]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/netinet/in_mcast.c
Merge llvm-project main llvmorg-13-init-16847-g88e66fa60ae5
[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/socket.h>
48 #include <sys/socketvar.h>
49 #include <sys/protosw.h>
50 #include <sys/sysctl.h>
51 #include <sys/ktr.h>
52 #include <sys/taskqueue.h>
53 #include <sys/tree.h>
54
55 #include <net/if.h>
56 #include <net/if_var.h>
57 #include <net/if_dl.h>
58 #include <net/route.h>
59 #include <net/route/nhop.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_joingroup()
123  *  in_joingroup_locked()
124  *  in_leavegroup()
125  *  in_leavegroup_locked()
126  * and ip_var.h:
127  *  inp_freemoptions()
128  *  inp_getmoptions()
129  *  inp_setmoptions()
130  */
131 static void     imf_commit(struct in_mfilter *);
132 static int      imf_get_source(struct in_mfilter *imf,
133                     const struct sockaddr_in *psin,
134                     struct in_msource **);
135 static struct in_msource *
136                 imf_graft(struct in_mfilter *, const uint8_t,
137                     const struct sockaddr_in *);
138 static void     imf_leave(struct in_mfilter *);
139 static int      imf_prune(struct in_mfilter *, const struct sockaddr_in *);
140 static void     imf_purge(struct in_mfilter *);
141 static void     imf_rollback(struct in_mfilter *);
142 static void     imf_reap(struct in_mfilter *);
143 static struct in_mfilter *
144                 imo_match_group(const struct ip_moptions *,
145                     const struct ifnet *, const struct sockaddr *);
146 static struct in_msource *
147                 imo_match_source(struct in_mfilter *, const struct sockaddr *);
148 static void     ims_merge(struct ip_msource *ims,
149                     const struct in_msource *lims, const int rollback);
150 static int      in_getmulti(struct ifnet *, const struct in_addr *,
151                     struct in_multi **);
152 static int      inm_get_source(struct in_multi *inm, const in_addr_t haddr,
153                     const int noalloc, struct ip_msource **pims);
154 #ifdef KTR
155 static int      inm_is_ifp_detached(const struct in_multi *);
156 #endif
157 static int      inm_merge(struct in_multi *, /*const*/ struct in_mfilter *);
158 static void     inm_purge(struct in_multi *);
159 static void     inm_reap(struct in_multi *);
160 static void inm_release(struct in_multi *);
161 static struct ip_moptions *
162                 inp_findmoptions(struct inpcb *);
163 static int      inp_get_source_filters(struct inpcb *, struct sockopt *);
164 static int      inp_join_group(struct inpcb *, struct sockopt *);
165 static int      inp_leave_group(struct inpcb *, struct sockopt *);
166 static struct ifnet *
167                 inp_lookup_mcast_ifp(const struct inpcb *,
168                     const struct sockaddr_in *, const struct in_addr);
169 static int      inp_block_unblock_source(struct inpcb *, struct sockopt *);
170 static int      inp_set_multicast_if(struct inpcb *, struct sockopt *);
171 static int      inp_set_source_filters(struct inpcb *, struct sockopt *);
172 static int      sysctl_ip_mcast_filters(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
173
174 static SYSCTL_NODE(_net_inet_ip, OID_AUTO, mcast,
175     CTLFLAG_RW | CTLFLAG_MPSAFE, 0,
176     "IPv4 multicast");
177
178 static u_long in_mcast_maxgrpsrc = IP_MAX_GROUP_SRC_FILTER;
179 SYSCTL_ULONG(_net_inet_ip_mcast, OID_AUTO, maxgrpsrc,
180     CTLFLAG_RWTUN, &in_mcast_maxgrpsrc, 0,
181     "Max source filters per group");
182
183 static u_long in_mcast_maxsocksrc = IP_MAX_SOCK_SRC_FILTER;
184 SYSCTL_ULONG(_net_inet_ip_mcast, OID_AUTO, maxsocksrc,
185     CTLFLAG_RWTUN, &in_mcast_maxsocksrc, 0,
186     "Max source filters per socket");
187
188 int in_mcast_loop = IP_DEFAULT_MULTICAST_LOOP;
189 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_mcast, OID_AUTO, loop, CTLFLAG_RWTUN,
190     &in_mcast_loop, 0, "Loopback multicast datagrams by default");
191
192 static SYSCTL_NODE(_net_inet_ip_mcast, OID_AUTO, filters,
193     CTLFLAG_RD | CTLFLAG_MPSAFE, sysctl_ip_mcast_filters,
194     "Per-interface stack-wide source filters");
195
196 #ifdef KTR
197 /*
198  * Inline function which wraps assertions for a valid ifp.
199  * The ifnet layer will set the ifma's ifp pointer to NULL if the ifp
200  * is detached.
201  */
202 static int __inline
203 inm_is_ifp_detached(const struct in_multi *inm)
204 {
205         struct ifnet *ifp;
206
207         KASSERT(inm->inm_ifma != NULL, ("%s: no ifma", __func__));
208         ifp = inm->inm_ifma->ifma_ifp;
209         if (ifp != NULL) {
210                 /*
211                  * Sanity check that netinet's notion of ifp is the
212                  * same as net's.
213                  */
214                 KASSERT(inm->inm_ifp == ifp, ("%s: bad ifp", __func__));
215         }
216
217         return (ifp == NULL);
218 }
219 #endif
220
221 /*
222  * Interface detach can happen in a taskqueue thread context, so we must use a
223  * dedicated thread to avoid deadlocks when draining inm_release tasks.
224  */
225 TASKQUEUE_DEFINE_THREAD(inm_free);
226 static struct in_multi_head inm_free_list = SLIST_HEAD_INITIALIZER();
227 static void inm_release_task(void *arg __unused, int pending __unused);
228 static struct task inm_free_task = TASK_INITIALIZER(0, inm_release_task, NULL);
229
230 void
231 inm_release_wait(void *arg __unused)
232 {
233
234         /*
235          * Make sure all pending multicast addresses are freed before
236          * the VNET or network device is destroyed:
237          */
238         taskqueue_drain(taskqueue_inm_free, &inm_free_task);
239 }
240 #ifdef VIMAGE
241 /* XXX-BZ FIXME, see D24914. */
242 VNET_SYSUNINIT(inm_release_wait, SI_SUB_PROTO_DOMAIN, SI_ORDER_FIRST, inm_release_wait, NULL);
243 #endif
244
245 void
246 inm_release_list_deferred(struct in_multi_head *inmh)
247 {
248
249         if (SLIST_EMPTY(inmh))
250                 return;
251         mtx_lock(&in_multi_free_mtx);
252         SLIST_CONCAT(&inm_free_list, inmh, in_multi, inm_nrele);
253         mtx_unlock(&in_multi_free_mtx);
254         taskqueue_enqueue(taskqueue_inm_free, &inm_free_task);
255 }
256
257 void
258 inm_disconnect(struct in_multi *inm)
259 {
260         struct ifnet *ifp;
261         struct ifmultiaddr *ifma, *ll_ifma;
262
263         ifp = inm->inm_ifp;
264         IF_ADDR_WLOCK_ASSERT(ifp);
265         ifma = inm->inm_ifma;
266
267         if_ref(ifp);
268         if (ifma->ifma_flags & IFMA_F_ENQUEUED) {
269                 CK_STAILQ_REMOVE(&ifp->if_multiaddrs, ifma, ifmultiaddr, ifma_link);
270                 ifma->ifma_flags &= ~IFMA_F_ENQUEUED;
271         }
272         MCDPRINTF("removed ifma: %p from %s\n", ifma, ifp->if_xname);
273         if ((ll_ifma = ifma->ifma_llifma) != NULL) {
274                 MPASS(ifma != ll_ifma);
275                 ifma->ifma_llifma = NULL;
276                 MPASS(ll_ifma->ifma_llifma == NULL);
277                 MPASS(ll_ifma->ifma_ifp == ifp);
278                 if (--ll_ifma->ifma_refcount == 0) {
279                         if (ll_ifma->ifma_flags & IFMA_F_ENQUEUED) {
280                                 CK_STAILQ_REMOVE(&ifp->if_multiaddrs, ll_ifma, ifmultiaddr, ifma_link);
281                                 ll_ifma->ifma_flags &= ~IFMA_F_ENQUEUED;
282                         }
283                         MCDPRINTF("removed ll_ifma: %p from %s\n", ll_ifma, ifp->if_xname);
284                         if_freemulti(ll_ifma);
285                         ifma_restart = true;
286                 }
287         }
288 }
289
290 void
291 inm_release_deferred(struct in_multi *inm)
292 {
293         struct in_multi_head tmp;
294
295         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
296         MPASS(inm->inm_refcount > 0);
297         if (--inm->inm_refcount == 0) {
298                 SLIST_INIT(&tmp);
299                 inm_disconnect(inm);
300                 inm->inm_ifma->ifma_protospec = NULL;
301                 SLIST_INSERT_HEAD(&tmp, inm, inm_nrele);
302                 inm_release_list_deferred(&tmp);
303         }
304 }
305
306 static void
307 inm_release_task(void *arg __unused, int pending __unused)
308 {
309         struct in_multi_head inm_free_tmp;
310         struct in_multi *inm, *tinm;
311
312         SLIST_INIT(&inm_free_tmp);
313         mtx_lock(&in_multi_free_mtx);
314         SLIST_CONCAT(&inm_free_tmp, &inm_free_list, in_multi, inm_nrele);
315         mtx_unlock(&in_multi_free_mtx);
316         IN_MULTI_LOCK();
317         SLIST_FOREACH_SAFE(inm, &inm_free_tmp, inm_nrele, tinm) {
318                 SLIST_REMOVE_HEAD(&inm_free_tmp, inm_nrele);
319                 MPASS(inm);
320                 inm_release(inm);
321         }
322         IN_MULTI_UNLOCK();
323 }
324
325 /*
326  * Initialize an in_mfilter structure to a known state at t0, t1
327  * with an empty source filter list.
