]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/netinet/in_mcast.c
Update our copy of DTS from the ones from Linux 4.14
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / netinet / in_mcast.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 2007-2009 Bruce Simpson.
3  * Copyright (c) 2005 Robert N. M. Watson.
4  * All rights reserved.
5  *
6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
7  * modification, are permitted provided that the following conditions
8  * are met:
9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
14  * 3. The name of the author may not be used to endorse or promote
15  *    products derived from this software without specific prior written
16  *    permission.
17  *
18  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
19  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
20  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
21  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
22  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
23  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
24  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
25  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
26  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
27  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
28  * SUCH DAMAGE.
29  */
30
31 /*
32  * IPv4 multicast socket, group, and socket option processing module.
33  */
34
35 #include <sys/cdefs.h>
36 __FBSDID("$FreeBSD$");
37
38 #include <sys/param.h>
39 #include <sys/systm.h>
40 #include <sys/kernel.h>
41 #include <sys/lock.h>
42 #include <sys/malloc.h>
43 #include <sys/mbuf.h>
44 #include <sys/protosw.h>
45 #include <sys/rmlock.h>
46 #include <sys/socket.h>
47 #include <sys/socketvar.h>
48 #include <sys/protosw.h>
49 #include <sys/sysctl.h>
50 #include <sys/ktr.h>
51 #include <sys/taskqueue.h>
52 #include <sys/tree.h>
53
54 #include <net/if.h>
55 #include <net/if_var.h>
56 #include <net/if_dl.h>
57 #include <net/route.h>
58 #include <net/vnet.h>
59
60 #include <netinet/in.h>
61 #include <netinet/in_systm.h>
62 #include <netinet/in_fib.h>
63 #include <netinet/in_pcb.h>
64 #include <netinet/in_var.h>
65 #include <netinet/ip_var.h>
66 #include <netinet/igmp_var.h>
67
68 #ifndef KTR_IGMPV3
69 #define KTR_IGMPV3 KTR_INET
70 #endif
71
72 #ifndef __SOCKUNION_DECLARED
73 union sockunion {
74         struct sockaddr_storage ss;
75         struct sockaddr         sa;
76         struct sockaddr_dl      sdl;
77         struct sockaddr_in      sin;
78 };
79 typedef union sockunion sockunion_t;
80 #define __SOCKUNION_DECLARED
81 #endif /* __SOCKUNION_DECLARED */
82
83 static MALLOC_DEFINE(M_INMFILTER, "in_mfilter",
84     "IPv4 multicast PCB-layer source filter");
85 static MALLOC_DEFINE(M_IPMADDR, "in_multi", "IPv4 multicast group");
86 static MALLOC_DEFINE(M_IPMOPTS, "ip_moptions", "IPv4 multicast options");
87 static MALLOC_DEFINE(M_IPMSOURCE, "ip_msource",
88     "IPv4 multicast IGMP-layer source filter");
89
90 /*
91  * Locking:
92  * - Lock order is: Giant, INP_WLOCK, IN_MULTI_LOCK, IGMP_LOCK, IF_ADDR_LOCK.
93  * - The IF_ADDR_LOCK is implicitly taken by inm_lookup() earlier, however
94  *   it can be taken by code in net/if.c also.
95  * - ip_moptions and in_mfilter are covered by the INP_WLOCK.
96  *
97  * struct in_multi is covered by IN_MULTI_LOCK. There isn't strictly
98  * any need for in_multi itself to be virtualized -- it is bound to an ifp
99  * anyway no matter what happens.
100  */
101 struct mtx in_multi_mtx;
102 MTX_SYSINIT(in_multi_mtx, &in_multi_mtx, "in_multi_mtx", MTX_DEF);
103
104 /*
105  * Functions with non-static linkage defined in this file should be
106  * declared in in_var.h:
107  *  imo_multi_filter()
108  *  in_addmulti()
109  *  in_delmulti()
110  *  in_joingroup()
111  *  in_joingroup_locked()
112  *  in_leavegroup()
113  *  in_leavegroup_locked()
114  * and ip_var.h:
115  *  inp_freemoptions()
116  *  inp_getmoptions()
117  *  inp_setmoptions()
118  *
119  * XXX: Both carp and pf need to use the legacy (*,G) KPIs in_addmulti()
120  * and in_delmulti().
121  */
122 static void     imf_commit(struct in_mfilter *);
123 static int      imf_get_source(struct in_mfilter *imf,
124                     const struct sockaddr_in *psin,
125                     struct in_msource **);
126 static struct in_msource *
127                 imf_graft(struct in_mfilter *, const uint8_t,
128                     const struct sockaddr_in *);
129 static void     imf_leave(struct in_mfilter *);
130 static int      imf_prune(struct in_mfilter *, const struct sockaddr_in *);
131 static void     imf_purge(struct in_mfilter *);
132 static void     imf_rollback(struct in_mfilter *);
133 static void     imf_reap(struct in_mfilter *);
134 static int      imo_grow(struct ip_moptions *);
135 static size_t   imo_match_group(const struct ip_moptions *,
136                     const struct ifnet *, const struct sockaddr *);
137 static struct in_msource *
138                 imo_match_source(const struct ip_moptions *, const size_t,
139                     const struct sockaddr *);
140 static void     ims_merge(struct ip_msource *ims,
141                     const struct in_msource *lims, const int rollback);
142 static int      in_getmulti(struct ifnet *, const struct in_addr *,
143                     struct in_multi **);
144 static int      inm_get_source(struct in_multi *inm, const in_addr_t haddr,
145                     const int noalloc, struct ip_msource **pims);
146 #ifdef KTR
147 static int      inm_is_ifp_detached(const struct in_multi *);
148 #endif
149 static int      inm_merge(struct in_multi *, /*const*/ struct in_mfilter *);
150 static void     inm_purge(struct in_multi *);
151 static void     inm_reap(struct in_multi *);
152 static struct ip_moptions *
153                 inp_findmoptions(struct inpcb *);
154 static void     inp_freemoptions_internal(struct ip_moptions *);
155 static void     inp_gcmoptions(void *, int);
156 static int      inp_get_source_filters(struct inpcb *, struct sockopt *);
157 static int      inp_join_group(struct inpcb *, struct sockopt *);
158 static int      inp_leave_group(struct inpcb *, struct sockopt *);
159 static struct ifnet *
160                 inp_lookup_mcast_ifp(const struct inpcb *,
161                     const struct sockaddr_in *, const struct in_addr);
162 static int      inp_block_unblock_source(struct inpcb *, struct sockopt *);
163 static int      inp_set_multicast_if(struct inpcb *, struct sockopt *);
164 static int      inp_set_source_filters(struct inpcb *, struct sockopt *);
165 static int      sysctl_ip_mcast_filters(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
166
167 static SYSCTL_NODE(_net_inet_ip, OID_AUTO, mcast, CTLFLAG_RW, 0,
168     "IPv4 multicast");
169
170 static u_long in_mcast_maxgrpsrc = IP_MAX_GROUP_SRC_FILTER;
171 SYSCTL_ULONG(_net_inet_ip_mcast, OID_AUTO, maxgrpsrc,
172     CTLFLAG_RWTUN, &in_mcast_maxgrpsrc, 0,
173     "Max source filters per group");
174
175 static u_long in_mcast_maxsocksrc = IP_MAX_SOCK_SRC_FILTER;
176 SYSCTL_ULONG(_net_inet_ip_mcast, OID_AUTO, maxsocksrc,
177     CTLFLAG_RWTUN, &in_mcast_maxsocksrc, 0,
178     "Max source filters per socket");
179
180 int in_mcast_loop = IP_DEFAULT_MULTICAST_LOOP;
181 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_mcast, OID_AUTO, loop, CTLFLAG_RWTUN,
182     &in_mcast_loop, 0, "Loopback multicast datagrams by default");
183
184 static SYSCTL_NODE(_net_inet_ip_mcast, OID_AUTO, filters,
185     CTLFLAG_RD | CTLFLAG_MPSAFE, sysctl_ip_mcast_filters,
186     "Per-interface stack-wide source filters");
187
188 static STAILQ_HEAD(, ip_moptions) imo_gc_list =
189     STAILQ_HEAD_INITIALIZER(imo_gc_list);
190 static struct task imo_gc_task = TASK_INITIALIZER(0, inp_gcmoptions, NULL);
191
192 #ifdef KTR
193 /*
194  * Inline function which wraps assertions for a valid ifp.
195  * The ifnet layer will set the ifma's ifp pointer to NULL if the ifp
196  * is detached.
197  */
198 static int __inline
199 inm_is_ifp_detached(const struct in_multi *inm)
200 {
201         struct ifnet *ifp;
202
203         KASSERT(inm->inm_ifma != NULL, ("%s: no ifma", __func__));
204         ifp = inm->inm_ifma->ifma_ifp;
205         if (ifp != NULL) {
206                 /*
207                  * Sanity check that netinet's notion of ifp is the
208                  * same as net's.
209                  */
210                 KASSERT(inm->inm_ifp == ifp, ("%s: bad ifp", __func__));
211         }
212
213         return (ifp == NULL);
214 }
215 #endif
216
217 /*
218  * Initialize an in_mfilter structure to a known state at t0, t1
219  * with an empty source filter list.
220  */
221 static __inline void
222 imf_init(struct in_mfilter *imf, const int st0, const int st1)
223 {
224         memset(imf, 0, sizeof(struct in_mfilter));
225         RB_INIT(&imf->imf_sources);
226         imf->imf_st[0] = st0;
227         imf->imf_st[1] = st1;
228 }
229
230 /*
231  * Function for looking up an in_multi record for an IPv4 multicast address
232  * on a given interface. ifp must be valid. If no record found, return NULL.
233  * The IN_MULTI_LOCK and IF_ADDR_LOCK on ifp must be held.
234  */
235 struct in_multi *
236 inm_lookup_locked(struct ifnet *ifp, const struct in_addr ina)
237 {
238         struct ifmultiaddr *ifma;
239         struct in_multi *inm;
240
241         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
242         IF_ADDR_LOCK_ASSERT(ifp);
243
244         inm = NULL;
245         TAILQ_FOREACH(ifma, &((ifp)->if_multiaddrs), ifma_link) {
246                 if (ifma->ifma_addr->sa_family == AF_INET) {
247                         inm = (struct in_multi *)ifma->ifma_protospec;
248                         if (inm->inm_addr.s_addr == ina.s_addr)
249                                 break;
250                         inm = NULL;
251                 }
252         }
253         return (inm);
254 }
255
256 /*
257  * Wrapper for inm_lookup_locked().
258  * The IF_ADDR_LOCK will be taken on ifp and released on return.
259  */
260 struct in_multi *
261 inm_lookup(struct ifnet *ifp, const struct in_addr ina)
262 {
263         struct in_multi *inm;
264
265         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
266         IF_ADDR_RLOCK(ifp);
267         inm = inm_lookup_locked(ifp, ina);
268         IF_ADDR_RUNLOCK(ifp);
269
270         return (inm);
271 }
272
273 /*
274  * Resize the ip_moptions vector to the next power-of-two minus 1.
275  * May be called with locks held; do not sleep.
276  */
277 static int
278 imo_grow(struct ip_moptions *imo)
279 {
280         struct in_multi         **nmships;
281         struct in_multi         **omships;
282         struct in_mfilter        *nmfilters;
283         struct in_mfilter        *omfilters;
284         size_t                    idx;
285         size_t                    newmax;
286         size_t                    oldmax;
287
288         nmships = NULL;
289         nmfilters = NULL;
290         omships = imo->imo_membership;
291         omfilters = imo->imo_mfilters;
292         oldmax = imo->imo_max_memberships;
293         newmax = ((oldmax + 1) * 2) - 1;
294
295         if (newmax <= IP_MAX_MEMBERSHIPS) {
296                 nmships = (struct in_multi **)realloc(omships,
297                     sizeof(struct in_multi *) * newmax, M_IPMOPTS, M_NOWAIT);
298                 nmfilters = (struct in_mfilter *)realloc(omfilters,
299                     sizeof(struct in_mfilter) * newmax, M_INMFILTER, M_NOWAIT);
300                 if (nmships != NULL && nmfilters != NULL) {
301                         /* Initialize newly allocated source filter heads. */
302                         for (idx = oldmax; idx < newmax; idx++) {
303                                 imf_init(&nmfilters[idx], MCAST_UNDEFINED,
304                                     MCAST_EXCLUDE);
305                         }
306                         imo->imo_max_memberships = newmax;
307                         imo->imo_membership = nmships;
308                         imo->imo_mfilters = nmfilters;
309                 }
310         }
311
312         if (nmships == NULL || nmfilters == NULL) {
313                 if (nmships != NULL)
314                         free(nmships, M_IPMOPTS);
315                 if (nmfilters != NULL)
316                         free(nmfilters, M_INMFILTER);
317                 return (ETOOMANYREFS);
318         }
319
320         return (0);
321 }
322
323 /*
324  * Find an IPv4 multicast group entry for this ip_moptions instance
325  * which matches the specified group, and optionally an interface.
326  * Return its index into the array, or -1 if not found.
