("%s: --- begin inm %p ---\n", __func__, inm);
3027         printf("addr %s ifp %p(%s) ifma %p\n",
3028             inet_ntoa_r(inm->inm_addr, addrbuf),
3029             inm->inm_ifp,
3030             inm->inm_ifp->if_xname,
3031             inm->inm_ifma);
3032         printf("timer %u state %s refcount %u scq.len %u\n",
3033             inm->inm_timer,
3034             inm_state_str(inm->inm_state),
3035             inm->inm_refcount,
3036             inm->inm_scq.mq_len);
3037         printf("igi %p nsrc %lu sctimer %u scrv %u\n",
3038             inm->inm_igi,
3039             inm->inm_nsrc,
3040             inm->inm_sctimer,
3041             inm->inm_scrv);
3042         for (t = 0; t < 2; t++) {
3043                 printf("t%d: fmode %s asm %u ex %u in %u rec %u\n", t,
3044                     inm_mode_str(inm->inm_st[t].iss_fmode),
3045                     inm->inm_st[t].iss_asm,
3046                     inm->inm_st[t].iss_ex,
3047                     inm->inm_st[t].iss_in,
3048                     inm->inm_st[t].iss_rec);
3049         }
3050         printf("%s: --- end inm %p ---\n", __func__, inm);
3051 }
3052
3053 #else /* !KTR || !(KTR_COMPILE & KTR_IGMPV3) */
3054
3055 void
3056 inm_print(const struct in_multi *inm)
3057 {
3058
3059 }
3060
3061 #endif /* KTR && (KTR_COMPILE & KTR_IGMPV3) */
3062
3063 RB_GENERATE(ip_msource_tree, ip_msource, ims_link, ip_msource_cmp);