328  */
329 static __inline void
330 imf_init(struct in_mfilter *imf, const int st0, const int st1)
331 {
332         memset(imf, 0, sizeof(struct in_mfilter));
333         RB_INIT(&imf->imf_sources);
334         imf->imf_st[0] = st0;
335         imf->imf_st[1] = st1;
336 }
337
338 struct in_mfilter *
339 ip_mfilter_alloc(const int mflags, const int st0, const int st1)
340 {
341         struct in_mfilter *imf;
342
343         imf = malloc(sizeof(*imf), M_INMFILTER, mflags);
344         if (imf != NULL)
345                 imf_init(imf, st0, st1);
346
347         return (imf);
348 }
349
350 void
351 ip_mfilter_free(struct in_mfilter *imf)
352 {
353
354         imf_purge(imf);
355         free(imf, M_INMFILTER);
356 }
357
358 /*
359  * Function for looking up an in_multi record for an IPv4 multicast address
360  * on a given interface. ifp must be valid. If no record found, return NULL.
361  * The IN_MULTI_LIST_LOCK and IF_ADDR_LOCK on ifp must be held.
362  */
363 struct in_multi *
364 inm_lookup_locked(struct ifnet *ifp, const struct in_addr ina)
365 {
366         struct ifmultiaddr *ifma;
367         struct in_multi *inm;
368
369         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
370         IF_ADDR_LOCK_ASSERT(ifp);
371
372         inm = NULL;
373         CK_STAILQ_FOREACH(ifma, &((ifp)->if_multiaddrs), ifma_link) {
374                 if (ifma->ifma_addr->sa_family != AF_INET ||
375                         ifma->ifma_protospec == NULL)
376                         continue;
377                 inm = (struct in_multi *)ifma->ifma_protospec;
378                 if (inm->inm_addr.s_addr == ina.s_addr)
379                         break;
380                 inm = NULL;
381         }
382         return (inm);
383 }
384
385 /*
386  * Wrapper for inm_lookup_locked().
387  * The IF_ADDR_LOCK will be taken on ifp and released on return.
388  */
389 struct in_multi *
390 inm_lookup(struct ifnet *ifp, const struct in_addr ina)
391 {
392         struct epoch_tracker et;
393         struct in_multi *inm;
394
395         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
396         NET_EPOCH_ENTER(et);
397
398         inm = inm_lookup_locked(ifp, ina);
399         NET_EPOCH_EXIT(et);
400
401         return (inm);
402 }
403
404 /*
405  * Find an IPv4 multicast group entry for this ip_moptions instance
406  * which matches the specified group, and optionally an interface.
407  * Return its index into the array, or -1 if not found.
408  */
409 static struct in_mfilter *
410 imo_match_group(const struct ip_moptions *imo, const struct ifnet *ifp,
411     const struct sockaddr *group)
412 {
413         const struct sockaddr_in *gsin;
414         struct in_mfilter *imf;
415         struct in_multi *inm;
416
417         gsin = (const struct sockaddr_in *)group;
418
419         IP_MFILTER_FOREACH(imf, &imo->imo_head) {
420                 inm = imf->imf_inm;
421                 if (inm == NULL)
422                         continue;
423                 if ((ifp == NULL || (inm->inm_ifp == ifp)) &&
424                     in_hosteq(inm->inm_addr, gsin->sin_addr)) {
425                         break;
426                 }
427         }
428         return (imf);
429 }
430
431 /*
432  * Find an IPv4 multicast source entry for this imo which matches
433  * the given group index for this socket, and source address.
434  *
435  * NOTE: This does not check if the entry is in-mode, merely if
436  * it exists, which may not be the desired behaviour.
437  */
438 static struct in_msource *
439 imo_match_source(struct in_mfilter *imf, const struct sockaddr *src)
440 {
441         struct ip_msource        find;
442         struct ip_msource       *ims;
443         const sockunion_t       *psa;
444
445         KASSERT(src->sa_family == AF_INET, ("%s: !AF_INET", __func__));
446
447         /* Source trees are keyed in host byte order. */
448         psa = (const sockunion_t *)src;
449         find.ims_haddr = ntohl(psa->sin.sin_addr.s_addr);
450         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, &find);
451
452         return ((struct in_msource *)ims);
453 }
454
455 /*
456  * Perform filtering for multicast datagrams on a socket by group and source.
457  *
458  * Returns 0 if a datagram should be allowed through, or various error codes
459  * if the socket was not a member of the group, or the source was muted, etc.
460  */
461 int
462 imo_multi_filter(const struct ip_moptions *imo, const struct ifnet *ifp,
463     const struct sockaddr *group, const struct sockaddr *src)
464 {
465         struct in_mfilter *imf;
466         struct in_msource *ims;
467         int mode;
468
469         KASSERT(ifp != NULL, ("%s: null ifp", __func__));
470
471         imf = imo_match_group(imo, ifp, group);
472         if (imf == NULL)
473                 return (MCAST_NOTGMEMBER);
474
475         /*
476          * Check if the source was included in an (S,G) join.
477          * Allow reception on exclusive memberships by default,
478          * reject reception on inclusive memberships by default.
479          * Exclude source only if an in-mode exclude filter exists.
480          * Include source only if an in-mode include filter exists.
481          * NOTE: We are comparing group state here at IGMP t1 (now)
482          * with socket-layer t0 (since last downcall).
483          */
484         mode = imf->imf_st[1];
485         ims = imo_match_source(imf, src);
486
487         if ((ims == NULL && mode == MCAST_INCLUDE) ||
488             (ims != NULL && ims->imsl_st[0] != mode))
489                 return (MCAST_NOTSMEMBER);
490
491         return (MCAST_PASS);
492 }
493
494 /*
495  * Find and return a reference to an in_multi record for (ifp, group),
496  * and bump its reference count.
497  * If one does not exist, try to allocate it, and update link-layer multicast
498  * filters on ifp to listen for group.
499  * Assumes the IN_MULTI lock is held across the call.
500  * Return 0 if successful, otherwise return an appropriate error code.
501  */
502 static int
503 in_getmulti(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *group,
504     struct in_multi **pinm)
505 {
506         struct sockaddr_in       gsin;
507         struct ifmultiaddr      *ifma;
508         struct in_ifinfo        *ii;
509         struct in_multi         *inm;
510         int error;
511
512         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
513
514         ii = (struct in_ifinfo *)ifp->if_afdata[AF_INET];
515         IN_MULTI_LIST_LOCK();
516         inm = inm_lookup(ifp, *group);
517         if (inm != NULL) {
518                 /*
519                  * If we already joined this group, just bump the
520                  * refcount and return it.
521                  */
522                 KASSERT(inm->inm_refcount >= 1,
523                     ("%s: bad refcount %d", __func__, inm->inm_refcount));
524                 inm_acquire_locked(inm);
525                 *pinm = inm;
526         }
527         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
528         if (inm != NULL)
529                 return (0);
530
531         memset(&gsin, 0, sizeof(gsin));
532         gsin.sin_family = AF_INET;
533         gsin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
534         gsin.sin_addr = *group;
535
536         /*
537          * Check if a link-layer group is already associated
538          * with this network-layer group on the given ifnet.
539          */
540         error = if_addmulti(ifp, (struct sockaddr *)&gsin, &ifma);
541         if (error != 0)
542                 return (error);
543
544         /* XXX ifma_protospec must be covered by IF_ADDR_LOCK */
545         IN_MULTI_LIST_LOCK();
546         IF_ADDR_WLOCK(ifp);
547
548         /*
549          * If something other than netinet is occupying the link-layer
550          * group, print a meaningful error message and back out of
551          * the allocation.
552          * Otherwise, bump the refcount on the existing network-layer
553          * group association and return it.
554          */
555         if (ifma->ifma_protospec != NULL) {
556                 inm = (struct in_multi *)ifma->ifma_protospec;
557 #ifdef INVARIANTS
558                 KASSERT(ifma->ifma_addr != NULL, ("%s: no ifma_addr",
559                     __func__));
560                 KASSERT(ifma->ifma_addr->sa_family == AF_INET,
561                     ("%s: ifma not AF_INET", __func__));
562                 KASSERT(inm != NULL, ("%s: no ifma_protospec", __func__));
563                 if (inm->inm_ifma != ifma || inm->inm_ifp != ifp ||
564                     !in_hosteq(inm->inm_addr, *group)) {
565                         char addrbuf[INET_ADDRSTRLEN];
566
567                         panic("%s: ifma %p is inconsistent with %p (%s)",
568                             __func__, ifma, inm, inet_ntoa_r(*group, addrbuf));
569                 }
570 #endif
571                 inm_acquire_locked(inm);
572                 *pinm = inm;
573                 goto out_locked;
574         }
575
576         IF_ADDR_WLOCK_ASSERT(ifp);
577
578         /*
579          * A new in_multi record is needed; allocate and initialize it.
580          * We DO NOT perform an IGMP join as the in_ layer may need to
581          * push an initial source list down to IGMP to support SSM.
582          *
583          * The initial source filter state is INCLUDE, {} as per the RFC.
584          */
585         inm = malloc(sizeof(*inm), M_IPMADDR, M_NOWAIT | M_ZERO);
586         if (inm == NULL) {
587                 IF_ADDR_WUNLOCK(ifp);
588                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
589                 if_delmulti_ifma(ifma);
590                 return (ENOMEM);
591         }
592         inm->inm_addr = *group;
593         inm->inm_ifp = ifp;
594         inm->inm_igi = ii->ii_igmp;
595         inm->inm_ifma = ifma;
596         inm->inm_refcount = 1;
597         inm->inm_state = IGMP_NOT_MEMBER;
598         mbufq_init(&inm->inm_scq, IGMP_MAX_STATE_CHANGES);
599         inm->inm_st[0].iss_fmode = MCAST_UNDEFINED;
600         inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_UNDEFINED;
601         RB_INIT(&inm->inm_srcs);
602
603         ifma->ifma_protospec = inm;
604
605         *pinm = inm;
606  out_locked:
607         IF_ADDR_WUNLOCK(ifp);
608         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
609         return (0);
610 }
611
612 /*
613  * Drop a reference to an in_multi record.
614  *
615  * If the refcount drops to 0, free the in_multi record and
616  * delete the underlying link-layer membership.
617  */
618 static void
619 inm_release(struct in_multi *inm)
620 {
621         struct ifmultiaddr *ifma;
622         struct ifnet *ifp;
623
624         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: refcount is %d", __func__, inm->inm_refcount);
625         MPASS(inm->inm_refcount == 0);
626         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: freeing inm %p", __func__, inm);
627
628         ifma = inm->inm_ifma;
629         ifp = inm->inm_ifp;
630
631         /* XXX this access is not covered by IF_ADDR_LOCK */
632         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: purging ifma %p", __func__, ifma);
633         if (ifp != NULL) {
634                 CURVNET_SET(ifp->if_vnet);
635                 inm_purge(inm);
636                 free(inm, M_IPMADDR);
637                 if_delmulti_ifma_flags(ifma, 1);
638                 CURVNET_RESTORE();
639                 if_rele(ifp);
640         } else {
641                 inm_purge(inm);
642                 free(inm, M_IPMADDR);
643                 if_delmulti_ifma_flags(ifma, 1);
644         }
645 }
646
647 /*
648  * Clear recorded source entries for a group.