327  */
328 static size_t
329 imo_match_group(const struct ip_moptions *imo, const struct ifnet *ifp,
330     const struct sockaddr *group)
331 {
332         const struct sockaddr_in *gsin;
333         struct in_multi **pinm;
334         int               idx;
335         int               nmships;
336
337         gsin = (const struct sockaddr_in *)group;
338
339         /* The imo_membership array may be lazy allocated. */
340         if (imo->imo_membership == NULL || imo->imo_num_memberships == 0)
341                 return (-1);
342
343         nmships = imo->imo_num_memberships;
344         pinm = &imo->imo_membership[0];
345         for (idx = 0; idx < nmships; idx++, pinm++) {
346                 if (*pinm == NULL)
347                         continue;
348                 if ((ifp == NULL || ((*pinm)->inm_ifp == ifp)) &&
349                     in_hosteq((*pinm)->inm_addr, gsin->sin_addr)) {
350                         break;
351                 }
352         }
353         if (idx >= nmships)
354                 idx = -1;
355
356         return (idx);
357 }
358
359 /*
360  * Find an IPv4 multicast source entry for this imo which matches
361  * the given group index for this socket, and source address.
362  *
363  * NOTE: This does not check if the entry is in-mode, merely if
364  * it exists, which may not be the desired behaviour.
365  */
366 static struct in_msource *
367 imo_match_source(const struct ip_moptions *imo, const size_t gidx,
368     const struct sockaddr *src)
369 {
370         struct ip_msource        find;
371         struct in_mfilter       *imf;
372         struct ip_msource       *ims;
373         const sockunion_t       *psa;
374
375         KASSERT(src->sa_family == AF_INET, ("%s: !AF_INET", __func__));
376         KASSERT(gidx != -1 && gidx < imo->imo_num_memberships,
377             ("%s: invalid index %d\n", __func__, (int)gidx));
378
379         /* The imo_mfilters array may be lazy allocated. */
380         if (imo->imo_mfilters == NULL)
381                 return (NULL);
382         imf = &imo->imo_mfilters[gidx];
383
384         /* Source trees are keyed in host byte order. */
385         psa = (const sockunion_t *)src;
386         find.ims_haddr = ntohl(psa->sin.sin_addr.s_addr);
387         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, &find);
388
389         return ((struct in_msource *)ims);
390 }
391
392 /*
393  * Perform filtering for multicast datagrams on a socket by group and source.
394  *
395  * Returns 0 if a datagram should be allowed through, or various error codes
396  * if the socket was not a member of the group, or the source was muted, etc.
397  */
398 int
399 imo_multi_filter(const struct ip_moptions *imo, const struct ifnet *ifp,
400     const struct sockaddr *group, const struct sockaddr *src)
401 {
402         size_t gidx;
403         struct in_msource *ims;
404         int mode;
405
406         KASSERT(ifp != NULL, ("%s: null ifp", __func__));
407
408         gidx = imo_match_group(imo, ifp, group);
409         if (gidx == -1)
410                 return (MCAST_NOTGMEMBER);
411
412         /*
413          * Check if the source was included in an (S,G) join.
414          * Allow reception on exclusive memberships by default,
415          * reject reception on inclusive memberships by default.
416          * Exclude source only if an in-mode exclude filter exists.
417          * Include source only if an in-mode include filter exists.
418          * NOTE: We are comparing group state here at IGMP t1 (now)
419          * with socket-layer t0 (since last downcall).
420          */
421         mode = imo->imo_mfilters[gidx].imf_st[1];
422         ims = imo_match_source(imo, gidx, src);
423
424         if ((ims == NULL && mode == MCAST_INCLUDE) ||
425             (ims != NULL && ims->imsl_st[0] != mode))
426                 return (MCAST_NOTSMEMBER);
427
428         return (MCAST_PASS);
429 }
430
431 /*
432  * Find and return a reference to an in_multi record for (ifp, group),
433  * and bump its reference count.
434  * If one does not exist, try to allocate it, and update link-layer multicast
435  * filters on ifp to listen for group.
436  * Assumes the IN_MULTI lock is held across the call.
437  * Return 0 if successful, otherwise return an appropriate error code.
438  */
439 static int
440 in_getmulti(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *group,
441     struct in_multi **pinm)
442 {
443         struct sockaddr_in       gsin;
444         struct ifmultiaddr      *ifma;
445         struct in_ifinfo        *ii;
446         struct in_multi         *inm;
447         int error;
448
449         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
450
451         ii = (struct in_ifinfo *)ifp->if_afdata[AF_INET];
452
453         inm = inm_lookup(ifp, *group);
454         if (inm != NULL) {
455                 /*
456                  * If we already joined this group, just bump the
457                  * refcount and return it.
458                  */
459                 KASSERT(inm->inm_refcount >= 1,
460                     ("%s: bad refcount %d", __func__, inm->inm_refcount));
461                 ++inm->inm_refcount;
462                 *pinm = inm;
463                 return (0);
464         }
465
466         memset(&gsin, 0, sizeof(gsin));
467         gsin.sin_family = AF_INET;
468         gsin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
469         gsin.sin_addr = *group;
470
471         /*
472          * Check if a link-layer group is already associated
473          * with this network-layer group on the given ifnet.
474          */
475         error = if_addmulti(ifp, (struct sockaddr *)&gsin, &ifma);
476         if (error != 0)
477                 return (error);
478
479         /* XXX ifma_protospec must be covered by IF_ADDR_LOCK */
480         IF_ADDR_WLOCK(ifp);
481
482         /*
483          * If something other than netinet is occupying the link-layer
484          * group, print a meaningful error message and back out of
485          * the allocation.
486          * Otherwise, bump the refcount on the existing network-layer
487          * group association and return it.
488          */
489         if (ifma->ifma_protospec != NULL) {
490                 inm = (struct in_multi *)ifma->ifma_protospec;
491 #ifdef INVARIANTS
492                 KASSERT(ifma->ifma_addr != NULL, ("%s: no ifma_addr",
493                     __func__));
494                 KASSERT(ifma->ifma_addr->sa_family == AF_INET,
495                     ("%s: ifma not AF_INET", __func__));
496                 KASSERT(inm != NULL, ("%s: no ifma_protospec", __func__));
497                 if (inm->inm_ifma != ifma || inm->inm_ifp != ifp ||
498                     !in_hosteq(inm->inm_addr, *group)) {
499                         char addrbuf[INET_ADDRSTRLEN];
500
501                         panic("%s: ifma %p is inconsistent with %p (%s)",
502                             __func__, ifma, inm, inet_ntoa_r(*group, addrbuf));
503                 }
504 #endif
505                 ++inm->inm_refcount;
506                 *pinm = inm;
507                 IF_ADDR_WUNLOCK(ifp);
508                 return (0);
509         }
510
511         IF_ADDR_WLOCK_ASSERT(ifp);
512
513         /*
514          * A new in_multi record is needed; allocate and initialize it.
515          * We DO NOT perform an IGMP join as the in_ layer may need to
516          * push an initial source list down to IGMP to support SSM.
517          *
518          * The initial source filter state is INCLUDE, {} as per the RFC.
519          */
520         inm = malloc(sizeof(*inm), M_IPMADDR, M_NOWAIT | M_ZERO);
521         if (inm == NULL) {
522                 IF_ADDR_WUNLOCK(ifp);
523                 if_delmulti_ifma(ifma);
524                 return (ENOMEM);
525         }
526         inm->inm_addr = *group;
527         inm->inm_ifp = ifp;
528         inm->inm_igi = ii->ii_igmp;
529         inm->inm_ifma = ifma;
530         inm->inm_refcount = 1;
531         inm->inm_state = IGMP_NOT_MEMBER;
532         mbufq_init(&inm->inm_scq, IGMP_MAX_STATE_CHANGES);
533         inm->inm_st[0].iss_fmode = MCAST_UNDEFINED;
534         inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_UNDEFINED;
535         RB_INIT(&inm->inm_srcs);
536
537         ifma->ifma_protospec = inm;
538
539         *pinm = inm;
540
541         IF_ADDR_WUNLOCK(ifp);
542         return (0);
543 }
544
545 /*
546  * Drop a reference to an in_multi record.
547  *
548  * If the refcount drops to 0, free the in_multi record and
549  * delete the underlying link-layer membership.
550  */
551 void
552 inm_release_locked(struct in_multi *inm)
553 {
554         struct ifmultiaddr *ifma;
555
556         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
557
558         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: refcount is %d", __func__, inm->inm_refcount);
559
560         if (--inm->inm_refcount > 0) {
561                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: refcount is now %d", __func__,
562                     inm->inm_refcount);
563                 return;
564         }
565
566         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: freeing inm %p", __func__, inm);
567
568         ifma = inm->inm_ifma;
569
570         /* XXX this access is not covered by IF_ADDR_LOCK */
571         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: purging ifma %p", __func__, ifma);
572         KASSERT(ifma->ifma_protospec == inm,
573             ("%s: ifma_protospec != inm", __func__));
574         ifma->ifma_protospec = NULL;
575
576         inm_purge(inm);
577
578         free(inm, M_IPMADDR);
579
580         if_delmulti_ifma(ifma);
581 }
582
583 /*
584  * Clear recorded source entries for a group.
585  * Used by the IGMP code. Caller must hold the IN_MULTI lock.
586  * FIXME: Should reap.
587  */
588 void
589 inm_clear_recorded(struct in_multi *inm)
590 {
591         struct ip_msource       *ims;
592
593         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
594
595         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs) {
596                 if (ims->ims_stp) {
597                         ims->ims_stp = 0;
598                         --inm->inm_st[1].iss_rec;
599                 }
600         }
601         KASSERT(inm->inm_st[1].iss_rec == 0,
602             ("%s: iss_rec %d not 0", __func__, inm->inm_st[1].iss_rec));
603 }
604
605 /*
606  * Record a source as pending for a Source-Group IGMPv3 query.
607  * This lives here as it modifies the shared tree.
608  *
609  * inm is the group descriptor.
610  * naddr is the address of the source to record in network-byte order.
611  *
612  * If the net.inet.igmp.sgalloc sysctl is non-zero, we will
613  * lazy-allocate a source node in response to an SG query.
614  * Otherwise, no allocation is performed. This saves some memory
615  * with the trade-off that the source will not be reported to the
616  * router if joined in the window between the query response and
617  * the group actually being joined on the local host.
618  *
619  * VIMAGE: XXX: Currently the igmp_sgalloc feature has been removed.
620  * This turns off the allocation of a recorded source entry if
621  * the group has not been joined.
622  *
623  * Return 0 if the source didn't exist or was already marked as recorded.
624  * Return 1 if the source was marked as recorded by this function.
625  * Return <0 if any error occurred (negated errno code).
626  */
627 int
628 inm_record_source(struct in_multi *inm, const in_addr_t naddr)
629 {
630         struct ip_msource        find;
631         struct ip_msource       *ims, *nims;
632
633         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
634
635         find.ims_haddr = ntohl(naddr);
636         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, &find);
637         if (ims && ims->ims_stp)
638                 return (0);
639         if (ims == NULL) {
640                 if (inm->inm_nsrc == in_mcast_maxgrpsrc)
641                         return (-ENOSPC);
642                 nims = malloc(sizeof(struct ip_msource), M_IPMSOURCE,
643                     M_NOWAIT | M_ZERO);
644                 if (nims == NULL)
645                         return (-ENOMEM);
646                 nims->ims_haddr = find.ims_haddr;
647                 RB_INSERT(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, nims);
648                 ++inm->inm_nsrc;
649                 ims = nims;
650         }
651
652         /*
653          * Mark the source as recorded and update the recorded
654          * source count.
655          */
656         ++ims->ims_stp;
657         ++inm->inm_st[1].iss_rec;
658
659         return (1);
660 }
661
662 /*
663  * Return a pointer to an in_msource owned by an in_mfilter,
664  * given its source address.
665  * Lazy-allocate if needed. If this is a new entry its filter state is
666  * undefined at t0.
667  *
668  * imf is the filter set being modified.
669  * haddr is the source address in *host* byte-order.
670  *
671  * SMPng: May be called with locks held; malloc must not block.
672  */
673 static int
674 imf_get_source(struct in_mfilter *imf, const struct sockaddr_in *psin,
675     struct in_msource **plims)
676 {
677         struct ip_msource        find;
678         struct ip_msource       *ims, *nims;
679         struct in_msource       *lims;
680         int                      error;
681
682         error = 0;
683         ims = NULL;
684         lims = NULL;
685
686         /* key is host byte order */
687         find.ims_haddr = ntohl(psin->sin_addr.s_addr);
688         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, &find);
689         lims = (struct in_msource *)ims;
690         if (lims == NULL) {
691                 if (imf->imf_nsrc == in_mcast_maxsocksrc)
692                         return (ENOSPC);
693                 nims = malloc(sizeof(struct in_msource), M_INMFILTER,
694                     M_NOWAIT | M_ZERO);
695                 if (nims == NULL)
696                         return (ENOMEM);
697                 lims = (struct in_msource *)nims;
698                 lims->ims_haddr = find.ims_haddr;
699                 lims->imsl_st[0] = MCAST_UNDEFINED;
700                 RB_INSERT(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, nims);
701                 ++imf->imf_nsrc;
702         }
703
704         *plims = lims;
705
706         return (error);
707 }
708
709 /*
710  * Graft a source entry into an existing socket-layer filter set,
711  * maintaining any required invariants and checking allocations.
712  *
713  * The source is marked as being in the new filter mode at t1.
714  *
715  * Return the pointer to the new node, otherwise return NULL.
