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