649  * Used by the IGMP code. Caller must hold the IN_MULTI lock.
650  * FIXME: Should reap.
651  */
652 void
653 inm_clear_recorded(struct in_multi *inm)
654 {
655         struct ip_msource       *ims;
656
657         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
658
659         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs) {
660                 if (ims->ims_stp) {
661                         ims->ims_stp = 0;
662                         --inm->inm_st[1].iss_rec;
663                 }
664         }
665         KASSERT(inm->inm_st[1].iss_rec == 0,
666             ("%s: iss_rec %d not 0", __func__, inm->inm_st[1].iss_rec));
667 }
668
669 /*
670  * Record a source as pending for a Source-Group IGMPv3 query.
671  * This lives here as it modifies the shared tree.
672  *
673  * inm is the group descriptor.
674  * naddr is the address of the source to record in network-byte order.
675  *
676  * If the net.inet.igmp.sgalloc sysctl is non-zero, we will
677  * lazy-allocate a source node in response to an SG query.
678  * Otherwise, no allocation is performed. This saves some memory
679  * with the trade-off that the source will not be reported to the
680  * router if joined in the window between the query response and
681  * the group actually being joined on the local host.
682  *
683  * VIMAGE: XXX: Currently the igmp_sgalloc feature has been removed.
684  * This turns off the allocation of a recorded source entry if
685  * the group has not been joined.
686  *
687  * Return 0 if the source didn't exist or was already marked as recorded.
688  * Return 1 if the source was marked as recorded by this function.
689  * Return <0 if any error occurred (negated errno code).
690  */
691 int
692 inm_record_source(struct in_multi *inm, const in_addr_t naddr)
693 {
694         struct ip_msource        find;
695         struct ip_msource       *ims, *nims;
696
697         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
698
699         find.ims_haddr = ntohl(naddr);
700         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, &find);
701         if (ims && ims->ims_stp)
702                 return (0);
703         if (ims == NULL) {
704                 if (inm->inm_nsrc == in_mcast_maxgrpsrc)
705                         return (-ENOSPC);
706                 nims = malloc(sizeof(struct ip_msource), M_IPMSOURCE,
707                     M_NOWAIT | M_ZERO);
708                 if (nims == NULL)
709                         return (-ENOMEM);
710                 nims->ims_haddr = find.ims_haddr;
711                 RB_INSERT(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, nims);
712                 ++inm->inm_nsrc;
713                 ims = nims;
714         }
715
716         /*
717          * Mark the source as recorded and update the recorded
718          * source count.
719          */
720         ++ims->ims_stp;
721         ++inm->inm_st[1].iss_rec;
722
723         return (1);
724 }
725
726 /*
727  * Return a pointer to an in_msource owned by an in_mfilter,
728  * given its source address.
729  * Lazy-allocate if needed. If this is a new entry its filter state is
730  * undefined at t0.
731  *
732  * imf is the filter set being modified.
733  * haddr is the source address in *host* byte-order.
734  *
735  * SMPng: May be called with locks held; malloc must not block.
736  */
737 static int
738 imf_get_source(struct in_mfilter *imf, const struct sockaddr_in *psin,
739     struct in_msource **plims)
740 {
741         struct ip_msource        find;
742         struct ip_msource       *ims, *nims;
743         struct in_msource       *lims;
744         int                      error;
745
746         error = 0;
747         ims = NULL;
748         lims = NULL;
749
750         /* key is host byte order */
751         find.ims_haddr = ntohl(psin->sin_addr.s_addr);
752         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, &find);
753         lims = (struct in_msource *)ims;
754         if (lims == NULL) {
755                 if (imf->imf_nsrc == in_mcast_maxsocksrc)
756                         return (ENOSPC);
757                 nims = malloc(sizeof(struct in_msource), M_INMFILTER,
758                     M_NOWAIT | M_ZERO);
759                 if (nims == NULL)
760                         return (ENOMEM);
761                 lims = (struct in_msource *)nims;
762                 lims->ims_haddr = find.ims_haddr;
763                 lims->imsl_st[0] = MCAST_UNDEFINED;
764                 RB_INSERT(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, nims);
765                 ++imf->imf_nsrc;
766         }
767
768         *plims = lims;
769
770         return (error);
771 }
772
773 /*
774  * Graft a source entry into an existing socket-layer filter set,
775  * maintaining any required invariants and checking allocations.
776  *
777  * The source is marked as being in the new filter mode at t1.
778  *
779  * Return the pointer to the new node, otherwise return NULL.
780  */
781 static struct in_msource *
782 imf_graft(struct in_mfilter *imf, const uint8_t st1,
783     const struct sockaddr_in *psin)
784 {
785         struct ip_msource       *nims;
786         struct in_msource       *lims;
787
788         nims = malloc(sizeof(struct in_msource), M_INMFILTER,
789             M_NOWAIT | M_ZERO);
790         if (nims == NULL)
791                 return (NULL);
792         lims = (struct in_msource *)nims;
793         lims->ims_haddr = ntohl(psin->sin_addr.s_addr);
794         lims->imsl_st[0] = MCAST_UNDEFINED;
795         lims->imsl_st[1] = st1;
796         RB_INSERT(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, nims);
797         ++imf->imf_nsrc;
798
799         return (lims);
800 }
801
802 /*
803  * Prune a source entry from an existing socket-layer filter set,
804  * maintaining any required invariants and checking allocations.
805  *
806  * The source is marked as being left at t1, it is not freed.
807  *
808  * Return 0 if no error occurred, otherwise return an errno value.
809  */
810 static int
811 imf_prune(struct in_mfilter *imf, const struct sockaddr_in *psin)
812 {
813         struct ip_msource        find;
814         struct ip_msource       *ims;
815         struct in_msource       *lims;
816
817         /* key is host byte order */
818         find.ims_haddr = ntohl(psin->sin_addr.s_addr);
819         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, &find);
820         if (ims == NULL)
821                 return (ENOENT);
822         lims = (struct in_msource *)ims;
823         lims->imsl_st[1] = MCAST_UNDEFINED;
824         return (0);
825 }
826
827 /*
828  * Revert socket-layer filter set deltas at t1 to t0 state.
829  */
830 static void
831 imf_rollback(struct in_mfilter *imf)
832 {
833         struct ip_msource       *ims, *tims;
834         struct in_msource       *lims;
835
836         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources, tims) {
837                 lims = (struct in_msource *)ims;
838                 if (lims->imsl_st[0] == lims->imsl_st[1]) {
839                         /* no change at t1 */
840                         continue;
841                 } else if (lims->imsl_st[0] != MCAST_UNDEFINED) {
842                         /* revert change to existing source at t1 */
843                         lims->imsl_st[1] = lims->imsl_st[0];
844                 } else {
845                         /* revert source added t1 */
846                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
847                         RB_REMOVE(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, ims);
848                         free(ims, M_INMFILTER);
849                         imf->imf_nsrc--;
850                 }
851         }
852         imf->imf_st[1] = imf->imf_st[0];
853 }
854
855 /*
856  * Mark socket-layer filter set as INCLUDE {} at t1.
857  */
858 static void
859 imf_leave(struct in_mfilter *imf)
860 {
861         struct ip_msource       *ims;
862         struct in_msource       *lims;
863
864         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
865                 lims = (struct in_msource *)ims;
866                 lims->imsl_st[1] = MCAST_UNDEFINED;
867         }
868         imf->imf_st[1] = MCAST_INCLUDE;
869 }
870
871 /*
872  * Mark socket-layer filter set deltas as committed.
873  */
874 static void
875 imf_commit(struct in_mfilter *imf)
876 {
877         struct ip_msource       *ims;
878         struct in_msource       *lims;
879
880         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
881                 lims = (struct in_msource *)ims;
882                 lims->imsl_st[0] = lims->imsl_st[1];
883         }
884         imf->imf_st[0] = imf->imf_st[1];
885 }
886
887 /*
888  * Reap unreferenced sources from socket-layer filter set.
889  */
890 static void
891 imf_reap(struct in_mfilter *imf)
892 {
893         struct ip_msource       *ims, *tims;
894         struct in_msource       *lims;
895
896         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources, tims) {
897                 lims = (struct in_msource *)ims;
898                 if ((lims->imsl_st[0] == MCAST_UNDEFINED) &&
899                     (lims->imsl_st[1] == MCAST_UNDEFINED)) {
900                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free lims %p", __func__, ims);
901                         RB_REMOVE(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, ims);
902                         free(ims, M_INMFILTER);
903                         imf->imf_nsrc--;
904                 }
905         }
906 }
907
908 /*
909  * Purge socket-layer filter set.
910  */
911 static void
912 imf_purge(struct in_mfilter *imf)
913 {
914         struct ip_msource       *ims, *tims;
915
916         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources, tims) {
917                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
918                 RB_REMOVE(ip_msource_tree, &imf->imf_sources, ims);
919                 free(ims, M_INMFILTER);
920                 imf->imf_nsrc--;
921         }
922         imf->imf_st[0] = imf->imf_st[1] = MCAST_UNDEFINED;
923         KASSERT(RB_EMPTY(&imf->imf_sources),
924             ("%s: imf_sources not empty", __func__));
925 }
926
927 /*
928  * Look up a source filter entry for a multicast group.
929  *
930  * inm is the group descriptor to work with.
931  * haddr is the host-byte-order IPv4 address to look up.
932  * noalloc may be non-zero to suppress allocation of sources.
933  * *pims will be set to the address of the retrieved or allocated source.
934  *
935  * SMPng: NOTE: may be called with locks held.
936  * Return 0 if successful, otherwise return a non-zero error code.