716  */
717 static struct in_msource *
718 imf_graft(struct in_mfilter *imf, const uint8_t st1,
719     const struct sockaddr_in *psin)
720 {
721         struct ip_msource       *nims;
722         struct in_msource       *lims;
723
724         nims = malloc(sizeof(struct in_msource), M_INMFILTER,
725             M_NOWAIT | M_ZERO);
726         if (nims == NULL)
727                 return (NULL);
728         lims = (struct in_msource *)nims;
729         lims->ims_haddr = ntohl(psin->sin_addr.s_addr);
730         lims->imsl_st[0] = MCAST_UNDEFINED;
731         lims->imsl_st[1] = st1;
732         RB_INSERT(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, nims);
733         ++imf->imf_nsrc;
734
735         return (lims);
736 }
737
738 /*
739  * Prune a source entry from an existing socket-layer filter set,
740  * maintaining any required invariants and checking allocations.
741  *
742  * The source is marked as being left at t1, it is not freed.
743  *
744  * Return 0 if no error occurred, otherwise return an errno value.
745  */
746 static int
747 imf_prune(struct in_mfilter *imf, const struct sockaddr_in *psin)
748 {
749         struct ip_msource        find;
750         struct ip_msource       *ims;
751         struct in_msource       *lims;
752
753         /* key is host byte order */
754         find.ims_haddr = ntohl(psin->sin_addr.s_addr);
755         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, &find);
756         if (ims == NULL)
757                 return (ENOENT);
758         lims = (struct in_msource *)ims;
759         lims->imsl_st[1] = MCAST_UNDEFINED;
760         return (0);
761 }
762
763 /*
764  * Revert socket-layer filter set deltas at t1 to t0 state.
765  */
766 static void
767 imf_rollback(struct in_mfilter *imf)
768 {
769         struct ip_msource       *ims, *tims;
770         struct in_msource       *lims;
771
772         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources, tims) {
773                 lims = (struct in_msource *)ims;
774                 if (lims->imsl_st[0] == lims->imsl_st[1]) {
775                         /* no change at t1 */
776                         continue;
777                 } else if (lims->imsl_st[0] != MCAST_UNDEFINED) {
778                         /* revert change to existing source at t1 */
779                         lims->imsl_st[1] = lims->imsl_st[0];
780                 } else {
781                         /* revert source added t1 */
782                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
783                         RB_REMOVE(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, ims);
784                         free(ims, M_INMFILTER);
785                         imf->imf_nsrc--;
786                 }
787         }
788         imf->imf_st[1] = imf->imf_st[0];
789 }
790
791 /*
792  * Mark socket-layer filter set as INCLUDE {} at t1.
793  */
794 static void
795 imf_leave(struct in_mfilter *imf)
796 {
797         struct ip_msource       *ims;
798         struct in_msource       *lims;
799
800         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
801                 lims = (struct in_msource *)ims;
802                 lims->imsl_st[1] = MCAST_UNDEFINED;
803         }
804         imf->imf_st[1] = MCAST_INCLUDE;
805 }
806
807 /*
808  * Mark socket-layer filter set deltas as committed.
809  */
810 static void
811 imf_commit(struct in_mfilter *imf)
812 {
813         struct ip_msource       *ims;
814         struct in_msource       *lims;
815
816         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
817                 lims = (struct in_msource *)ims;
818                 lims->imsl_st[0] = lims->imsl_st[1];
819         }
820         imf->imf_st[0] = imf->imf_st[1];
821 }
822
823 /*
824  * Reap unreferenced sources from socket-layer filter set.
825  */
826 static void
827 imf_reap(struct in_mfilter *imf)
828 {
829         struct ip_msource       *ims, *tims;
830         struct in_msource       *lims;
831
832         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources, tims) {
833                 lims = (struct in_msource *)ims;
834                 if ((lims->imsl_st[0] == MCAST_UNDEFINED) &&
835                     (lims->imsl_st[1] == MCAST_UNDEFINED)) {
836                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free lims %p", __func__, ims);
837                         RB_REMOVE(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, ims);
838                         free(ims, M_INMFILTER);
839                         imf->imf_nsrc--;
840                 }
841         }
842 }
843
844 /*
845  * Purge socket-layer filter set.
846  */
847 static void
848 imf_purge(struct in_mfilter *imf)
849 {
850         struct ip_msource       *ims, *tims;
851
852         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources, tims) {
853                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
854                 RB_REMOVE(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, ims);
855                 free(ims, M_INMFILTER);
856                 imf->imf_nsrc--;
857         }
858         imf->imf_st[0] = imf->imf_st[1] = MCAST_UNDEFINED;
859         KASSERT(RB_EMPTY(&imf->imf_sources),
860             ("%s: imf_sources not empty", __func__));
861 }
862
863 /*
864  * Look up a source filter entry for a multicast group.
865  *
866  * inm is the group descriptor to work with.
867  * haddr is the host-byte-order IPv4 address to look up.
868  * noalloc may be non-zero to suppress allocation of sources.
869  * *pims will be set to the address of the retrieved or allocated source.
870  *
871  * SMPng: NOTE: may be called with locks held.
872  * Return 0 if successful, otherwise return a non-zero error code.
873  */
874 static int
875 inm_get_source(struct in_multi *inm, const in_addr_t haddr,
876     const int noalloc, struct ip_msource **pims)
877 {
878         struct ip_msource        find;
879         struct ip_msource       *ims, *nims;
880
881         find.ims_haddr = haddr;
882         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, &find);
883         if (ims == NULL && !noalloc) {
884                 if (inm->inm_nsrc == in_mcast_maxgrpsrc)
885                         return (ENOSPC);
886                 nims = malloc(sizeof(struct ip_msource), M_IPMSOURCE,
887                     M_NOWAIT | M_ZERO);
888                 if (nims == NULL)
889                         return (ENOMEM);
890                 nims->ims_haddr = haddr;
891                 RB_INSERT(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, nims);
892                 ++inm->inm_nsrc;
893                 ims = nims;
894 #ifdef KTR
895                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: allocated 0x%08x as %p", __func__,
896                     haddr, ims);
897 #endif
898         }
899
900         *pims = ims;
901         return (0);
902 }
903
904 /*
905  * Merge socket-layer source into IGMP-layer source.
906  * If rollback is non-zero, perform the inverse of the merge.
907  */
908 static void
909 ims_merge(struct ip_msource *ims, const struct in_msource *lims,
910     const int rollback)
911 {
912         int n = rollback ? -1 : 1;
913
914         if (lims->imsl_st[0] == MCAST_EXCLUDE) {
915                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 ex -= %d on 0x%08x",
916                     __func__, n, ims->ims_haddr);
917                 ims->ims_st[1].ex -= n;
918         } else if (lims->imsl_st[0] == MCAST_INCLUDE) {
919                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 in -= %d on 0x%08x",
920                     __func__, n, ims->ims_haddr);
921                 ims->ims_st[1].in -= n;
922         }
923
924         if (lims->imsl_st[1] == MCAST_EXCLUDE) {
925                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 ex += %d on 0x%08x",
926                     __func__, n, ims->ims_haddr);
927                 ims->ims_st[1].ex += n;
928         } else if (lims->imsl_st[1] == MCAST_INCLUDE) {
929                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 in += %d on 0x%08x",
930                     __func__, n, ims->ims_haddr);
931                 ims->ims_st[1].in += n;
932         }
933 }
934
935 /*
936  * Atomically update the global in_multi state, when a membership's
937  * filter list is being updated in any way.
938  *
939  * imf is the per-inpcb-membership group filter pointer.
940  * A fake imf may be passed for in-kernel consumers.
941  *
942  * XXX This is a candidate for a set-symmetric-difference style loop
943  * which would eliminate the repeated lookup from root of ims nodes,
944  * as they share the same key space.
945  *
946  * If any error occurred this function will back out of refcounts
947  * and return a non-zero value.
948  */
949 static int
950 inm_merge(struct in_multi *inm, /*const*/ struct in_mfilter *imf)
951 {
952         struct ip_msource       *ims, *nims;
953         struct in_msource       *lims;
954         int                      schanged, error;
955         int                      nsrc0, nsrc1;
956
957         schanged = 0;
958         error = 0;
959         nsrc1 = nsrc0 = 0;
960
961         /*
962          * Update the source filters first, as this may fail.
963          * Maintain count of in-mode filters at t0, t1. These are
964          * used to work out if we transition into ASM mode or not.
965          * Maintain a count of source filters whose state was
966          * actually modified by this operation.
967          */
968         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
969                 lims = (struct in_msource *)ims;
970                 if (lims->imsl_st[0] == imf->imf_st[0]) nsrc0++;
971                 if (lims->imsl_st[1] == imf->imf_st[1]) nsrc1++;
972                 if (lims->imsl_st[0] == lims->imsl_st[1]) continue;
973                 error = inm_get_source(inm, lims->ims_haddr, 0, &nims);
974                 ++schanged;
975                 if (error)
976                         break;
977                 ims_merge(nims, lims, 0);
978         }
979         if (error) {
980                 struct ip_msource *bims;
981
982                 RB_FOREACH_REVERSE_FROM(ims, ip_msource_tree, nims) {
983                         lims = (struct in_msource *)ims;
984                         if (lims->imsl_st[0] == lims->imsl_st[1])
985                                 continue;
986                         (void)inm_get_source(inm, lims->ims_haddr, 1, &bims);
987                         if (bims == NULL)
988                                 continue;
989                         ims_merge(bims, lims, 1);
990                 }
991                 goto out_reap;
992         }
993
994         CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imf filters in-mode: %d at t0, %d at t1",
995             __func__, nsrc0, nsrc1);
996
997         /* Handle transition between INCLUDE {n} and INCLUDE {} on socket. */
998         if (imf->imf_st[0] == imf->imf_st[1] &&
999             imf->imf_st[1] == MCAST_INCLUDE) {
1000                 if (nsrc1 == 0) {
1001                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --in on inm at t1", __func__);
1002                         --inm->inm_st[1].iss_in;
1003                 }
1004         }
1005
1006         /* Handle filter mode transition on socket. */
1007         if (imf->imf_st[0] != imf->imf_st[1]) {
1008                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imf transition %d to %d",
1009                     __func__, imf->imf_st[0], imf->imf_st[1]);
1010
1011                 if (imf->imf_st[0] == MCAST_EXCLUDE) {
1012                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --ex on inm at t1", __func__);
1013                         --inm->inm_st[1].iss_ex;
1014                 } else if (imf->imf_st[0] == MCAST_INCLUDE) {
1015                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --in on inm at t1", __func__);
1016                         --inm->inm_st[1].iss_in;
1017                 }
1018
1019                 if (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE) {
1020                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: ex++ on inm at t1", __func__);
1021                         inm->inm_st[1].iss_ex++;
1022                 } else if (imf->imf_st[1] == MCAST_INCLUDE && nsrc1 > 0) {
1023                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: in++ on inm at t1", __func__);
1024                         inm->inm_st[1].iss_in++;
1025                 }
1026         }
1027
1028         /*
1029          * Track inm filter state in terms of listener counts.
1030          * If there are any exclusive listeners, stack-wide
1031          * membership is exclusive.
1032          * Otherwise, if only inclusive listeners, stack-wide is inclusive.
1033          * If no listeners remain, state is undefined at t1,
1034          * and the IGMP lifecycle for this group should finish.
1035          */
1036         if (inm->inm_st[1].iss_ex > 0) {
1037                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: transition to EX", __func__);
1038                 inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_EXCLUDE;
1039         } else if (inm->inm_st[1].iss_in > 0) {
1040                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: transition to IN", __func__);
1041                 inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_INCLUDE;
1042         } else {
1043                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: transition to UNDEF", __func__);
1044                 inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_UNDEFINED;
1045         }
1046
1047         /* Decrement ASM listener count on transition out of ASM mode. */
1048         if (imf->imf_st[0] == MCAST_EXCLUDE && nsrc0 == 0) {
1049                 if ((imf->imf_st[1] != MCAST_EXCLUDE) ||
1050                     (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE && nsrc1 > 0)) {
1051                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --asm on inm at t1", __func__);
1052                         --inm->inm_st[1].iss_asm;
1053                 }
1054         }
1055
1056         /* Increment ASM listener count on transition to ASM mode. */
1057         if (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE && nsrc1 == 0) {
1058                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: asm++ on inm at t1", __func__);
1059                 inm->inm_st[1].iss_asm++;
1060         }
1061
1062         CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: merged imf %p to inm %p", __func__, imf, inm);
1063         inm_print(inm);
1064
1065 out_reap:
1066         if (schanged > 0) {
1067                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: sources changed; reaping", __func__);
1068                 inm_reap(inm);
1069         }
1070         return (error);
1071 }
1072
1073 /*
1074  * Mark an in_multi's filter set deltas as committed.
1075  * Called by IGMP after a state change has been enqueued.
1076  */
1077 void
1078 inm_commit(struct in_multi *inm)
1079 {
1080         struct ip_msource       *ims;
1081
1082         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: commit inm %p", __func__, inm);
1083         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: pre commit:", __func__);
1084         inm_print(inm);
1085
1086         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs) {
1087                 ims->ims_st[0] = ims->ims_st[1];
1088         }
1089         inm->inm_st[0] = inm->inm_st[1];
1090 }
1091
1092 /*
1093  * Reap unreferenced nodes from an in_multi's filter set.