937  */
938 static int
939 inm_get_source(struct in_multi *inm, const in_addr_t haddr,
940     const int noalloc, struct ip_msource **pims)
941 {
942         struct ip_msource        find;
943         struct ip_msource       *ims, *nims;
944
945         find.ims_haddr = haddr;
946         ims = RB_FIND(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, &find);
947         if (ims == NULL && !noalloc) {
948                 if (inm->inm_nsrc == in_mcast_maxgrpsrc)
949                         return (ENOSPC);
950                 nims = malloc(sizeof(struct ip_msource), M_IPMSOURCE,
951                     M_NOWAIT | M_ZERO);
952                 if (nims == NULL)
953                         return (ENOMEM);
954                 nims->ims_haddr = haddr;
955                 RB_INSERT(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, nims);
956                 ++inm->inm_nsrc;
957                 ims = nims;
958 #ifdef KTR
959                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: allocated 0x%08x as %p", __func__,
960                     haddr, ims);
961 #endif
962         }
963
964         *pims = ims;
965         return (0);
966 }
967
968 /*
969  * Merge socket-layer source into IGMP-layer source.
970  * If rollback is non-zero, perform the inverse of the merge.
971  */
972 static void
973 ims_merge(struct ip_msource *ims, const struct in_msource *lims,
974     const int rollback)
975 {
976         int n = rollback ? -1 : 1;
977
978         if (lims->imsl_st[0] == MCAST_EXCLUDE) {
979                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 ex -= %d on 0x%08x",
980                     __func__, n, ims->ims_haddr);
981                 ims->ims_st[1].ex -= n;
982         } else if (lims->imsl_st[0] == MCAST_INCLUDE) {
983                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 in -= %d on 0x%08x",
984                     __func__, n, ims->ims_haddr);
985                 ims->ims_st[1].in -= n;
986         }
987
988         if (lims->imsl_st[1] == MCAST_EXCLUDE) {
989                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 ex += %d on 0x%08x",
990                     __func__, n, ims->ims_haddr);
991                 ims->ims_st[1].ex += n;
992         } else if (lims->imsl_st[1] == MCAST_INCLUDE) {
993                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: t1 in += %d on 0x%08x",
994                     __func__, n, ims->ims_haddr);
995                 ims->ims_st[1].in += n;
996         }
997 }
998
999 /*
1000  * Atomically update the global in_multi state, when a membership's
1001  * filter list is being updated in any way.
1002  *
1003  * imf is the per-inpcb-membership group filter pointer.
1004  * A fake imf may be passed for in-kernel consumers.
1005  *
1006  * XXX This is a candidate for a set-symmetric-difference style loop
1007  * which would eliminate the repeated lookup from root of ims nodes,
1008  * as they share the same key space.
1009  *
1010  * If any error occurred this function will back out of refcounts
1011  * and return a non-zero value.
1012  */
1013 static int
1014 inm_merge(struct in_multi *inm, /*const*/ struct in_mfilter *imf)
1015 {
1016         struct ip_msource       *ims, *nims;
1017         struct in_msource       *lims;
1018         int                      schanged, error;
1019         int                      nsrc0, nsrc1;
1020
1021         schanged = 0;
1022         error = 0;
1023         nsrc1 = nsrc0 = 0;
1024         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
1025
1026         /*
1027          * Update the source filters first, as this may fail.
1028          * Maintain count of in-mode filters at t0, t1. These are
1029          * used to work out if we transition into ASM mode or not.
1030          * Maintain a count of source filters whose state was
1031          * actually modified by this operation.
1032          */
1033         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
1034                 lims = (struct in_msource *)ims;
1035                 if (lims->imsl_st[0] == imf->imf_st[0]) nsrc0++;
1036                 if (lims->imsl_st[1] == imf->imf_st[1]) nsrc1++;
1037                 if (lims->imsl_st[0] == lims->imsl_st[1]) continue;
1038                 error = inm_get_source(inm, lims->ims_haddr, 0, &nims);
1039                 ++schanged;
1040                 if (error)
1041                         break;
1042                 ims_merge(nims, lims, 0);
1043         }
1044         if (error) {
1045                 struct ip_msource *bims;
1046
1047                 RB_FOREACH_REVERSE_FROM(ims, ip_msource_tree, nims) {
1048                         lims = (struct in_msource *)ims;
1049                         if (lims->imsl_st[0] == lims->imsl_st[1])
1050                                 continue;
1051                         (void)inm_get_source(inm, lims->ims_haddr, 1, &bims);
1052                         if (bims == NULL)
1053                                 continue;
1054                         ims_merge(bims, lims, 1);
1055                 }
1056                 goto out_reap;
1057         }
1058
1059         CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imf filters in-mode: %d at t0, %d at t1",
1060             __func__, nsrc0, nsrc1);
1061
1062         /* Handle transition between INCLUDE {n} and INCLUDE {} on socket. */
1063         if (imf->imf_st[0] == imf->imf_st[1] &&
1064             imf->imf_st[1] == MCAST_INCLUDE) {
1065                 if (nsrc1 == 0) {
1066                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --in on inm at t1", __func__);
1067                         --inm->inm_st[1].iss_in;
1068                 }
1069         }
1070
1071         /* Handle filter mode transition on socket. */
1072         if (imf->imf_st[0] != imf->imf_st[1]) {
1073                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imf transition %d to %d",
1074                     __func__, imf->imf_st[0], imf->imf_st[1]);
1075
1076                 if (imf->imf_st[0] == 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[0] == MCAST_INCLUDE) {
1080                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --in on inm at t1", __func__);
1081                         --inm->inm_st[1].iss_in;
1082                 }
1083
1084                 if (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE) {
1085                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: ex++ on inm at t1", __func__);
1086                         inm->inm_st[1].iss_ex++;
1087                 } else if (imf->imf_st[1] == MCAST_INCLUDE && nsrc1 > 0) {
1088                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: in++ on inm at t1", __func__);
1089                         inm->inm_st[1].iss_in++;
1090                 }
1091         }
1092
1093         /*
1094          * Track inm filter state in terms of listener counts.
1095          * If there are any exclusive listeners, stack-wide
1096          * membership is exclusive.
1097          * Otherwise, if only inclusive listeners, stack-wide is inclusive.
1098          * If no listeners remain, state is undefined at t1,
1099          * and the IGMP lifecycle for this group should finish.
1100          */
1101         if (inm->inm_st[1].iss_ex > 0) {
1102                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: transition to EX", __func__);
1103                 inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_EXCLUDE;
1104         } else if (inm->inm_st[1].iss_in > 0) {
1105                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: transition to IN", __func__);
1106                 inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_INCLUDE;
1107         } else {
1108                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: transition to UNDEF", __func__);
1109                 inm->inm_st[1].iss_fmode = MCAST_UNDEFINED;
1110         }
1111
1112         /* Decrement ASM listener count on transition out of ASM mode. */
1113         if (imf->imf_st[0] == MCAST_EXCLUDE && nsrc0 == 0) {
1114                 if ((imf->imf_st[1] != MCAST_EXCLUDE) ||
1115                     (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE && nsrc1 > 0)) {
1116                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: --asm on inm at t1", __func__);
1117                         --inm->inm_st[1].iss_asm;
1118                 }
1119         }
1120
1121         /* Increment ASM listener count on transition to ASM mode. */
1122         if (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE && nsrc1 == 0) {
1123                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: asm++ on inm at t1", __func__);
1124                 inm->inm_st[1].iss_asm++;
1125         }
1126
1127         CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: merged imf %p to inm %p", __func__, imf, inm);
1128         inm_print(inm);
1129
1130 out_reap:
1131         if (schanged > 0) {
1132                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: sources changed; reaping", __func__);
1133                 inm_reap(inm);
1134         }
1135         return (error);
1136 }
1137
1138 /*
1139  * Mark an in_multi's filter set deltas as committed.
1140  * Called by IGMP after a state change has been enqueued.
1141  */
1142 void
1143 inm_commit(struct in_multi *inm)
1144 {
1145         struct ip_msource       *ims;
1146
1147         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: commit inm %p", __func__, inm);
1148         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: pre commit:", __func__);
1149         inm_print(inm);
1150
1151         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs) {
1152                 ims->ims_st[0] = ims->ims_st[1];
1153         }
1154         inm->inm_st[0] = inm->inm_st[1];
1155 }
1156
1157 /*
1158  * Reap unreferenced nodes from an in_multi's filter set.
1159  */
1160 static void
1161 inm_reap(struct in_multi *inm)
1162 {
1163         struct ip_msource       *ims, *tims;
1164
1165         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, tims) {
1166                 if (ims->ims_st[0].ex > 0 || ims->ims_st[0].in > 0 ||
1167                     ims->ims_st[1].ex > 0 || ims->ims_st[1].in > 0 ||
1168                     ims->ims_stp != 0)
1169                         continue;
1170                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
1171                 RB_REMOVE(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, ims);
1172                 free(ims, M_IPMSOURCE);
1173                 inm->inm_nsrc--;
1174         }
1175 }
1176
1177 /*
1178  * Purge all source nodes from an in_multi's filter set.
1179  */
1180 static void
1181 inm_purge(struct in_multi *inm)
1182 {
1183         struct ip_msource       *ims, *tims;
1184
1185         RB_FOREACH_SAFE(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, tims) {
1186                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: free ims %p", __func__, ims);
1187                 RB_REMOVE(ip_msource_tree, &inm->inm_srcs, ims);
1188                 free(ims, M_IPMSOURCE);
1189                 inm->inm_nsrc--;
1190         }
1191 }
1192
1193 /*
1194  * Join a multicast group; unlocked entry point.
1195  *
1196  * SMPng: XXX: in_joingroup() is called from in_control() when Giant
1197  * is not held. Fortunately, ifp is unlikely to have been detached
1198  * at this point, so we assume it's OK to recurse.
1199  */
1200 int
1201 in_joingroup(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *gina,
1202     /*const*/ struct in_mfilter *imf, struct in_multi **pinm)
1203 {
1204         int error;
1205
1206         IN_MULTI_LOCK();
1207         error = in_joingroup_locked(ifp, gina, imf, pinm);
1208         IN_MULTI_UNLOCK();
1209
1210         return (error);
1211 }
1212
1213 /*
1214  * Join a multicast group; real entry point.
1215  *
1216  * Only preserves atomicity at inm level.
1217  * NOTE: imf argument cannot be const due to sys/tree.h limitations.
1218  *
1219  * If the IGMP downcall fails, the group is not joined, and an error
1220  * code is returned.
1221  */
1222 int
1223 in_joingroup_locked(struct ifnet *ifp, const struct in_addr *gina,
1224     /*const*/ struct in_mfilter *imf, struct in_multi **pinm)
1225 {
1226         struct in_mfilter        timf;
1227         struct in_multi         *inm;
1228         int                      error;
1229
1230         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
1231         IN_MULTI_LIST_UNLOCK_ASSERT();
1232
1233         CTR4(KTR_IGMPV3, "%s: join 0x%08x on %p(%s))", __func__,
1234             ntohl(gina->s_addr), ifp, ifp->if_xname);
1235
1236         error = 0;
1237         inm = NULL;
1238
1239         /*
1240          * If no imf was specified (i.e. kernel consumer),
1241          * fake one up and assume it is an ASM join.
1242          */
1243         if (imf == NULL) {
1244                 imf_init(&timf, MCAST_UNDEFINED, MCAST_EXCLUDE);
1245                 imf = &timf;
1246         }
1247
1248         error = in_getmulti(ifp, gina, &inm);
1249         if (error) {
1250                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: in_getmulti() failure", __func__);
1251                 return (error);
1252         }
1253         IN_MULTI_LIST_LOCK();
1254         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
1255         error = inm_merge(inm, imf);
1256         if (error) {
1257                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state", __func__);
1258                 goto out_inm_release;
1259         }
1260
1261         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
1262         error = igmp_change_state(inm);
1263         if (error) {
1264                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to update source", __func__);
1265                 goto out_inm_release;
1266         }
1267
1268  out_inm_release:
1269         if (error) {
1270                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: dropping ref on %p", __func__, inm);
1271                 IF_ADDR_WLOCK(ifp);
1272                 inm_release_deferred(inm);
1273                 IF_ADDR_WUNLOCK(ifp);
1274         } else {
1275                 *pinm = inm;
1276         }
1277         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
1278
1279         return (error);
1280 }
1281
1282 /*
1283  * Leave a multicast group; unlocked entry point.
1284  */
1285 int
1286 in_leavegroup(struct in_multi *inm, /*const*/ struct in_mfilter *imf)
1287 {
1288         int error;
1289
1290         IN_MULTI_LOCK();
1291         error = in_leavegroup_locked(inm, imf);
1292         IN_MULTI_UNLOCK();
1293
1294         return (error);
1295 }
1296
1297 /*
1298  * Leave a multicast group; real entry point.
1299  * All source filters will be expunged.
1300  *
1301  * Only preserves atomicity at inm level.
1302  *
1303  * Holding the write lock for the INP which contains imf
1304  * is highly advisable. We can't assert for it as imf does not
1305  * contain a back-pointer to the owning inp.
1306  *
1307  * Note: This is not the same as inm_release(*) as this function also
1308  * makes a state change downcall into IGMP.
1309  */
1310 int
1311 in_leavegroup_locked(struct in_multi *inm, /*const*/ struct in_mfilter *imf)
1312 {
1313         struct in_mfilter        timf;
1314         int                      error;
1315
1316         IN_MULTI_LOCK_ASSERT();
1317         IN_MULTI_LIST_UNLOCK_ASSERT();
1318
1319         error = 0;
1320
1321         CTR5(KTR_IGMPV3, "%s: leave inm %p, 0x%08x/%s, imf %p", __func__,
1322             inm, ntohl(inm->inm_addr.s_addr),
1323             (inm_is_ifp_detached(inm) ? "null" : inm->inm_ifp->if_xname),
1324             imf);
1325
1326         /*
1327          * If no imf was specified (i.e. kernel consumer),
1328          * fake one up and assume it is an ASM join.
1329          */
1330         if (imf == NULL) {
1331                 imf_init(&timf, MCAST_EXCLUDE, MCAST_UNDEFINED);
1332                 imf = &timf;
1333         }
1334
1335         /*
1336          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
1337          *
1338          * As this particular invocation should not cause any memory
1339          * to be allocated, and there is no opportunity to roll back
1340          * the transaction, it MUST NOT fail.
1341          */
1342         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
1343         IN_MULTI_LIST_LOCK();
1344         error = inm_merge(inm, imf);
1345         KASSERT(error == 0, ("%s: failed to merge inm state", __func__));
1346
1347         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
1348         CURVNET_SET(inm->inm_ifp->if_vnet);
1349         error = igmp_change_state(inm);
1350         IF_ADDR_WLOCK(inm->inm_ifp);
1351         inm_release_deferred(inm);
1352         IF_ADDR_WUNLOCK(inm->inm_ifp);
1353         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
1354         CURVNET_RESTORE();
1355         if (error)
1356                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall", __func__);
1357
1358         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: dropping ref on %p", __func__, inm);
1359
1360         return (error);
1361 }
1362
1363 /*#ifndef BURN_BRIDGES*/
1364
1365 /*
1366  * Block or unblock an ASM multicast source on an inpcb.
1367  * This implements the delta-based API described in RFC 3678.
1368  *
1369  * The delta-based API applies only to exclusive-mode memberships.
1370  * An IGMP downcall will be performed.
1371  *
1372  * SMPng: NOTE: Must take Giant as a join may create a new ifma.
1373  *
1374  * Return 0 if successful, otherwise return an appropriate error code.
1375  */
1376 static int
1377 inp_block_unblock_source(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1378 {
1379         struct group_source_req          gsr;
1380         sockunion_t                     *gsa, *ssa;
1381         struct ifnet                    *ifp;
1382         struct in_mfilter               *imf;
1383         struct ip_moptions              *imo;
1384         struct in_msource               *ims;
1385         struct in_multi                 *inm;
1386         uint16_t                         fmode;
1387         int                              error, doblock;
1388
1389         ifp = NULL;
1390         error = 0;
1391         doblock = 0;
1392
1393         memset(&gsr, 0, sizeof(struct group_source_req));
1394         gsa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_group;
1395         ssa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_source;
1396
1397         switch (sopt->sopt_name) {
1398         case IP_BLOCK_SOURCE:
1399         case IP_UNBLOCK_SOURCE: {
1400                 struct ip_mreq_source    mreqs;
1401
1402                 error = sooptcopyin(sopt, &mreqs,
1403                     sizeof(struct ip_mreq_source),
1404                     sizeof(struct ip_mreq_source));
1405                 if (error)
1406                         return (error);
1407
1408                 gsa->sin.sin_family = AF_INET;
1409                 gsa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1410                 gsa->sin.sin_addr = mreqs.imr_multiaddr;
1411
1412                 ssa->sin.sin_family = AF_INET;
1413                 ssa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1414                 ssa->sin.sin_addr = mreqs.imr_sourceaddr;
1415
1416                 if (!in_nullhost(mreqs.imr_interface)) {
1417                         struct epoch_tracker et;
1418
1419                         NET_EPOCH_ENTER(et);
1420                         INADDR_TO_IFP(mreqs.imr_interface, ifp);
1421                         /* XXXGL: ifref? */
1422                         NET_EPOCH_EXIT(et);
1423                 }
1424                 if (sopt->sopt_name == IP_BLOCK_SOURCE)
1425                         doblock = 1;
1426
1427                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imr_interface = 0x%08x, ifp = %p",
1428                     __func__, ntohl(mreqs.imr_interface.s_addr), ifp);
1429                 break;
1430             }
1431
1432         case MCAST_BLOCK_SOURCE:
1433         case MCAST_UNBLOCK_SOURCE:
1434                 error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
1435                     sizeof(struct group_source_req),
1436                     sizeof(struct group_source_req));
1437                 if (error)
1438                         return (error);
1439
1440                 if (gsa->sin.sin_family != AF_INET ||
1441                     gsa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
1442                         return (EINVAL);
1443
1444                 if (ssa->sin.sin_family != AF_INET ||
1445                     ssa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
1446                         return (EINVAL);
1447
1448                 if (gsr.gsr_interface == 0 || V_if_index < gsr.gsr_interface)
1449                         return (EADDRNOTAVAIL);
1450
1451                 ifp = ifnet_byindex(gsr.gsr_interface);
1452
1453                 if (sopt->sopt_name == MCAST_BLOCK_SOURCE)
1454                         doblock = 1;
1455                 break;
1456
1457         default:
1458                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: unknown sopt_name %d",
1459                     __func__, sopt->sopt_name);
1460                 return (EOPNOTSUPP);
1461                 break;
1462         }
1463
1464         if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
1465                 return (EINVAL);
1466
1467         IN_MULTI_LOCK();
1468
1469         /*
1470          * Check if we are actually a member of this group.
1471          */
1472         imo = inp_findmoptions(inp);
1473         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
1474         if (imf == NULL) {
1475                 error = EADDRNOTAVAIL;
1476                 goto out_inp_locked;
1477         }
1478         inm = imf->imf_inm;
1479
1480         /*
1481          * Attempting to use the delta-based API on an
1482          * non exclusive-mode membership is an error.
1483          */
1484         fmode = imf->imf_st[0];
1485         if (fmode != MCAST_EXCLUDE) {
1486                 error = EINVAL;
1487                 goto out_inp_locked;
1488         }
1489
1490         /*
1491          * Deal with error cases up-front:
1492          *  Asked to block, but already blocked; or
1493          *  Asked to unblock, but nothing to unblock.
1494          * If adding a new block entry, allocate it.
1495          */
1496         ims = imo_match_source(imf, &ssa->sa);
1497         if ((ims != NULL && doblock) || (ims == NULL && !doblock)) {
1498                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: source 0x%08x %spresent", __func__,
1499                     ntohl(ssa->sin.sin_addr.s_addr), doblock ? "" : "not ");
1500                 error = EADDRNOTAVAIL;
1501                 goto out_inp_locked;
1502         }
1503
1504         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
1505
1506         /*
1507          * Begin state merge transaction at socket layer.
1508          */
1509         if (doblock) {
1510                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "block");
1511                 ims = imf_graft(imf, fmode, &ssa->sin);
1512                 if (ims == NULL)
1513                         error = ENOMEM;
1514         } else {
1515                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "allow");
1516                 error = imf_prune(imf, &ssa->sin);
1517         }
1518
1519         if (error) {
1520                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge imf state failed", __func__);
1521                 goto out_imf_rollback;
1522         }
1523
1524         /*
1525          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
1526          */
1527         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
1528         IN_MULTI_LIST_LOCK();
1529         error = inm_merge(inm, imf);
1530         if (error) {
1531                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state", __func__);
1532                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
1533                 goto out_imf_rollback;
1534         }
1535
1536         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
1537         error = igmp_change_state(inm);
1538         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
1539         if (error)
1540                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall", __func__);
1541
1542 out_imf_rollback:
1543         if (error)
1544                 imf_rollback(imf);
1545         else
1546                 imf_commit(imf);
1547
1548         imf_reap(imf);
1549
1550 out_inp_locked:
1551         INP_WUNLOCK(inp);
1552         IN_MULTI_UNLOCK();
1553         return (error);
1554 }
1555
1556 /*
1557  * Given an inpcb, return its multicast options structure pointer.  Accepts
1558  * an unlocked inpcb pointer, but will return it locked.  May sleep.