1094  */
1095 static void
1096 inm_reap(struct in_multi *inm)
1097 {
1098         struct ip_msource       *ims, *tims;
1099
1100         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, tims) {
1101                 if (ims->ims_st[0].ex > 0 || ims->ims_st[0].in > 0 ||
1102                     ims->ims_st[1].ex > 0 || ims->ims_st[1].in > 0 ||
1103                     ims->ims_stp != 0)
1104                         continue;
1105                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
1106                 RB_REMOVE(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, ims);
1107                 free(ims, M_IPMSOURCE);
1108                 inm->inm_nsrc--;
1109         }
1110 }
1111
1112 /*
1113  * Purge all source nodes from an in_multi's filter set.
1114  */
1115 static void
1116 inm_purge(struct in_multi *inm)
1117 {
1118         struct ip_msource       *ims, *tims;
1119
1120         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, tims) {
1121                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
1122                 RB_REMOVE(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, ims);
1123                 free(ims, M_IPMSOURCE);
1124                 inm->inm_nsrc--;
1125         }
1126 }
1127
1128 /*
1129  * Join a multicast group; unlocked entry point.
1130  *
1131  * SMPng: XXX: in_joingroup() is called from in_control() when Giant
1132  * is not held. Fortunately, ifp is unlikely to have been detached
1133  * at this point, so we assume it's OK to recurse.
1134  */
1135 int
1136 in_joingroup(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *gina,
1137     /*const*/ struct in_mfilter *imf, struct in_multi **pinm)
1138 {
1139         int error;
1140
1141         IN_MULTI_LOCK();
1142         error = in_joingroup_locked(ifp, gina, imf, pinm);
1143         IN_MULTI_UNLOCK();
1144
1145         return (error);
1146 }
1147
1148 /*
1149  * Join a multicast group; real entry point.
1150  *
1151  * Only preserves atomicity at inm level.
1152  * NOTE: imf argument cannot be const due to sys/tree.h limitations.
1153  *
1154  * If the IGMP downcall fails, the group is not joined, and an error
1155  * code is returned.
1156  */
1157 int
1158 in_joingroup_locked(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *gina,
1159     /*const*/ struct in_mfilter *imf, struct in_multi **pinm)
1160 {
1161         struct in_mfilter        timf;
1162         struct in_multi         *inm;
1163         int                      error;
1164
1165         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
1166
1167         CTR4(KTR_IGMPV3, "%s: join 0x%08x on %p(%s))", __func__,
1168             ntohl(gina->s_addr), ifp, ifp->if_xname);
1169
1170         error = 0;
1171         inm = NULL;
1172
1173         /*
1174          * If no imf was specified (i.e. kernel consumer),
1175          * fake one up and assume it is an ASM join.
1176          */
1177         if (imf == NULL) {
1178                 imf_init(&timf, MCAST_UNDEFINED, MCAST_EXCLUDE);
1179                 imf = &timf;
1180         }
1181
1182         error = in_getmulti(ifp, gina, &inm);
1183         if (error) {
1184                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: in_getmulti() failure", __func__);
1185                 return (error);
1186         }
1187
1188         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
1189         error = inm_merge(inm, imf);
1190         if (error) {
1191                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state", __func__);
1192                 goto out_inm_release;
1193         }
1194
1195         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
1196         error = igmp_change_state(inm);
1197         if (error) {
1198                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to update source", __func__);
1199                 goto out_inm_release;
1200         }
1201
1202 out_inm_release:
1203         if (error) {
1204                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: dropping ref on %p", __func__, inm);
1205                 inm_release_locked(inm);
1206         } else {
1207                 *pinm = inm;
1208         }
1209
1210         return (error);
1211 }
1212
1213 /*
1214  * Leave a multicast group; unlocked entry point.
1215  */
1216 int
1217 in_leavegroup(struct in_multi *inm, /*const*/ struct in_mfilter *imf)
1218 {
1219         int error;
1220
1221         IN_MULTI_LOCK();
1222         error = in_leavegroup_locked(inm, imf);
1223         IN_MULTI_UNLOCK();
1224
1225         return (error);
1226 }
1227
1228 /*
1229  * Leave a multicast group; real entry point.
1230  * All source filters will be expunged.
1231  *
1232  * Only preserves atomicity at inm level.
1233  *
1234  * Holding the write lock for the INP which contains imf
1235  * is highly advisable. We can't assert for it as imf does not
1236  * contain a back-pointer to the owning inp.
1237  *
1238  * Note: This is not the same as inm_release(*) as this function also
1239  * makes a state change downcall into IGMP.
1240  */
1241 int
1242 in_leavegroup_locked(struct in_multi *inm, /*const*/ struct in_mfilter *imf)
1243 {
1244         struct in_mfilter        timf;
1245         int                      error;
1246
1247         error = 0;
1248
1249         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
1250
1251         CTR5(KTR_IGMPV3, "%s: leave inm %p, 0x%08x/%s, imf %p", __func__,
1252             inm, ntohl(inm->inm_addr.s_addr),
1253             (inm_is_ifp_detached(inm) ? "null" : inm->inm_ifp->if_xname),
1254             imf);
1255
1256         /*
1257          * If no imf was specified (i.e. kernel consumer),
1258          * fake one up and assume it is an ASM join.
1259          */
1260         if (imf == NULL) {
1261                 imf_init(&timf, MCAST_EXCLUDE, MCAST_UNDEFINED);
1262                 imf = &timf;
1263         }
1264
1265         /*
1266          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
1267          *
1268          * As this particular invocation should not cause any memory
1269          * to be allocated, and there is no opportunity to roll back
1270          * the transaction, it MUST NOT fail.
1271          */
1272         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
1273         error = inm_merge(inm, imf);
1274         KASSERT(error == 0, ("%s: failed to merge inm state", __func__));
1275
1276         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
1277         CURVNET_SET(inm->inm_ifp->if_vnet);
1278         error = igmp_change_state(inm);
1279         CURVNET_RESTORE();
1280         if (error)
1281                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall", __func__);
1282
1283         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: dropping ref on %p", __func__, inm);
1284         inm_release_locked(inm);
1285
1286         return (error);
1287 }
1288
1289 /*#ifndef BURN_BRIDGES*/
1290 /*
1291  * Join an IPv4 multicast group in (*,G) exclusive mode.
1292  * The group must be a 224.0.0.0/24 link-scope group.
1293  * This KPI is for legacy kernel consumers only.
1294  */
1295 struct in_multi *
1296 in_addmulti(struct in_addr *ap, struct ifnet *ifp)
1297 {
1298         struct in_multi *pinm;
1299         int error;
1300 #ifdef INVARIANTS
1301         char addrbuf[INET_ADDRSTRLEN];
1302 #endif
1303
1304         KASSERT(IN_LOCAL_GROUP(ntohl(ap->s_addr)),
1305             ("%s: %s not in 224.0.0.0/24", __func__,
1306             inet_ntoa_r(*ap, addrbuf)));
1307
1308         error = in_joingroup(ifp, ap, NULL, &pinm);
1309         if (error != 0)
1310                 pinm = NULL;
1311
1312         return (pinm);
1313 }
1314
1315 /*
1316  * Leave an IPv4 multicast group, assumed to be in exclusive (*,G) mode.
1317  * This KPI is for legacy kernel consumers only.
1318  */
1319 void
1320 in_delmulti(struct in_multi *inm)
1321 {
1322
1323         (void)in_leavegroup(inm, NULL);
1324 }
1325 /*#endif*/
1326
1327 /*
1328  * Block or unblock an ASM multicast source on an inpcb.
1329  * This implements the delta-based API described in RFC 3678.
1330  *
1331  * The delta-based API applies only to exclusive-mode memberships.
1332  * An IGMP downcall will be performed.
1333  *
1334  * SMPng: NOTE: Must take Giant as a join may create a new ifma.
1335  *
1336  * Return 0 if successful, otherwise return an appropriate error code.
1337  */
1338 static int
1339 inp_block_unblock_source(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1340 {
1341         struct group_source_req          gsr;
1342         sockunion_t                     *gsa, *ssa;
1343         struct ifnet                    *ifp;
1344         struct in_mfilter               *imf;
1345         struct ip_moptions              *imo;
1346         struct in_msource               *ims;
1347         struct in_multi                 *inm;
1348         size_t                           idx;
1349         uint16_t                         fmode;
1350         int                              error, doblock;
1351
1352         ifp = NULL;
1353         error = 0;
1354         doblock = 0;
1355
1356         memset(&gsr, 0, sizeof(struct group_source_req));
1357         gsa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_group;
1358         ssa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_source;
1359
1360         switch (sopt->sopt_name) {
1361         case IP_BLOCK_SOURCE:
1362         case IP_UNBLOCK_SOURCE: {
1363                 struct ip_mreq_source    mreqs;
1364
1365                 error = sooptcopyin(sopt, &mreqs,
1366                     sizeof(struct ip_mreq_source),
1367                     sizeof(struct ip_mreq_source));
1368                 if (error)
1369                         return (error);
1370
1371                 gsa->sin.sin_family = AF_INET;
1372                 gsa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1373                 gsa->sin.sin_addr = mreqs.imr_multiaddr;
1374
1375                 ssa->sin.sin_family = AF_INET;
1376                 ssa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1377                 ssa->sin.sin_addr = mreqs.imr_sourceaddr;
1378
1379                 if (!in_nullhost(mreqs.imr_interface))
1380                         INADDR_TO_IFP(mreqs.imr_interface, ifp);
1381
1382                 if (sopt->sopt_name == IP_BLOCK_SOURCE)
1383                         doblock = 1;
1384
1385                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imr_interface = 0x%08x, ifp = %p",
1386                     __func__, ntohl(mreqs.imr_interface.s_addr), ifp);
1387                 break;
1388             }
1389
1390         case MCAST_BLOCK_SOURCE:
1391         case MCAST_UNBLOCK_SOURCE:
1392                 error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
1393                     sizeof(struct group_source_req),
1394                     sizeof(struct group_source_req));
1395                 if (error)
1396                         return (error);
1397
1398                 if (gsa->sin.sin_family != AF_INET ||
1399                     gsa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
1400                         return (EINVAL);
1401
1402                 if (ssa->sin.sin_family != AF_INET ||
1403                     ssa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
1404                         return (EINVAL);
1405
1406                 if (gsr.gsr_interface == 0 || V_if_index < gsr.gsr_interface)
1407                         return (EADDRNOTAVAIL);
1408
1409                 ifp = ifnet_byindex(gsr.gsr_interface);
1410
1411                 if (sopt->sopt_name == MCAST_BLOCK_SOURCE)
1412                         doblock = 1;
1413                 break;
1414
1415         default:
1416                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: unknown sopt_name %d",
1417                     __func__, sopt->sopt_name);
1418                 return (EOPNOTSUPP);
1419                 break;
1420         }
1421
1422         if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
1423                 return (EINVAL);
1424
1425         /*
1426          * Check if we are actually a member of this group.
1427          */
1428         imo = inp_findmoptions(inp);
1429         idx = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
1430         if (idx == -1 || imo->imo_mfilters == NULL) {
1431                 error = EADDRNOTAVAIL;
1432                 goto out_inp_locked;
1433         }
1434
1435         KASSERT(imo->imo_mfilters != NULL,
1436             ("%s: imo_mfilters not allocated", __func__));
1437         imf = &imo->imo_mfilters[idx];
1438         inm = imo->imo_membership[idx];
1439
1440         /*
1441          * Attempting to use the delta-based API on an
1442          * non exclusive-mode membership is an error.
1443          */
1444         fmode = imf->imf_st[0];
1445         if (fmode != MCAST_EXCLUDE) {
1446                 error = EINVAL;
1447                 goto out_inp_locked;
1448         }
1449
1450         /*
1451          * Deal with error cases up-front:
1452          *  Asked to block, but already blocked; or
1453          *  Asked to unblock, but nothing to unblock.
1454          * If adding a new block entry, allocate it.
1455          */
1456         ims = imo_match_source(imo, idx, &ssa->sa);
1457         if ((ims != NULL && doblock) || (ims == NULL && !doblock)) {
1458                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: source 0x%08x %spresent", __func__,
1459                     ntohl(ssa->sin.sin_addr.s_addr), doblock ? "" : "not ");
1460                 error = EADDRNOTAVAIL;
1461                 goto out_inp_locked;
1462         }
1463
1464         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
1465
1466         /*
1467          * Begin state merge transaction at socket layer.
1468          */
1469         if (doblock) {
1470                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "block");
1471                 ims = imf_graft(imf, fmode, &ssa->sin);
1472                 if (ims == NULL)
1473                         error = ENOMEM;
1474         } else {
1475                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "allow");
1476                 error = imf_prune(imf, &ssa->sin);
1477         }
1478
1479         if (error) {
1480                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge imf state failed", __func__);
1481                 goto out_imf_rollback;
1482         }
1483
1484         /*
1485          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
1486          */
1487         IN_MULTI_LOCK();
1488
1489         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
1490         error = inm_merge(inm, imf);
1491         if (error) {
1492                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state", __func__);
1493                 goto out_in_multi_locked;
1494         }
1495
1496         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
1497         error = igmp_change_state(inm);
1498         if (error)
1499                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall", __func__);
1500
1501 out_in_multi_locked:
1502
1503         IN_MULTI_UNLOCK();
1504
1505 out_imf_rollback:
1506         if (error)
1507                 imf_rollback(imf);
1508         else
1509                 imf_commit(imf);
1510
1511         imf_reap(imf);
1512
1513 out_inp_locked:
1514         INP_WUNLOCK(inp);
1515         return (error);
1516 }
1517
1518 /*
1519  * Given an inpcb, return its multicast options structure pointer.  Accepts
1520  * an unlocked inpcb pointer, but will return it locked.  May sleep.
1521  *
1522  * SMPng: NOTE: Potentially calls malloc(M_WAITOK) with Giant held.
1523  * SMPng: NOTE: Returns with the INP write lock held.
1524  */
1525 static struct ip_moptions *
1526 inp_findmoptions(struct inpcb *inp)
1527 {
1528         struct ip_moptions       *imo;
1529         struct in_multi         **immp;
1530         struct in_mfilter        *imfp;
1531         size_t                    idx;
1532
1533         INP_WLOCK(inp);
1534         if (inp->inp_moptions != NULL)
1535                 return (inp->inp_moptions);
1536
1537         INP_WUNLOCK(inp);
1538
1539         imo = malloc(sizeof(*imo), M_IPMOPTS, M_WAITOK);
1540         immp = malloc(sizeof(*immp) * IP_MIN_MEMBERSHIPS, M_IPMOPTS,
1541             M_WAITOK | M_ZERO);
1542         imfp = malloc(sizeof(struct in_mfilter) * IP_MIN_MEMBERSHIPS,
1543             M_INMFILTER, M_WAITOK);
1544
1545         imo->imo_multicast_ifp = NULL;
1546         imo->imo_multicast_addr.s_addr = INADDR_ANY;
1547         imo->imo_multicast_vif = -1;
1548         imo->imo_multicast_ttl = IP_DEFAULT_MULTICAST_TTL;
1549         imo->imo_multicast_loop = in_mcast_loop;
1550         imo->imo_num_memberships = 0;
1551         imo->imo_max_memberships = IP_MIN_MEMBERSHIPS;
1552         imo->imo_membership = immp;
1553
1554         /* Initialize per-group source filters. */
1555         for (idx = 0; idx < IP_MIN_MEMBERSHIPS; idx++)
1556                 imf_init(&imfp[idx], MCAST_UNDEFINED, MCAST_EXCLUDE);
1557         imo->imo_mfilters = imfp;
1558
1559         INP_WLOCK(inp);
1560         if (inp->inp_moptions != NULL) {
1561                 free(imfp, M_INMFILTER);
1562                 free(immp, M_IPMOPTS);
1563                 free(imo, M_IPMOPTS);
1564                 return (inp->inp_moptions);
1565         }
1566         inp->inp_moptions = imo;
1567         return (imo);
1568 }
1569
1570 /*
1571  * Discard the IP multicast options (and source filters).  To minimize
1572  * the amount of work done while holding locks such as the INP's
1573  * pcbinfo lock (which is used in the receive path), the free
1574  * operation is performed asynchronously in a separate task.
1575  *
1576  * SMPng: NOTE: assumes INP write lock is held.
1577  */
1578 void
1579 inp_freemoptions(struct ip_moptions *imo)
1580 {
1581
1582         KASSERT(imo != NULL, ("%s: ip_moptions is NULL", __func__));
1583         IN_MULTI_LOCK();
1584         STAILQ_INSERT_TAIL(&imo_gc_list, imo, imo_link);
1585         IN_MULTI_UNLOCK();
1586         taskqueue_enqueue(taskqueue_thread, &imo_gc_task);
1587 }
1588
1589 static void
1590 inp_freemoptions_internal(struct ip_moptions *imo)
1591 {
1592         struct in_mfilter       *imf;
1593         size_t                   idx, nmships;
1594
1595         nmships = imo->imo_num_memberships;
1596         for (idx = 0; idx < nmships; ++idx) {
1597                 imf = imo->imo_mfilters ? &imo->imo_mfilters[idx] : NULL;
1598                 if (imf)
1599                         imf_leave(imf);
1600                 (void)in_leavegroup(imo->imo_membership[idx], imf);
1601                 if (imf)
1602                         imf_purge(imf);
1603         }
1604
1605         if (imo->imo_mfilters)
1606                 free(imo->imo_mfilters, M_INMFILTER);
1607         free(imo->imo_membership, M_IPMOPTS);
1608         free(imo, M_IPMOPTS);
1609 }
1610
1611 static void
1612 inp_gcmoptions(void *context, int pending)
1613 {
1614         struct ip_moptions *imo;
1615
1616         IN_MULTI_LOCK();
1617         while (!STAILQ_EMPTY(&imo_gc_list)) {
1618                 imo = STAILQ_FIRST(&imo_gc_list);
1619                 STAILQ_REMOVE_HEAD(&imo_gc_list, imo_link);
1620                 IN_MULTI_UNLOCK();
1621                 inp_freemoptions_internal(imo);
1622                 IN_MULTI_LOCK();
1623         }
1624         IN_MULTI_UNLOCK();
1625 }
1626
1627 /*
1628  * Atomically get source filters on a socket for an IPv4 multicast group.
1629  * Called with INP lock held; returns with lock released.
1630  */
1631 static int
1632 inp_get_source_filters(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1633 {
1634         struct __msfilterreq     msfr;
1635         sockunion_t             *gsa;
1636         struct ifnet            *ifp;
1637         struct ip_moptions      *imo;
1638         struct in_mfilter       *imf;
1639         struct ip_msource       *ims;
1640         struct in_msource       *lims;
1641         struct sockaddr_in      *psin;
1642         struct sockaddr_storage *ptss;
1643         struct sockaddr_storage *tss;
1644         int                      error;
1645         size_t                   idx, nsrcs, ncsrcs;
1646
1647         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
1648
1649         imo = inp->inp_moptions;
1650         KASSERT(imo != NULL, ("%s: null ip_moptions", __func__));
1651
1652         INP_WUNLOCK(inp);
1653
1654         error = sooptcopyin(sopt, &msfr, sizeof(struct __msfilterreq),
1655             sizeof(struct __msfilterreq));
1656         if (error)
1657                 return (error);
1658
1659         if (msfr.msfr_ifindex == 0 || V_if_index < msfr.msfr_ifindex)
1660                 return (EINVAL);
1661
1662         ifp = ifnet_byindex(msfr.msfr_ifindex);
1663         if (ifp == NULL)
1664                 return (EINVAL);
1665
1666         INP_WLOCK(inp);
1667
1668         /*
1669          * Lookup group on the socket.
1670          */
1671         gsa = (sockunion_t *)&msfr.msfr_group;
1672         idx = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
1673         if (idx == -1 || imo->imo_mfilters == NULL) {
1674                 INP_WUNLOCK(inp);
1675                 return (EADDRNOTAVAIL);
1676         }
1677         imf = &imo->imo_mfilters[idx];
1678
1679         /*
1680          * Ignore memberships which are in limbo.
1681          */
1682         if (imf->imf_st[1] == MCAST_UNDEFINED) {
1683                 INP_WUNLOCK(inp);
1684                 return (EAGAIN);
1685         }
1686         msfr.msfr_fmode = imf->imf_st[1];
1687
1688         /*
1689          * If the user specified a buffer, copy out the source filter
1690          * entries to userland gracefully.
1691          * We only copy out the number of entries which userland
1692          * has asked for, but we always tell userland how big the
1693          * buffer really needs to be.
1694          */
1695         if (msfr.msfr_nsrcs > in_mcast_maxsocksrc)
1696                 msfr.msfr_nsrcs = in_mcast_maxsocksrc;
1697         tss = NULL;
1698         if (msfr.msfr_srcs != NULL && msfr.msfr_nsrcs > 0) {
1699                 tss = malloc(sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs,
1700                     M_TEMP, M_NOWAIT | M_ZERO);
1701                 if (tss == NULL) {
1702                         INP_WUNLOCK(inp);
1703                         return (ENOBUFS);
1704                 }
1705         }
1706
1707         /*
1708          * Count number of sources in-mode at t0.
1709          * If buffer space exists and remains, copy out source entries.
1710          */
1711         nsrcs = msfr.msfr_nsrcs;
1712         ncsrcs = 0;
1713         ptss = tss;
1714         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
1715                 lims = (struct in_msource *)ims;
1716                 if (lims->imsl_st[0] == MCAST_UNDEFINED ||
1717                     lims->imsl_st[0] != imf->imf_st[0])
1718                         continue;
1719                 ++ncsrcs;
1720                 if (tss != NULL && nsrcs > 0) {
1721                         psin = (struct sockaddr_in *)ptss;
1722                         psin->sin_family = AF_INET;
1723                         psin->sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1724                         psin->sin_addr.s_addr = htonl(lims->ims_haddr);
1725                         psin->sin_port = 0;
1726                         ++ptss;
1727                         --nsrcs;
1728                 }
1729         }
1730
1731         INP_WUNLOCK(inp);
1732
1733         if (tss != NULL) {
1734                 error = copyout(tss, msfr.msfr_srcs,
1735                     sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs);
1736                 free(tss, M_TEMP);
1737                 if (error)
1738                         return (error);
1739         }
1740
1741         msfr.msfr_nsrcs = ncsrcs;
1742         error = sooptcopyout(sopt, &msfr, sizeof(struct __msfilterreq));
1743
1744         return (error);
1745 }
1746
1747 /*
1748  * Return the IP multicast options in response to user getsockopt().
1749  */
1750 int
1751 inp_getmoptions(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1752 {
1753         struct rm_priotracker    in_ifa_tracker;
1754         struct ip_mreqn          mreqn;
1755         struct ip_moptions      *imo;
1756         struct ifnet            *ifp;
1757         struct in_ifaddr        *ia;
1758         int                      error, optval;
1759         u_char                   coptval;
1760
1761         INP_WLOCK(inp);
1762         imo = inp->inp_moptions;
1763         /*
1764          * If socket is neither of type SOCK_RAW or SOCK_DGRAM,
1765          * or is a divert socket, reject it.
1766          */
1767         if (inp->inp_socket->so_proto->pr_protocol == IPPROTO_DIVERT ||
1768             (inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_RAW &&
1769             inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_DGRAM)) {
1770                 INP_WUNLOCK(inp);
1771                 return (EOPNOTSUPP);
1772         }
1773
1774         error = 0;
1775         switch (sopt->sopt_name) {
1776         case IP_MULTICAST_VIF:
1777                 if (imo != NULL)
1778                         optval = imo->imo_multicast_vif;
1779                 else
1780                         optval = -1;
1781                 INP_WUNLOCK(inp);
1782                 error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof(int));
1783                 break;
1784
1785         case IP_MULTICAST_IF:
1786                 memset(&mreqn, 0, sizeof(struct ip_mreqn));
1787                 if (imo != NULL) {
1788                         ifp = imo->imo_multicast_ifp;
1789                         if (!in_nullhost(imo->imo_multicast_addr)) {
1790                                 mreqn.imr_address = imo->imo_multicast_addr;
1791                         } else if (ifp != NULL) {
1792                                 mreqn.imr_ifindex = ifp->if_index;
1793                                 IFP_TO_IA(ifp, ia, &in_ifa_tracker);
1794                                 if (ia != NULL) {
1795                                         mreqn.imr_address =
1796                                             IA_SIN(ia)->sin_addr;
1797                                         ifa_free(&ia->ia_ifa);
1798                                 }
1799                         }
1800                 }
1801                 INP_WUNLOCK(inp);
1802                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(struct ip_mreqn)) {
1803                         error = sooptcopyout(sopt, &mreqn,
1804                             sizeof(struct ip_mreqn));
1805                 } else {
1806                         error = sooptcopyout(sopt, &mreqn.imr_address,
1807                             sizeof(struct in_addr));
1808                 }
1809                 break;
1810
1811         case IP_MULTICAST_TTL:
1812                 if (imo == NULL)
1813                         optval = coptval = IP_DEFAULT_MULTICAST_TTL;
1814                 else
1815                         optval = coptval = imo->imo_multicast_ttl;
1816                 INP_WUNLOCK(inp);
1817                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char))
1818                         error = sooptcopyout(sopt, &coptval, sizeof(u_char));
1819                 else
1820                         error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof(int));
1821                 break;
1822
1823         case IP_MULTICAST_LOOP:
1824                 if (imo == NULL)
1825                         optval = coptval = IP_DEFAULT_MULTICAST_LOOP;
1826                 else
1827                         optval = coptval = imo->imo_multicast_loop;
1828                 INP_WUNLOCK(inp);
1829                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char))
1830                         error = sooptcopyout(sopt, &coptval, sizeof(u_char));
1831                 else
1832                         error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof(int));
1833                 break;
1834
1835         case IP_MSFILTER:
1836                 if (imo == NULL) {
1837                         error = EADDRNOTAVAIL;
1838                         INP_WUNLOCK(inp);
1839                 } else {
1840                         error = inp_get_source_filters(inp, sopt);
1841                 }
1842                 break;
1843
1844         default:
1845                 INP_WUNLOCK(inp);
1846                 error = ENOPROTOOPT;
1847                 break;
1848         }
1849
1850         INP_UNLOCK_ASSERT(inp);
1851
1852         return (error);
1853 }
1854
1855 /*
1856  * Look up the ifnet to use for a multicast group membership,
1857  * given the IPv4 address of an interface, and the IPv4 group address.
1858  *
1859  * This routine exists to support legacy multicast applications
1860  * which do not understand that multicast memberships are scoped to
1861  * specific physical links in the networking stack, or which need
1862  * to join link-scope groups before IPv4 addresses are configured.