1559  *
1560  * SMPng: NOTE: Potentially calls malloc(M_WAITOK) with Giant held.
1561  * SMPng: NOTE: Returns with the INP write lock held.
1562  */
1563 static struct ip_moptions *
1564 inp_findmoptions(struct inpcb *inp)
1565 {
1566         struct ip_moptions       *imo;
1567
1568         INP_WLOCK(inp);
1569         if (inp->inp_moptions != NULL)
1570                 return (inp->inp_moptions);
1571
1572         INP_WUNLOCK(inp);
1573
1574         imo = malloc(sizeof(*imo), M_IPMOPTS, M_WAITOK);
1575
1576         imo->imo_multicast_ifp = NULL;
1577         imo->imo_multicast_addr.s_addr = INADDR_ANY;
1578         imo->imo_multicast_vif = -1;
1579         imo->imo_multicast_ttl = IP_DEFAULT_MULTICAST_TTL;
1580         imo->imo_multicast_loop = in_mcast_loop;
1581         STAILQ_INIT(&imo->imo_head);
1582
1583         INP_WLOCK(inp);
1584         if (inp->inp_moptions != NULL) {
1585                 free(imo, M_IPMOPTS);
1586                 return (inp->inp_moptions);
1587         }
1588         inp->inp_moptions = imo;
1589         return (imo);
1590 }
1591
1592 void
1593 inp_freemoptions(struct ip_moptions *imo)
1594 {
1595         struct in_mfilter *imf;
1596         struct in_multi *inm;
1597         struct ifnet *ifp;
1598
1599         if (imo == NULL)
1600                 return;
1601
1602         while ((imf = ip_mfilter_first(&imo->imo_head)) != NULL) {
1603                 ip_mfilter_remove(&imo->imo_head, imf);
1604
1605                 imf_leave(imf);
1606                 if ((inm = imf->imf_inm) != NULL) {
1607                         if ((ifp = inm->inm_ifp) != NULL) {
1608                                 CURVNET_SET(ifp->if_vnet);
1609                                 (void)in_leavegroup(inm, imf);
1610                                 CURVNET_RESTORE();
1611                         } else {
1612                                 (void)in_leavegroup(inm, imf);
1613                         }
1614                 }
1615                 ip_mfilter_free(imf);
1616         }
1617         free(imo, M_IPMOPTS);
1618 }
1619
1620 /*
1621  * Atomically get source filters on a socket for an IPv4 multicast group.
1622  * Called with INP lock held; returns with lock released.
1623  */
1624 static int
1625 inp_get_source_filters(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1626 {
1627         struct __msfilterreq     msfr;
1628         sockunion_t             *gsa;
1629         struct ifnet            *ifp;
1630         struct ip_moptions      *imo;
1631         struct in_mfilter       *imf;
1632         struct ip_msource       *ims;
1633         struct in_msource       *lims;
1634         struct sockaddr_in      *psin;
1635         struct sockaddr_storage *ptss;
1636         struct sockaddr_storage *tss;
1637         int                      error;
1638         size_t                   nsrcs, ncsrcs;
1639
1640         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
1641
1642         imo = inp->inp_moptions;
1643         KASSERT(imo != NULL, ("%s: null ip_moptions", __func__));
1644
1645         INP_WUNLOCK(inp);
1646
1647         error = sooptcopyin(sopt, &msfr, sizeof(struct __msfilterreq),
1648             sizeof(struct __msfilterreq));
1649         if (error)
1650                 return (error);
1651
1652         if (msfr.msfr_ifindex == 0 || V_if_index < msfr.msfr_ifindex)
1653                 return (EINVAL);
1654
1655         ifp = ifnet_byindex(msfr.msfr_ifindex);
1656         if (ifp == NULL)
1657                 return (EINVAL);
1658
1659         INP_WLOCK(inp);
1660
1661         /*
1662          * Lookup group on the socket.
1663          */
1664         gsa = (sockunion_t *)&msfr.msfr_group;
1665         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
1666         if (imf == NULL) {
1667                 INP_WUNLOCK(inp);
1668                 return (EADDRNOTAVAIL);
1669         }
1670
1671         /*
1672          * Ignore memberships which are in limbo.
1673          */
1674         if (imf->imf_st[1] == MCAST_UNDEFINED) {
1675                 INP_WUNLOCK(inp);
1676                 return (EAGAIN);
1677         }
1678         msfr.msfr_fmode = imf->imf_st[1];
1679
1680         /*
1681          * If the user specified a buffer, copy out the source filter
1682          * entries to userland gracefully.
1683          * We only copy out the number of entries which userland
1684          * has asked for, but we always tell userland how big the
1685          * buffer really needs to be.
1686          */
1687         if (msfr.msfr_nsrcs > in_mcast_maxsocksrc)
1688                 msfr.msfr_nsrcs = in_mcast_maxsocksrc;
1689         tss = NULL;
1690         if (msfr.msfr_srcs != NULL && msfr.msfr_nsrcs > 0) {
1691                 tss = malloc(sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs,
1692                     M_TEMP, M_NOWAIT | M_ZERO);
1693                 if (tss == NULL) {
1694                         INP_WUNLOCK(inp);
1695                         return (ENOBUFS);
1696                 }
1697         }
1698
1699         /*
1700          * Count number of sources in-mode at t0.
1701          * If buffer space exists and remains, copy out source entries.
1702          */
1703         nsrcs = msfr.msfr_nsrcs;
1704         ncsrcs = 0;
1705         ptss = tss;
1706         RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &imf->imf_sources) {
1707                 lims = (struct in_msource *)ims;
1708                 if (lims->imsl_st[0] == MCAST_UNDEFINED ||
1709                     lims->imsl_st[0] != imf->imf_st[0])
1710                         continue;
1711                 ++ncsrcs;
1712                 if (tss != NULL && nsrcs > 0) {
1713                         psin = (struct sockaddr_in *)ptss;
1714                         psin->sin_family = AF_INET;
1715                         psin->sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1716                         psin->sin_addr.s_addr = htonl(lims->ims_haddr);
1717                         psin->sin_port = 0;
1718                         ++ptss;
1719                         --nsrcs;
1720                 }
1721         }
1722
1723         INP_WUNLOCK(inp);
1724
1725         if (tss != NULL) {
1726                 error = copyout(tss, msfr.msfr_srcs,
1727                     sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs);
1728                 free(tss, M_TEMP);
1729                 if (error)
1730                         return (error);
1731         }
1732
1733         msfr.msfr_nsrcs = ncsrcs;
1734         error = sooptcopyout(sopt, &msfr, sizeof(struct __msfilterreq));
1735
1736         return (error);
1737 }
1738
1739 /*
1740  * Return the IP multicast options in response to user getsockopt().
1741  */
1742 int
1743 inp_getmoptions(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1744 {
1745         struct ip_mreqn          mreqn;
1746         struct ip_moptions      *imo;
1747         struct ifnet            *ifp;
1748         struct in_ifaddr        *ia;
1749         int                      error, optval;
1750         u_char                   coptval;
1751
1752         INP_WLOCK(inp);
1753         imo = inp->inp_moptions;
1754         /*
1755          * If socket is neither of type SOCK_RAW or SOCK_DGRAM,
1756          * or is a divert socket, reject it.
1757          */
1758         if (inp->inp_socket->so_proto->pr_protocol == IPPROTO_DIVERT ||
1759             (inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_RAW &&
1760             inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_DGRAM)) {
1761                 INP_WUNLOCK(inp);
1762                 return (EOPNOTSUPP);
1763         }
1764
1765         error = 0;
1766         switch (sopt->sopt_name) {
1767         case IP_MULTICAST_VIF:
1768                 if (imo != NULL)
1769                         optval = imo->imo_multicast_vif;
1770                 else
1771                         optval = -1;
1772                 INP_WUNLOCK(inp);
1773                 error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof(int));
1774                 break;
1775
1776         case IP_MULTICAST_IF:
1777                 memset(&mreqn, 0, sizeof(struct ip_mreqn));
1778                 if (imo != NULL) {
1779                         ifp = imo->imo_multicast_ifp;
1780                         if (!in_nullhost(imo->imo_multicast_addr)) {
1781                                 mreqn.imr_address = imo->imo_multicast_addr;
1782                         } else if (ifp != NULL) {
1783                                 struct epoch_tracker et;
1784
1785                                 mreqn.imr_ifindex = ifp->if_index;
1786                                 NET_EPOCH_ENTER(et);
1787                                 IFP_TO_IA(ifp, ia);
1788                                 if (ia != NULL)
1789                                         mreqn.imr_address =
1790                                             IA_SIN(ia)->sin_addr;
1791                                 NET_EPOCH_EXIT(et);
1792                         }
1793                 }
1794                 INP_WUNLOCK(inp);
1795                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(struct ip_mreqn)) {
1796                         error = sooptcopyout(sopt, &mreqn,
1797                             sizeof(struct ip_mreqn));
1798                 } else {
1799                         error = sooptcopyout(sopt, &mreqn.imr_address,
1800                             sizeof(struct in_addr));
1801                 }
1802                 break;
1803
1804         case IP_MULTICAST_TTL:
1805                 if (imo == NULL)
1806                         optval = coptval = IP_DEFAULT_MULTICAST_TTL;
1807                 else
1808                         optval = coptval = imo->imo_multicast_ttl;
1809                 INP_WUNLOCK(inp);
1810                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char))
1811                         error = sooptcopyout(sopt, &coptval, sizeof(u_char));
1812                 else
1813                         error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof(int));
1814                 break;
1815
1816         case IP_MULTICAST_LOOP:
1817                 if (imo == NULL)
1818                         optval = coptval = IP_DEFAULT_MULTICAST_LOOP;
1819                 else
1820                         optval = coptval = imo->imo_multicast_loop;
1821                 INP_WUNLOCK(inp);
1822                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char))
1823                         error = sooptcopyout(sopt, &coptval, sizeof(u_char));
1824                 else
1825                         error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof(int));
1826                 break;
1827
1828         case IP_MSFILTER:
1829                 if (imo == NULL) {
1830                         error = EADDRNOTAVAIL;
1831                         INP_WUNLOCK(inp);
1832                 } else {
1833                         error = inp_get_source_filters(inp, sopt);
1834                 }
1835                 break;
1836
1837         default:
1838                 INP_WUNLOCK(inp);
1839                 error = ENOPROTOOPT;
1840                 break;
1841         }
1842
1843         INP_UNLOCK_ASSERT(inp);
1844
1845         return (error);
1846 }
1847
1848 /*
1849  * Look up the ifnet to use for a multicast group membership,
1850  * given the IPv4 address of an interface, and the IPv4 group address.