1863  *
1864  * If inp is non-NULL, use this socket's current FIB number for any
1865  * required FIB lookup.
1866  * If ina is INADDR_ANY, look up the group address in the unicast FIB,
1867  * and use its ifp; usually, this points to the default next-hop.
1868  *
1869  * If the FIB lookup fails, attempt to use the first non-loopback
1870  * interface with multicast capability in the system as a
1871  * last resort. The legacy IPv4 ASM API requires that we do
1872  * this in order to allow groups to be joined when the routing
1873  * table has not yet been populated during boot.
1874  *
1875  * Returns NULL if no ifp could be found.
1876  *
1877  * SMPng: TODO: Acquire the appropriate locks for INADDR_TO_IFP.
1878  * FUTURE: Implement IPv4 source-address selection.
1879  */
1880 static struct ifnet *
1881 inp_lookup_mcast_ifp(const struct inpcb *inp,
1882     const struct sockaddr_in *gsin, const struct in_addr ina)
1883 {
1884         struct rm_priotracker in_ifa_tracker;
1885         struct ifnet *ifp;
1886         struct nhop4_basic nh4;
1887         uint32_t fibnum;
1888
1889         KASSERT(gsin->sin_family == AF_INET, ("%s: not AF_INET", __func__));
1890         KASSERT(IN_MULTICAST(ntohl(gsin->sin_addr.s_addr)),
1891             ("%s: not multicast", __func__));
1892
1893         ifp = NULL;
1894         if (!in_nullhost(ina)) {
1895                 INADDR_TO_IFP(ina, ifp);
1896         } else {
1897                 fibnum = inp ? inp->inp_inc.inc_fibnum : 0;
1898                 if (fib4_lookup_nh_basic(fibnum, gsin->sin_addr, 0, 0, &nh4)==0)
1899                         ifp = nh4.nh_ifp;
1900                 else {
1901                         struct in_ifaddr *ia;
1902                         struct ifnet *mifp;
1903
1904                         mifp = NULL;
1905                         IN_IFADDR_RLOCK(&in_ifa_tracker);
1906                         TAILQ_FOREACH(ia, &V_in_ifaddrhead, ia_link) {
1907                                 mifp = ia->ia_ifp;
1908                                 if (!(mifp->if_flags & IFF_LOOPBACK) &&
1909                                      (mifp->if_flags & IFF_MULTICAST)) {
1910                                         ifp = mifp;
1911                                         break;
1912                                 }
1913                         }
1914                         IN_IFADDR_RUNLOCK(&in_ifa_tracker);
1915                 }
1916         }
1917
1918         return (ifp);
1919 }
1920
1921 /*
1922  * Join an IPv4 multicast group, possibly with a source.
1923  */
1924 static int
1925 inp_join_group(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1926 {
1927         struct group_source_req          gsr;
1928         sockunion_t                     *gsa, *ssa;
1929         struct ifnet                    *ifp;
1930         struct in_mfilter               *imf;
1931         struct ip_moptions              *imo;
1932         struct in_multi                 *inm;
1933         struct in_msource               *lims;
1934         size_t                           idx;
1935         int                              error, is_new;
1936
1937         ifp = NULL;
1938         imf = NULL;
1939         lims = NULL;
1940         error = 0;
1941         is_new = 0;
1942
1943         memset(&gsr, 0, sizeof(struct group_source_req));
1944         gsa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_group;
1945         gsa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
1946         ssa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_source;
1947         ssa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
1948
1949         switch (sopt->sopt_name) {
1950         case IP_ADD_MEMBERSHIP:
1951         case IP_ADD_SOURCE_MEMBERSHIP: {
1952                 struct ip_mreq_source    mreqs;
1953
1954                 if (sopt->sopt_name == IP_ADD_MEMBERSHIP) {
1955                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqs,
1956                             sizeof(struct ip_mreq),
1957                             sizeof(struct ip_mreq));
1958                         /*
1959                          * Do argument switcharoo from ip_mreq into
1960                          * ip_mreq_source to avoid using two instances.
1961                          */
1962                         mreqs.imr_interface = mreqs.imr_sourceaddr;
1963                         mreqs.imr_sourceaddr.s_addr = INADDR_ANY;
1964                 } else if (sopt->sopt_name == IP_ADD_SOURCE_MEMBERSHIP) {
1965                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqs,
1966                             sizeof(struct ip_mreq_source),
1967                             sizeof(struct ip_mreq_source));
1968                 }
1969                 if (error)
1970                         return (error);
1971
1972                 gsa->sin.sin_family = AF_INET;
1973                 gsa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1974                 gsa->sin.sin_addr = mreqs.imr_multiaddr;
1975
1976                 if (sopt->sopt_name == IP_ADD_SOURCE_MEMBERSHIP) {
1977                         ssa->sin.sin_family = AF_INET;
1978                         ssa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1979                         ssa->sin.sin_addr = mreqs.imr_sourceaddr;
1980                 }
1981
1982                 if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
1983                         return (EINVAL);
1984
1985                 ifp = inp_lookup_mcast_ifp(inp, &gsa->sin,
1986                     mreqs.imr_interface);
1987                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imr_interface = 0x%08x, ifp = %p",
1988                     __func__, ntohl(mreqs.imr_interface.s_addr), ifp);
1989                 break;
1990         }
1991
1992         case MCAST_JOIN_GROUP:
1993         case MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP:
1994                 if (sopt->sopt_name == MCAST_JOIN_GROUP) {
1995                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
1996                             sizeof(struct group_req),
1997                             sizeof(struct group_req));
1998                 } else if (sopt->sopt_name == MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP) {
1999                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2000                             sizeof(struct group_source_req),
2001                             sizeof(struct group_source_req));
2002                 }
2003                 if (error)
2004                         return (error);
2005
2006                 if (gsa->sin.sin_family != AF_INET ||
2007                     gsa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2008                         return (EINVAL);
2009
2010                 /*
2011                  * Overwrite the port field if present, as the sockaddr
2012                  * being copied in may be matched with a binary comparison.
2013                  */
2014                 gsa->sin.sin_port = 0;
2015                 if (sopt->sopt_name == MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP) {
2016                         if (ssa->sin.sin_family != AF_INET ||
2017                             ssa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2018                                 return (EINVAL);
2019                         ssa->sin.sin_port = 0;
2020                 }
2021
2022                 if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2023                         return (EINVAL);
2024
2025                 if (gsr.gsr_interface == 0 || V_if_index < gsr.gsr_interface)
2026                         return (EADDRNOTAVAIL);
2027                 ifp = ifnet_byindex(gsr.gsr_interface);
2028                 break;
2029
2030         default:
2031                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: unknown sopt_name %d",
2032                     __func__, sopt->sopt_name);
2033                 return (EOPNOTSUPP);
2034                 break;
2035         }
2036
2037         if (ifp == NULL || (ifp->if_flags & IFF_MULTICAST) == 0)
2038                 return (EADDRNOTAVAIL);
2039
2040         imo = inp_findmoptions(inp);
2041         idx = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
2042         if (idx == -1) {
2043                 is_new = 1;
2044         } else {
2045                 inm = imo->imo_membership[idx];
2046                 imf = &imo->imo_mfilters[idx];
2047                 if (ssa->ss.ss_family != AF_UNSPEC) {
2048                         /*
2049                          * MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP on an exclusive membership
2050                          * is an error. On an existing inclusive membership,
2051                          * it just adds the source to the filter list.
2052                          */
2053                         if (imf->imf_st[1] != MCAST_INCLUDE) {
2054                                 error = EINVAL;
2055                                 goto out_inp_locked;
2056                         }
2057                         /*
2058                          * Throw out duplicates.
2059                          *
2060                          * XXX FIXME: This makes a naive assumption that
2061                          * even if entries exist for *ssa in this imf,
2062                          * they will be rejected as dupes, even if they
2063                          * are not valid in the current mode (in-mode).
2064                          *
2065                          * in_msource is transactioned just as for anything
2066                          * else in SSM -- but note naive use of inm_graft()
2067                          * below for allocating new filter entries.
2068                          *
2069                          * This is only an issue if someone mixes the
2070                          * full-state SSM API with the delta-based API,
2071                          * which is discouraged in the relevant RFCs.
2072                          */
2073                         lims = imo_match_source(imo, idx, &ssa->sa);
2074                         if (lims != NULL /*&&
2075                             lims->imsl_st[1] == MCAST_INCLUDE*/) {
2076                                 error = EADDRNOTAVAIL;
2077                                 goto out_inp_locked;
2078                         }
2079                 } else {
2080                         /*
2081                          * MCAST_JOIN_GROUP on an existing exclusive
2082                          * membership is an error; return EADDRINUSE
2083                          * to preserve 4.4BSD API idempotence, and
2084                          * avoid tedious detour to code below.
2085                          * NOTE: This is bending RFC 3678 a bit.
2086                          *
2087                          * On an existing inclusive membership, this is also
2088                          * an error; if you want to change filter mode,
2089                          * you must use the userland API setsourcefilter().
2090                          * XXX We don't reject this for imf in UNDEFINED
2091                          * state at t1, because allocation of a filter
2092                          * is atomic with allocation of a membership.
2093                          */
2094                         error = EINVAL;
2095                         if (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE)
2096                                 error = EADDRINUSE;
2097                         goto out_inp_locked;
2098                 }
2099         }
2100
2101         /*
2102          * Begin state merge transaction at socket layer.
2103          */
2104         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2105
2106         if (is_new) {
2107                 if (imo->imo_num_memberships == imo->imo_max_memberships) {
2108                         error = imo_grow(imo);
2109                         if (error)
2110                                 goto out_inp_locked;
2111                 }
2112                 /*
2113                  * Allocate the new slot upfront so we can deal with
2114                  * grafting the new source filter in same code path
2115                  * as for join-source on existing membership.
2116                  */
2117                 idx = imo->imo_num_memberships;
2118                 imo->imo_membership[idx] = NULL;
2119                 imo->imo_num_memberships++;
2120                 KASSERT(imo->imo_mfilters != NULL,
2121                     ("%s: imf_mfilters vector was not allocated", __func__));
2122                 imf = &imo->imo_mfilters[idx];
2123                 KASSERT(RB_EMPTY(&imf->imf_sources),
2124                     ("%s: imf_sources not empty", __func__));
2125         }
2126
2127         /*
2128          * Graft new source into filter list for this inpcb's
2129          * membership of the group. The in_multi may not have
2130          * been allocated yet if this is a new membership, however,
2131          * the in_mfilter slot will be allocated and must be initialized.
2132          *
2133          * Note: Grafting of exclusive mode filters doesn't happen
2134          * in this path.
2135          * XXX: Should check for non-NULL lims (node exists but may
2136          * not be in-mode) for interop with full-state API.
2137          */
2138         if (ssa->ss.ss_family != AF_UNSPEC) {
2139                 /* Membership starts in IN mode */
2140                 if (is_new) {
2141                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: new join w/source", __func__);
2142                         imf_init(imf, MCAST_UNDEFINED, MCAST_INCLUDE);
2143                 } else {
2144                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "allow");
2145                 }
2146                 lims = imf_graft(imf, MCAST_INCLUDE, &ssa->sin);
2147                 if (lims == NULL) {
2148                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge imf state failed",
2149                             __func__);
2150                         error = ENOMEM;
2151                         goto out_imo_free;
2152                 }
2153         } else {
2154                 /* No address specified; Membership starts in EX mode */
2155                 if (is_new) {
2156                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: new join w/o source", __func__);
2157                         imf_init(imf, MCAST_UNDEFINED, MCAST_EXCLUDE);
2158                 }
2159         }
2160
2161         /*
2162          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
2163          */
2164         IN_MULTI_LOCK();
2165
2166         if (is_new) {
2167                 error = in_joingroup_locked(ifp, &gsa->sin.sin_addr, imf,
2168                     &inm);
2169                 if (error) {
2170                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: in_joingroup_locked failed", 
2171                             __func__);
2172                         IN_MULTI_UNLOCK();
2173                         goto out_imo_free;
2174                 }
2175                 imo->imo_membership[idx] = inm;
2176         } else {
2177                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
2178                 error = inm_merge(inm, imf);
2179                 if (error) {
2180                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state",
2181                             __func__);
2182                         goto out_in_multi_locked;
2183                 }
2184                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
2185                 error = igmp_change_state(inm);
2186                 if (error) {
2187                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall",
2188                             __func__);
2189                         goto out_in_multi_locked;
2190                 }
2191         }
2192
2193 out_in_multi_locked:
2194
2195         IN_MULTI_UNLOCK();
2196
2197         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2198         if (error) {
2199                 imf_rollback(imf);
2200                 if (is_new)
2201                         imf_purge(imf);
2202                 else
2203                         imf_reap(imf);
2204         } else {
2205                 imf_commit(imf);
2206         }
2207
2208 out_imo_free:
2209         if (error && is_new) {
2210                 imo->imo_membership[idx] = NULL;
2211                 --imo->imo_num_memberships;
2212         }
2213
2214 out_inp_locked:
2215         INP_WUNLOCK(inp);
2216         return (error);
2217 }
2218
2219 /*
2220  * Leave an IPv4 multicast group on an inpcb, possibly with a source.