1851  *
1852  * This routine exists to support legacy multicast applications
1853  * which do not understand that multicast memberships are scoped to
1854  * specific physical links in the networking stack, or which need
1855  * to join link-scope groups before IPv4 addresses are configured.
1856  *
1857  * Use this socket's current FIB number for any required FIB lookup.
1858  * If ina is INADDR_ANY, look up the group address in the unicast FIB,
1859  * and use its ifp; usually, this points to the default next-hop.
1860  *
1861  * If the FIB lookup fails, attempt to use the first non-loopback
1862  * interface with multicast capability in the system as a
1863  * last resort. The legacy IPv4 ASM API requires that we do
1864  * this in order to allow groups to be joined when the routing
1865  * table has not yet been populated during boot.
1866  *
1867  * Returns NULL if no ifp could be found, otherwise return referenced ifp.
1868  *
1869  * FUTURE: Implement IPv4 source-address selection.
1870  */
1871 static struct ifnet *
1872 inp_lookup_mcast_ifp(const struct inpcb *inp,
1873     const struct sockaddr_in *gsin, const struct in_addr ina)
1874 {
1875         struct ifnet *ifp;
1876         struct nhop_object *nh;
1877
1878         NET_EPOCH_ASSERT();
1879         KASSERT(inp != NULL, ("%s: inp must not be NULL", __func__));
1880         KASSERT(gsin->sin_family == AF_INET, ("%s: not AF_INET", __func__));
1881         KASSERT(IN_MULTICAST(ntohl(gsin->sin_addr.s_addr)),
1882             ("%s: not multicast", __func__));
1883
1884         ifp = NULL;
1885         if (!in_nullhost(ina)) {
1886                 INADDR_TO_IFP(ina, ifp);
1887                 if (ifp != NULL)
1888                         if_ref(ifp);
1889         } else {
1890                 nh = fib4_lookup(inp->inp_inc.inc_fibnum, gsin->sin_addr, 0, NHR_NONE, 0);
1891                 if (nh != NULL) {
1892                         ifp = nh->nh_ifp;
1893                         if_ref(ifp);
1894                 } else {
1895                         struct in_ifaddr *ia;
1896                         struct ifnet *mifp;
1897
1898                         mifp = NULL;
1899                         CK_STAILQ_FOREACH(ia, &V_in_ifaddrhead, ia_link) {
1900                                 mifp = ia->ia_ifp;
1901                                 if (!(mifp->if_flags & IFF_LOOPBACK) &&
1902                                      (mifp->if_flags & IFF_MULTICAST)) {
1903                                         ifp = mifp;
1904                                         if_ref(ifp);
1905                                         break;
1906                                 }
1907                         }
1908                 }
1909         }
1910
1911         return (ifp);
1912 }
1913
1914 /*
1915  * Join an IPv4 multicast group, possibly with a source.
1916  */
1917 static int
1918 inp_join_group(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
1919 {
1920         struct group_source_req          gsr;
1921         sockunion_t                     *gsa, *ssa;
1922         struct ifnet                    *ifp;
1923         struct in_mfilter               *imf;
1924         struct ip_moptions              *imo;
1925         struct in_multi                 *inm;
1926         struct in_msource               *lims;
1927         struct epoch_tracker             et;
1928         int                              error, is_new;
1929
1930         ifp = NULL;
1931         lims = NULL;
1932         error = 0;
1933
1934         memset(&gsr, 0, sizeof(struct group_source_req));
1935         gsa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_group;
1936         gsa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
1937         ssa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_source;
1938         ssa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
1939
1940         switch (sopt->sopt_name) {
1941         case IP_ADD_MEMBERSHIP: {
1942                 struct ip_mreqn mreqn;
1943
1944                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(struct ip_mreqn))
1945                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqn,
1946                             sizeof(struct ip_mreqn), sizeof(struct ip_mreqn));
1947                 else
1948                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqn,
1949                             sizeof(struct ip_mreq), sizeof(struct ip_mreq));
1950                 if (error)
1951                         return (error);
1952
1953                 gsa->sin.sin_family = AF_INET;
1954                 gsa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1955                 gsa->sin.sin_addr = mreqn.imr_multiaddr;
1956                 if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
1957                         return (EINVAL);
1958
1959                 NET_EPOCH_ENTER(et);
1960                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(struct ip_mreqn) &&
1961                     mreqn.imr_ifindex != 0)
1962                         ifp = ifnet_byindex_ref(mreqn.imr_ifindex);
1963                 else
1964                         ifp = inp_lookup_mcast_ifp(inp, &gsa->sin,
1965                             mreqn.imr_address);
1966                 NET_EPOCH_EXIT(et);
1967                 break;
1968         }
1969         case IP_ADD_SOURCE_MEMBERSHIP: {
1970                 struct ip_mreq_source    mreqs;
1971
1972                 error = sooptcopyin(sopt, &mreqs, sizeof(struct ip_mreq_source),
1973                             sizeof(struct ip_mreq_source));
1974                 if (error)
1975                         return (error);
1976
1977                 gsa->sin.sin_family = ssa->sin.sin_family = AF_INET;
1978                 gsa->sin.sin_len = ssa->sin.sin_len =
1979                     sizeof(struct sockaddr_in);
1980
1981                 gsa->sin.sin_addr = mreqs.imr_multiaddr;
1982                 if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
1983                         return (EINVAL);
1984
1985                 ssa->sin.sin_addr = mreqs.imr_sourceaddr;
1986
1987                 NET_EPOCH_ENTER(et);
1988                 ifp = inp_lookup_mcast_ifp(inp, &gsa->sin,
1989                     mreqs.imr_interface);
1990                 NET_EPOCH_EXIT(et);
1991                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imr_interface = 0x%08x, ifp = %p",
1992                     __func__, ntohl(mreqs.imr_interface.s_addr), ifp);
1993                 break;
1994         }
1995
1996         case MCAST_JOIN_GROUP:
1997         case MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP:
1998                 if (sopt->sopt_name == MCAST_JOIN_GROUP) {
1999                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2000                             sizeof(struct group_req),
2001                             sizeof(struct group_req));
2002                 } else if (sopt->sopt_name == MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP) {
2003                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2004                             sizeof(struct group_source_req),
2005                             sizeof(struct group_source_req));
2006                 }
2007                 if (error)
2008                         return (error);
2009
2010                 if (gsa->sin.sin_family != AF_INET ||
2011                     gsa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2012                         return (EINVAL);
2013
2014                 /*
2015                  * Overwrite the port field if present, as the sockaddr
2016                  * being copied in may be matched with a binary comparison.
2017                  */
2018                 gsa->sin.sin_port = 0;
2019                 if (sopt->sopt_name == MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP) {
2020                         if (ssa->sin.sin_family != AF_INET ||
2021                             ssa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2022                                 return (EINVAL);
2023                         ssa->sin.sin_port = 0;
2024                 }
2025
2026                 if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2027                         return (EINVAL);
2028
2029                 if (gsr.gsr_interface == 0 || V_if_index < gsr.gsr_interface)
2030                         return (EADDRNOTAVAIL);
2031                 NET_EPOCH_ENTER(et);
2032                 ifp = ifnet_byindex_ref(gsr.gsr_interface);
2033                 NET_EPOCH_EXIT(et);
2034                 break;
2035
2036         default:
2037                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: unknown sopt_name %d",
2038                     __func__, sopt->sopt_name);
2039                 return (EOPNOTSUPP);
2040                 break;
2041         }
2042
2043         if (ifp == NULL || (ifp->if_flags & IFF_MULTICAST) == 0) {
2044                 if (ifp != NULL)
2045                         if_rele(ifp);
2046                 return (EADDRNOTAVAIL);
2047         }
2048
2049         IN_MULTI_LOCK();
2050
2051         /*
2052          * Find the membership in the membership list.
2053          */
2054         imo = inp_findmoptions(inp);
2055         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
2056         if (imf == NULL) {
2057                 is_new = 1;
2058                 inm = NULL;
2059
2060                 if (ip_mfilter_count(&imo->imo_head) >= IP_MAX_MEMBERSHIPS) {
2061                         error = ENOMEM;
2062                         goto out_inp_locked;
2063                 }
2064         } else {
2065                 is_new = 0;
2066                 inm = imf->imf_inm;
2067
2068                 if (ssa->ss.ss_family != AF_UNSPEC) {
2069                         /*
2070                          * MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP on an exclusive membership
2071                          * is an error. On an existing inclusive membership,
2072                          * it just adds the source to the filter list.
2073                          */
2074                         if (imf->imf_st[1] != MCAST_INCLUDE) {
2075                                 error = EINVAL;
2076                                 goto out_inp_locked;
2077                         }
2078                         /*
2079                          * Throw out duplicates.
2080                          *
2081                          * XXX FIXME: This makes a naive assumption that
2082                          * even if entries exist for *ssa in this imf,
2083                          * they will be rejected as dupes, even if they
2084                          * are not valid in the current mode (in-mode).
2085                          *
2086                          * in_msource is transactioned just as for anything
2087                          * else in SSM -- but note naive use of inm_graft()
2088                          * below for allocating new filter entries.
2089                          *
2090                          * This is only an issue if someone mixes the
2091                          * full-state SSM API with the delta-based API,
2092                          * which is discouraged in the relevant RFCs.
2093                          */
2094                         lims = imo_match_source(imf, &ssa->sa);
2095                         if (lims != NULL /*&&
2096                             lims->imsl_st[1] == MCAST_INCLUDE*/) {
2097                                 error = EADDRNOTAVAIL;
2098                                 goto out_inp_locked;
2099                         }
2100                 } else {
2101                         /*
2102                          * MCAST_JOIN_GROUP on an existing exclusive
2103                          * membership is an error; return EADDRINUSE
2104                          * to preserve 4.4BSD API idempotence, and
2105                          * avoid tedious detour to code below.
2106                          * NOTE: This is bending RFC 3678 a bit.
2107                          *
2108                          * On an existing inclusive membership, this is also
2109                          * an error; if you want to change filter mode,
2110                          * you must use the userland API setsourcefilter().
2111                          * XXX We don't reject this for imf in UNDEFINED
2112                          * state at t1, because allocation of a filter
2113                          * is atomic with allocation of a membership.