2221  */
2222 static int
2223 inp_leave_group(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2224 {
2225         struct group_source_req          gsr;
2226         struct ip_mreq_source            mreqs;
2227         sockunion_t                     *gsa, *ssa;
2228         struct ifnet                    *ifp;
2229         struct in_mfilter               *imf;
2230         struct ip_moptions              *imo;
2231         struct in_msource               *ims;
2232         struct in_multi                 *inm;
2233         size_t                           idx;
2234         int                              error, is_final;
2235
2236         ifp = NULL;
2237         error = 0;
2238         is_final = 1;
2239
2240         memset(&gsr, 0, sizeof(struct group_source_req));
2241         gsa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_group;
2242         gsa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
2243         ssa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_source;
2244         ssa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
2245
2246         switch (sopt->sopt_name) {
2247         case IP_DROP_MEMBERSHIP:
2248         case IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP:
2249                 if (sopt->sopt_name == IP_DROP_MEMBERSHIP) {
2250                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqs,
2251                             sizeof(struct ip_mreq),
2252                             sizeof(struct ip_mreq));
2253                         /*
2254                          * Swap interface and sourceaddr arguments,
2255                          * as ip_mreq and ip_mreq_source are laid
2256                          * out differently.
2257                          */
2258                         mreqs.imr_interface = mreqs.imr_sourceaddr;
2259                         mreqs.imr_sourceaddr.s_addr = INADDR_ANY;
2260                 } else if (sopt->sopt_name == IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP) {
2261                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqs,
2262                             sizeof(struct ip_mreq_source),
2263                             sizeof(struct ip_mreq_source));
2264                 }
2265                 if (error)
2266                         return (error);
2267
2268                 gsa->sin.sin_family = AF_INET;
2269                 gsa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
2270                 gsa->sin.sin_addr = mreqs.imr_multiaddr;
2271
2272                 if (sopt->sopt_name == IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP) {
2273                         ssa->sin.sin_family = AF_INET;
2274                         ssa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
2275                         ssa->sin.sin_addr = mreqs.imr_sourceaddr;
2276                 }
2277
2278                 /*
2279                  * Attempt to look up hinted ifp from interface address.
2280                  * Fallthrough with null ifp iff lookup fails, to
2281                  * preserve 4.4BSD mcast API idempotence.
2282                  * XXX NOTE WELL: The RFC 3678 API is preferred because
2283                  * using an IPv4 address as a key is racy.
2284                  */
2285                 if (!in_nullhost(mreqs.imr_interface))
2286                         INADDR_TO_IFP(mreqs.imr_interface, ifp);
2287
2288                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imr_interface = 0x%08x, ifp = %p",
2289                     __func__, ntohl(mreqs.imr_interface.s_addr), ifp);
2290
2291                 break;
2292
2293         case MCAST_LEAVE_GROUP:
2294         case MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP:
2295                 if (sopt->sopt_name == MCAST_LEAVE_GROUP) {
2296                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2297                             sizeof(struct group_req),
2298                             sizeof(struct group_req));
2299                 } else if (sopt->sopt_name == MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP) {
2300                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2301                             sizeof(struct group_source_req),
2302                             sizeof(struct group_source_req));
2303                 }
2304                 if (error)
2305                         return (error);
2306
2307                 if (gsa->sin.sin_family != AF_INET ||
2308                     gsa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2309                         return (EINVAL);
2310
2311                 if (sopt->sopt_name == MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP) {
2312                         if (ssa->sin.sin_family != AF_INET ||
2313                             ssa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2314                                 return (EINVAL);
2315                 }
2316
2317                 if (gsr.gsr_interface == 0 || V_if_index < gsr.gsr_interface)
2318                         return (EADDRNOTAVAIL);
2319
2320                 ifp = ifnet_byindex(gsr.gsr_interface);
2321
2322                 if (ifp == NULL)
2323                         return (EADDRNOTAVAIL);
2324                 break;
2325
2326         default:
2327                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: unknown sopt_name %d",
2328                     __func__, sopt->sopt_name);
2329                 return (EOPNOTSUPP);
2330                 break;
2331         }
2332
2333         if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2334                 return (EINVAL);
2335
2336         /*
2337          * Find the membership in the membership array.
2338          */
2339         imo = inp_findmoptions(inp);
2340         idx = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
2341         if (idx == -1) {
2342                 error = EADDRNOTAVAIL;
2343                 goto out_inp_locked;
2344         }
2345         inm = imo->imo_membership[idx];
2346         imf = &imo->imo_mfilters[idx];
2347
2348         if (ssa->ss.ss_family != AF_UNSPEC)
2349                 is_final = 0;
2350
2351         /*
2352          * Begin state merge transaction at socket layer.
2353          */
2354         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2355
2356         /*
2357          * If we were instructed only to leave a given source, do so.
2358          * MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP is only valid for inclusive memberships.
2359          */
2360         if (is_final) {
2361                 imf_leave(imf);
2362         } else {
2363                 if (imf->imf_st[0] == MCAST_EXCLUDE) {
2364                         error = EADDRNOTAVAIL;
2365                         goto out_inp_locked;
2366                 }
2367                 ims = imo_match_source(imo, idx, &ssa->sa);
2368                 if (ims == NULL) {
2369                         CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: source 0x%08x %spresent",
2370                             __func__, ntohl(ssa->sin.sin_addr.s_addr), "not ");
2371                         error = EADDRNOTAVAIL;
2372                         goto out_inp_locked;
2373                 }
2374                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "block");
2375                 error = imf_prune(imf, &ssa->sin);
2376                 if (error) {
2377                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge imf state failed",
2378                             __func__);
2379                         goto out_inp_locked;
2380                 }
2381         }
2382
2383         /*
2384          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
2385          */
2386         IN_MULTI_LOCK();
2387
2388         if (is_final) {
2389                 /*
2390                  * Give up the multicast address record to which
2391                  * the membership points.
2392                  */
2393                 (void)in_leavegroup_locked(inm, imf);
2394         } else {
2395                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
2396                 error = inm_merge(inm, imf);
2397                 if (error) {
2398                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state",
2399                             __func__);
2400                         goto out_in_multi_locked;
2401                 }
2402
2403                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
2404                 error = igmp_change_state(inm);
2405                 if (error) {
2406                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall",
2407                             __func__);
2408                 }
2409         }
2410
2411 out_in_multi_locked:
2412
2413         IN_MULTI_UNLOCK();
2414
2415         if (error)
2416                 imf_rollback(imf);
2417         else
2418                 imf_commit(imf);
2419
2420         imf_reap(imf);
2421
2422         if (is_final) {
2423                 /* Remove the gap in the membership and filter array. */
2424                 for (++idx; idx < imo->imo_num_memberships; ++idx) {
2425                         imo->imo_membership[idx-1] = imo->imo_membership[idx];
2426                         imo->imo_mfilters[idx-1] = imo->imo_mfilters[idx];
2427                 }
2428                 imo->imo_num_memberships--;
2429         }
2430
2431 out_inp_locked:
2432         INP_WUNLOCK(inp);
2433         return (error);
2434 }
2435
2436 /*
2437  * Select the interface for transmitting IPv4 multicast datagrams.
2438  *
2439  * Either an instance of struct in_addr or an instance of struct ip_mreqn
2440  * may be passed to this socket option. An address of INADDR_ANY or an
2441  * interface index of 0 is used to remove a previous selection.
2442  * When no interface is selected, one is chosen for every send.
2443  */
2444 static int
2445 inp_set_multicast_if(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2446 {
2447         struct in_addr           addr;
2448         struct ip_mreqn          mreqn;
2449         struct ifnet            *ifp;
2450         struct ip_moptions      *imo;
2451         int                      error;
2452
2453         if (sopt->sopt_valsize == sizeof(struct ip_mreqn)) {
2454                 /*
2455                  * An interface index was specified using the
2456                  * Linux-derived ip_mreqn structure.
2457                  */
2458                 error = sooptcopyin(sopt, &mreqn, sizeof(struct ip_mreqn),
2459                     sizeof(struct ip_mreqn));
2460                 if (error)
2461                         return (error);
2462
2463                 if (mreqn.imr_ifindex < 0 || V_if_index < mreqn.imr_ifindex)
2464                         return (EINVAL);
2465
2466                 if (mreqn.imr_ifindex == 0) {
2467                         ifp = NULL;
2468                 } else {
2469                         ifp = ifnet_byindex(mreqn.imr_ifindex);
2470                         if (ifp == NULL)
2471                                 return (EADDRNOTAVAIL);
2472                 }
2473         } else {
2474                 /*
2475                  * An interface was specified by IPv4 address.
2476                  * This is the traditional BSD usage.
2477                  */
2478                 error = sooptcopyin(sopt, &addr, sizeof(struct in_addr),
2479                     sizeof(struct in_addr));
2480                 if (error)
2481                         return (error);
2482                 if (in_nullhost(addr)) {
2483                         ifp = NULL;
2484                 } else {
2485                         INADDR_TO_IFP(addr, ifp);
2486                         if (ifp == NULL)
2487                                 return (EADDRNOTAVAIL);
2488                 }
2489                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: ifp = %p, addr = 0x%08x", __func__, ifp,
2490                     ntohl(addr.s_addr));
2491         }
2492
2493         /* Reject interfaces which do not support multicast. */
2494         if (ifp != NULL && (ifp->if_flags & IFF_MULTICAST) == 0)
2495                 return (EOPNOTSUPP);
2496
2497         imo = inp_findmoptions(inp);
2498         imo->imo_multicast_ifp = ifp;
2499         imo->imo_multicast_addr.s_addr = INADDR_ANY;
2500         INP_WUNLOCK(inp);
2501
2502         return (0);
2503 }
2504
2505 /*
2506  * Atomically set source filters on a socket for an IPv4 multicast group.
2507  *
2508  * SMPng: NOTE: Potentially calls malloc(M_WAITOK) with Giant held.
2509  */
2510 static int
2511 inp_set_source_filters(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2512 {
2513         struct __msfilterreq     msfr;
2514         sockunion_t             *gsa;
2515         struct ifnet            *ifp;
2516         struct in_mfilter       *imf;
2517         struct ip_moptions      *imo;
2518         struct in_multi         *inm;
2519         size_t                   idx;
2520         int                      error;
2521
2522         error = sooptcopyin(sopt, &msfr, sizeof(struct __msfilterreq),
2523             sizeof(struct __msfilterreq));
2524         if (error)
2525                 return (error);
2526
2527         if (msfr.msfr_nsrcs > in_mcast_maxsocksrc)
2528                 return (ENOBUFS);
2529
2530         if ((msfr.msfr_fmode != MCAST_EXCLUDE &&
2531              msfr.msfr_fmode != MCAST_INCLUDE))
2532                 return (EINVAL);
2533
2534         if (msfr.msfr_group.ss_family != AF_INET ||
2535             msfr.msfr_group.ss_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2536                 return (EINVAL);
2537
2538         gsa = (sockunion_t *)&msfr.msfr_group;
2539         if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2540                 return (EINVAL);
2541
2542         gsa->sin.sin_port = 0;  /* ignore port */
2543
2544         if (msfr.msfr_ifindex == 0 || V_if_index < msfr.msfr_ifindex)
2545                 return (EADDRNOTAVAIL);
2546
2547         ifp = ifnet_byindex(msfr.msfr_ifindex);
2548         if (ifp == NULL)
2549                 return (EADDRNOTAVAIL);
2550
2551         /*
2552          * Take the INP write lock.
2553          * Check if this socket is a member of this group.
2554          */
2555         imo = inp_findmoptions(inp);
2556         idx = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
2557         if (idx == -1 || imo->imo_mfilters == NULL) {
2558                 error = EADDRNOTAVAIL;
2559                 goto out_inp_locked;
2560         }
2561         inm = imo->imo_membership[idx];
2562         imf = &imo->imo_mfilters[idx];
2563
2564         /*
2565          * Begin state merge transaction at socket layer.
2566          */
2567         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2568
2569         imf->imf_st[1] = msfr.msfr_fmode;
2570
2571         /*
2572          * Apply any new source filters, if present.
2573          * Make a copy of the user-space source vector so
2574          * that we may copy them with a single copyin. This
2575          * allows us to deal with page faults up-front.
2576          */
2577         if (msfr.msfr_nsrcs > 0) {
2578                 struct in_msource       *lims;
2579                 struct sockaddr_in      *psin;
2580                 struct sockaddr_storage *kss, *pkss;
2581                 int                      i;
2582
2583                 INP_WUNLOCK(inp);
2584  
2585                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: loading %lu source list entries",
2586                     __func__, (unsigned long)msfr.msfr_nsrcs);
2587                 kss = malloc(sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs,
2588                     M_TEMP, M_WAITOK);
2589                 error = copyin(msfr.msfr_srcs, kss,
2590                     sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs);
2591                 if (error) {
2592                         free(kss, M_TEMP);
2593                         return (error);
2594                 }
2595
2596                 INP_WLOCK(inp);
2597
2598                 /*
2599                  * Mark all source filters as UNDEFINED at t1.
2600                  * Restore new group filter mode, as imf_leave()
2601                  * will set it to INCLUDE.
2602                  */
2603                 imf_leave(imf);
2604                 imf->imf_st[1] = msfr.msfr_fmode;
2605
2606                 /*
2607                  * Update socket layer filters at t1, lazy-allocating
2608                  * new entries. This saves a bunch of memory at the
2609                  * cost of one RB_FIND() per source entry; duplicate
2610                  * entries in the msfr_nsrcs vector are ignored.
2611                  * If we encounter an error, rollback transaction.
2612                  *
2613                  * XXX This too could be replaced with a set-symmetric
2614                  * difference like loop to avoid walking from root
2615                  * every time, as the key space is common.
2616                  */
2617                 for (i = 0, pkss = kss; i < msfr.msfr_nsrcs; i++, pkss++) {
2618                         psin = (struct sockaddr_in *)pkss;
2619                         if (psin->sin_family != AF_INET) {
2620                                 error = EAFNOSUPPORT;
2621                                 break;
2622                         }
2623                         if (psin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in)) {
2624                                 error = EINVAL;
2625                                 break;
2626                         }
2627                         error = imf_get_source(imf, psin, &lims);
2628                         if (error)
2629                                 break;
2630                         lims->imsl_st[1] = imf->imf_st[1];
2631                 }
2632                 free(kss, M_TEMP);
2633         }
2634
2635         if (error)
2636                 goto out_imf_rollback;
2637
2638         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2639         IN_MULTI_LOCK();
2640
2641         /*
2642          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
2643          */
2644         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
2645         error = inm_merge(inm, imf);
2646         if (error) {
2647                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state", __func__);
2648                 goto out_in_multi_locked;
2649         }
2650
2651         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
2652         error = igmp_change_state(inm);
2653         if (error)
2654                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall", __func__);
2655
2656 out_in_multi_locked:
2657
2658         IN_MULTI_UNLOCK();
2659
2660 out_imf_rollback:
2661         if (error)
2662                 imf_rollback(imf);
2663         else
2664                 imf_commit(imf);
2665
2666         imf_reap(imf);
2667
2668 out_inp_locked:
2669         INP_WUNLOCK(inp);
2670         return (error);
2671 }
2672
2673 /*
2674  * Set the IP multicast options in response to user setsockopt().
2675  *
2676  * Many of the socket options handled in this function duplicate the
2677  * functionality of socket options in the regular unicast API. However,
2678  * it is not possible to merge the duplicate code, because the idempotence
2679  * of the IPv4 multicast part of the BSD Sockets API must be preserved;
2680  * the effects of these options must be treated as separate and distinct.
2681  *
2682  * SMPng: XXX: Unlocked read of inp_socket believed OK.
2683  * FUTURE: The IP_MULTICAST_VIF option may be eliminated if MROUTING
2684  * is refactored to no longer use vifs.
2685  */
2686 int
2687 inp_setmoptions(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2688 {
2689         struct ip_moptions      *imo;
2690         int                      error;
2691
2692         error = 0;
2693
2694         /*
2695          * If socket is neither of type SOCK_RAW or SOCK_DGRAM,
2696          * or is a divert socket, reject it.
2697          */
2698         if (inp->inp_socket->so_proto->pr_protocol == IPPROTO_DIVERT ||
2699             (inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_RAW &&
2700              inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_DGRAM))
2701                 return (EOPNOTSUPP);
2702
2703         switch (sopt->sopt_name) {
2704         case IP_MULTICAST_VIF: {
2705                 int vifi;
2706                 /*
2707                  * Select a multicast VIF for transmission.
2708                  * Only useful if multicast forwarding is active.
2709                  */
2710                 if (legal_vif_num == NULL) {
2711                         error = EOPNOTSUPP;
2712                         break;
2713                 }
2714                 error = sooptcopyin(sopt, &vifi, sizeof(int), sizeof(int));
2715                 if (error)
2716                         break;
2717                 if (!legal_vif_num(vifi) && (vifi != -1)) {
2718                         error = EINVAL;
2719                         break;
2720                 }
2721                 imo = inp_findmoptions(inp);
2722                 imo->imo_multicast_vif = vifi;
2723                 INP_WUNLOCK(inp);
2724                 break;
2725         }
2726
2727         case IP_MULTICAST_IF:
2728                 error = inp_set_multicast_if(inp, sopt);
2729                 break;
2730
2731         case IP_MULTICAST_TTL: {
2732                 u_char ttl;
2733
2734                 /*
2735                  * Set the IP time-to-live for outgoing multicast packets.
2736                  * The original multicast API required a char argument,
2737                  * which is inconsistent with the rest of the socket API.
2738                  * We allow either a char or an int.
2739                  */
2740                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char)) {
2741                         error = sooptcopyin(sopt, &ttl, sizeof(u_char),
2742                             sizeof(u_char));
2743                         if (error)
2744                                 break;
2745                 } else {
2746                         u_int ittl;
2747
2748                         error = sooptcopyin(sopt, &ittl, sizeof(u_int),
2749                             sizeof(u_int));
2750                         if (error)
2751                                 break;
2752                         if (ittl > 255) {
2753                                 error = EINVAL;
2754                                 break;
2755                         }
2756                         ttl = (u_char)ittl;
2757                 }
2758                 imo = inp_findmoptions(inp);
2759                 imo->imo_multicast_ttl = ttl;
2760                 INP_WUNLOCK(inp);
2761                 break;
2762         }
2763
2764         case IP_MULTICAST_LOOP: {
2765                 u_char loop;
2766
2767                 /*
2768                  * Set the loopback flag for outgoing multicast packets.
2769                  * Must be zero or one.  The original multicast API required a
2770                  * char argument, which is inconsistent with the rest
2771                  * of the socket API.  We allow either a char or an int.
2772                  */
2773                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char)) {
2774                         error = sooptcopyin(sopt, &loop, sizeof(u_char),
2775                             sizeof(u_char));
2776                         if (error)
2777                                 break;
2778                 } else {
2779                         u_int iloop;
2780
2781                         error = sooptcopyin(sopt, &iloop, sizeof(u_int),
2782                                             sizeof(u_int));
2783                         if (error)
2784                                 break;
2785                         loop = (u_char)iloop;
2786                 }
2787                 imo = inp_findmoptions(inp);
2788                 imo->imo_multicast_loop = !!loop;
2789                 INP_WUNLOCK(inp);
2790                 break;
2791         }
2792
2793         case IP_ADD_MEMBERSHIP:
2794         case IP_ADD_SOURCE_MEMBERSHIP:
2795         case MCAST_JOIN_GROUP:
2796         case MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP:
2797                 error = inp_join_group(inp, sopt);
2798                 break;
2799
2800         case IP_DROP_MEMBERSHIP:
2801         case IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP:
2802         case MCAST_LEAVE_GROUP:
2803         case MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP:
2804                 error = inp_leave_group(inp, sopt);
2805                 break;
2806
2807         case IP_BLOCK_SOURCE:
2808         case IP_UNBLOCK_SOURCE:
2809         case MCAST_BLOCK_SOURCE:
2810         case MCAST_UNBLOCK_SOURCE:
2811                 error = inp_block_unblock_source(inp, sopt);
2812                 break;
2813
2814         case IP_MSFILTER:
2815                 error = inp_set_source_filters(inp, sopt);
2816                 break;
2817
2818         default:
2819                 error = EOPNOTSUPP;
2820                 break;
2821         }
2822
2823         INP_UNLOCK_ASSERT(inp);
2824
2825         return (error);
2826 }
2827
2828 /*
2829  * Expose IGMP's multicast filter mode and source list(s) to userland,
2830  * keyed by (ifindex, group).
2831  * The filter mode is written out as a uint32_t, followed by
2832  * 0..n of struct in_addr.
2833  * For use by ifmcstat(8).
2834  * SMPng: NOTE: unlocked read of ifindex space.
2835  */
2836 static int
2837 sysctl_ip_mcast_filters(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2838 {
2839         struct in_addr                   src, group;
2840         struct ifnet                    *ifp;
2841         struct ifmultiaddr              *ifma;
2842         struct in_multi                 *inm;
2843         struct ip_msource               *ims;
2844         int                             *name;
2845         int                              retval;
2846         u_int                            namelen;
2847         uint32_t                         fmode, ifindex;
2848
2849         name = (int *)arg1;
2850         namelen = arg2;
2851
2852         if (req->newptr != NULL)
2853                 return (EPERM);
2854
2855         if (namelen != 2)
2856                 return (EINVAL);
2857
2858         ifindex = name[0];
2859         if (ifindex <= 0 || ifindex > V_if_index) {
2860                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: ifindex %u out of range",
2861                     __func__, ifindex);
2862                 return (ENOENT);
2863         }
2864
2865         group.s_addr = name[1];
2866         if (!IN_MULTICAST(ntohl(group.s_addr))) {
2867                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: group 0x%08x is not multicast",
2868                     __func__, ntohl(group.s_addr));
2869                 return (EINVAL);
2870         }
2871
2872         ifp = ifnet_byindex(ifindex);
2873         if (ifp == NULL) {
2874                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: no ifp for ifindex %u",
2875                     __func__, ifindex);
2876                 return (ENOENT);
2877         }
2878
2879         retval = sysctl_wire_old_buffer(req,
2880             sizeof(uint32_t) + (in_mcast_maxgrpsrc * sizeof(struct in_addr)));
2881         if (retval)
2882                 return (retval);
2883
2884         IN_MULTI_LOCK();
2885
2886         IF_ADDR_RLOCK(ifp);
2887         TAILQ_FOREACH(ifma, &ifp->if_multiaddrs, ifma_link) {
2888                 if (ifma->ifma_addr->sa_family != AF_INET ||
2889                     ifma->ifma_protospec == NULL)
2890                         continue;
2891                 inm = (struct in_multi *)ifma->ifma_protospec;
2892                 if (!in_hosteq(inm->inm_addr, group))
2893                         continue;
2894                 fmode = inm->inm_st[1].iss_fmode;
2895                 retval = SYSCTL_OUT(req, &fmode, sizeof(uint32_t));
2896                 if (retval != 0)
2897                         break;
2898                 RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs) {
2899                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: visit node 0x%08x", __func__,
2900                             ims->ims_haddr);
2901                         /*
2902                          * Only copy-out sources which are in-mode.
2903                          */
2904                         if (fmode != ims_get_mode(inm, ims, 1)) {
2905                                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: skip non-in-mode",
2906                                     __func__);
2907                                 continue;
2908                         }
2909                         src.s_addr = htonl(ims->ims_haddr);
2910                         retval = SYSCTL_OUT(req, &src, sizeof(struct in_addr));
2911                         if (retval != 0)
2912                                 break;
2913                 }
2914         }
2915         IF_ADDR_RUNLOCK(ifp);
2916
2917         IN_MULTI_UNLOCK();
2918
2919         return (retval);
2920 }
2921
2922 #if defined(KTR) && (KTR_COMPILE & KTR_IGMPV3)
2923
2924 static const char *inm_modestrs[] = { "un", "in", "ex" };
2925
2926 static const char *
2927 inm_mode_str(const int mode)
2928 {
2929
2930         if (mode >= MCAST_UNDEFINED && mode <= MCAST_EXCLUDE)
2931                 return (inm_modestrs[mode]);
2932         return ("??");
2933 }
2934
2935 static const char *inm_statestrs[] = {
2936         "not-member",
2937         "silent",
2938         "idle",
2939         "lazy",
2940         "sleeping",
2941         "awakening",
2942         "query-pending",
2943         "sg-query-pending",
2944         "leaving"
2945 };
2946
2947 static const char *
2948 inm_state_str(const int state)
2949 {
2950
2951         if (state >= IGMP_NOT_MEMBER && state <= IGMP_LEAVING_MEMBER)
2952                 return (inm_statestrs[state]);
2953         return ("??");
2954 }
2955
2956 /*
2957  * Dump an in_multi structure to the console.
2958  */
2959 void
2960 inm_print(const struct in_multi *inm)
2961 {
2962         int t;
2963         char addrbuf[INET_ADDRSTRLEN];
2964
2965         if ((ktr_mask & KTR_IGMPV3) == 0)
2966                 return;
2967
2968         printf("%s: --- begin inm %p ---\n", __func__, inm);
2969         printf("addr %s ifp %p(%s) ifma %p\n",
2970             inet_ntoa_r(inm->inm_addr, addrbuf),
2971             inm->inm_ifp,
2972             inm->inm_ifp->if_xname,
2973             inm->inm_ifma);
2974         printf("timer %u state %s refcount %u scq.len %u\n",
2975             inm->inm_timer,
2976             inm_state_str(inm->inm_state),
2977             inm->inm_refcount,
2978             inm->inm_scq.mq_len);
2979         printf("igi %p nsrc %lu sctimer %u scrv %u\n",
2980             inm->inm_igi,
2981             inm->inm_nsrc,
2982             inm->inm_sctimer,
2983             inm->inm_scrv);
2984         for (t = 0; t < 2; t++) {
2985                 printf("t%d: fmode %s asm %u ex %u in %u rec %u\n", t,
2986                     inm_mode_str(inm->inm_st[t].iss_fmode),
2987                     inm->inm_st[t].iss_asm,
2988                     inm->inm_st[t].iss_ex,
2989                     inm->inm_st[t].iss_in,
2990                     inm->inm_st[t].iss_rec);
2991         }
2992         printf("%s: --- end inm %p ---\n", __func__, inm);
2993 }
2994
2995 #else /* !KTR || !(KTR_COMPILE & KTR_IGMPV3) */
2996
2997 void
2998 inm_print(const struct in_multi *inm)
2999 {
3000
3001 }
3002
3003 #endif /* KTR && (KTR_COMPILE & KTR_IGMPV3) */
3004
3005 RB_GENERATE(ip_msource_tree, ip_msource, ims_link, ip_msource_cmp);