2114                          */
2115                         error = EINVAL;
2116                         if (imf->imf_st[1] == MCAST_EXCLUDE)
2117                                 error = EADDRINUSE;
2118                         goto out_inp_locked;
2119                 }
2120         }
2121
2122         /*
2123          * Begin state merge transaction at socket layer.
2124          */
2125         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2126
2127         /*
2128          * Graft new source into filter list for this inpcb's
2129          * membership of the group. The in_multi may not have
2130          * been allocated yet if this is a new membership, however,
2131          * the in_mfilter slot will be allocated and must be initialized.
2132          *
2133          * Note: Grafting of exclusive mode filters doesn't happen
2134          * in this path.
2135          * XXX: Should check for non-NULL lims (node exists but may
2136          * not be in-mode) for interop with full-state API.
2137          */
2138         if (ssa->ss.ss_family != AF_UNSPEC) {
2139                 /* Membership starts in IN mode */
2140                 if (is_new) {
2141                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: new join w/source", __func__);
2142                         imf = ip_mfilter_alloc(M_NOWAIT, MCAST_UNDEFINED, MCAST_INCLUDE);
2143                         if (imf == NULL) {
2144                                 error = ENOMEM;
2145                                 goto out_inp_locked;
2146                         }
2147                 } else {
2148                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "allow");
2149                 }
2150                 lims = imf_graft(imf, MCAST_INCLUDE, &ssa->sin);
2151                 if (lims == NULL) {
2152                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge imf state failed",
2153                             __func__);
2154                         error = ENOMEM;
2155                         goto out_inp_locked;
2156                 }
2157         } else {
2158                 /* No address specified; Membership starts in EX mode */
2159                 if (is_new) {
2160                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: new join w/o source", __func__);
2161                         imf = ip_mfilter_alloc(M_NOWAIT, MCAST_UNDEFINED, MCAST_EXCLUDE);
2162                         if (imf == NULL) {
2163                                 error = ENOMEM;
2164                                 goto out_inp_locked;
2165                         }
2166                 }
2167         }
2168
2169         /*
2170          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
2171          */
2172         if (is_new) {
2173                 in_pcbref(inp);
2174                 INP_WUNLOCK(inp);
2175
2176                 error = in_joingroup_locked(ifp, &gsa->sin.sin_addr, imf,
2177                     &imf->imf_inm);
2178
2179                 INP_WLOCK(inp);
2180                 if (in_pcbrele_wlocked(inp)) {
2181                         error = ENXIO;
2182                         goto out_inp_unlocked;
2183                 }
2184                 if (error) {
2185                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: in_joingroup_locked failed",
2186                             __func__);
2187                         goto out_inp_locked;
2188                 }
2189                 /*
2190                  * NOTE: Refcount from in_joingroup_locked()
2191                  * is protecting membership.
2192                  */
2193                 ip_mfilter_insert(&imo->imo_head, imf);
2194         } else {
2195                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
2196                 IN_MULTI_LIST_LOCK();
2197                 error = inm_merge(inm, imf);
2198                 if (error) {
2199                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state",
2200                                  __func__);
2201                         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2202                         imf_rollback(imf);
2203                         imf_reap(imf);
2204                         goto out_inp_locked;
2205                 }
2206                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
2207                 error = igmp_change_state(inm);
2208                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2209                 if (error) {
2210                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall",
2211                             __func__);
2212                         imf_rollback(imf);
2213                         imf_reap(imf);
2214                         goto out_inp_locked;
2215                 }
2216         }
2217
2218         imf_commit(imf);
2219         imf = NULL;
2220
2221 out_inp_locked:
2222         INP_WUNLOCK(inp);
2223 out_inp_unlocked:
2224         IN_MULTI_UNLOCK();
2225
2226         if (is_new && imf) {
2227                 if (imf->imf_inm != NULL) {
2228                         IN_MULTI_LIST_LOCK();
2229                         IF_ADDR_WLOCK(ifp);
2230                         inm_release_deferred(imf->imf_inm);
2231                         IF_ADDR_WUNLOCK(ifp);
2232                         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2233                 }
2234                 ip_mfilter_free(imf);
2235         }
2236         if_rele(ifp);
2237         return (error);
2238 }
2239
2240 /*
2241  * Leave an IPv4 multicast group on an inpcb, possibly with a source.
2242  */
2243 static int
2244 inp_leave_group(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2245 {
2246         struct group_source_req          gsr;
2247         struct ip_mreq_source            mreqs;
2248         sockunion_t                     *gsa, *ssa;
2249         struct ifnet                    *ifp;
2250         struct in_mfilter               *imf;
2251         struct ip_moptions              *imo;
2252         struct in_msource               *ims;
2253         struct in_multi                 *inm;
2254         int                              error;
2255         bool                             is_final;
2256
2257         ifp = NULL;
2258         error = 0;
2259         is_final = true;
2260
2261         memset(&gsr, 0, sizeof(struct group_source_req));
2262         gsa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_group;
2263         gsa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
2264         ssa = (sockunion_t *)&gsr.gsr_source;
2265         ssa->ss.ss_family = AF_UNSPEC;
2266
2267         switch (sopt->sopt_name) {
2268         case IP_DROP_MEMBERSHIP:
2269         case IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP:
2270                 if (sopt->sopt_name == IP_DROP_MEMBERSHIP) {
2271                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqs,
2272                             sizeof(struct ip_mreq),
2273                             sizeof(struct ip_mreq));
2274                         /*
2275                          * Swap interface and sourceaddr arguments,
2276                          * as ip_mreq and ip_mreq_source are laid
2277                          * out differently.
2278                          */
2279                         mreqs.imr_interface = mreqs.imr_sourceaddr;
2280                         mreqs.imr_sourceaddr.s_addr = INADDR_ANY;
2281                 } else if (sopt->sopt_name == IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP) {
2282                         error = sooptcopyin(sopt, &mreqs,
2283                             sizeof(struct ip_mreq_source),
2284                             sizeof(struct ip_mreq_source));
2285                 }
2286                 if (error)
2287                         return (error);
2288
2289                 gsa->sin.sin_family = AF_INET;
2290                 gsa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
2291                 gsa->sin.sin_addr = mreqs.imr_multiaddr;
2292
2293                 if (sopt->sopt_name == IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP) {
2294                         ssa->sin.sin_family = AF_INET;
2295                         ssa->sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
2296                         ssa->sin.sin_addr = mreqs.imr_sourceaddr;
2297                 }
2298
2299                 /*
2300                  * Attempt to look up hinted ifp from interface address.
2301                  * Fallthrough with null ifp iff lookup fails, to
2302                  * preserve 4.4BSD mcast API idempotence.
2303                  * XXX NOTE WELL: The RFC 3678 API is preferred because
2304                  * using an IPv4 address as a key is racy.
2305                  */
2306                 if (!in_nullhost(mreqs.imr_interface)) {
2307                         struct epoch_tracker et;
2308
2309                         NET_EPOCH_ENTER(et);
2310                         INADDR_TO_IFP(mreqs.imr_interface, ifp);
2311                         /* XXXGL ifref? */
2312                         NET_EPOCH_EXIT(et);
2313                 }
2314                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: imr_interface = 0x%08x, ifp = %p",
2315                     __func__, ntohl(mreqs.imr_interface.s_addr), ifp);
2316
2317                 break;
2318
2319         case MCAST_LEAVE_GROUP:
2320         case MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP:
2321                 if (sopt->sopt_name == MCAST_LEAVE_GROUP) {
2322                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2323                             sizeof(struct group_req),
2324                             sizeof(struct group_req));
2325                 } else if (sopt->sopt_name == MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP) {
2326                         error = sooptcopyin(sopt, &gsr,
2327                             sizeof(struct group_source_req),
2328                             sizeof(struct group_source_req));
2329                 }
2330                 if (error)
2331                         return (error);
2332
2333                 if (gsa->sin.sin_family != AF_INET ||
2334                     gsa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2335                         return (EINVAL);
2336
2337                 if (sopt->sopt_name == MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP) {
2338                         if (ssa->sin.sin_family != AF_INET ||
2339                             ssa->sin.sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2340                                 return (EINVAL);
2341                 }
2342
2343                 if (gsr.gsr_interface == 0 || V_if_index < gsr.gsr_interface)
2344                         return (EADDRNOTAVAIL);
2345
2346                 ifp = ifnet_byindex(gsr.gsr_interface);
2347
2348                 if (ifp == NULL)
2349                         return (EADDRNOTAVAIL);
2350                 break;
2351
2352         default:
2353                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: unknown sopt_name %d",
2354                     __func__, sopt->sopt_name);
2355                 return (EOPNOTSUPP);
2356                 break;
2357         }
2358
2359         if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2360                 return (EINVAL);
2361
2362         IN_MULTI_LOCK();
2363
2364         /*
2365          * Find the membership in the membership list.
2366          */
2367         imo = inp_findmoptions(inp);
2368         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
2369         if (imf == NULL) {
2370                 error = EADDRNOTAVAIL;
2371                 goto out_inp_locked;
2372         }
2373         inm = imf->imf_inm;
2374
2375         if (ssa->ss.ss_family != AF_UNSPEC)
2376                 is_final = false;
2377
2378         /*
2379          * Begin state merge transaction at socket layer.
2380          */
2381         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2382
2383         /*
2384          * If we were instructed only to leave a given source, do so.
2385          * MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP is only valid for inclusive memberships.
2386          */
2387         if (is_final) {
2388                 ip_mfilter_remove(&imo->imo_head, imf);
2389                 imf_leave(imf);
2390
2391                 /*
2392                  * Give up the multicast address record to which
2393                  * the membership points.
2394                  */
2395                 (void) in_leavegroup_locked(imf->imf_inm, imf);
2396         } else {
2397                 if (imf->imf_st[0] == MCAST_EXCLUDE) {
2398                         error = EADDRNOTAVAIL;
2399                         goto out_inp_locked;
2400                 }
2401                 ims = imo_match_source(imf, &ssa->sa);
2402                 if (ims == NULL) {
2403                         CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: source 0x%08x %spresent",
2404                             __func__, ntohl(ssa->sin.sin_addr.s_addr), "not ");
2405                         error = EADDRNOTAVAIL;
2406                         goto out_inp_locked;
2407                 }
2408                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: %s source", __func__, "block");
2409                 error = imf_prune(imf, &ssa->sin);
2410                 if (error) {
2411                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge imf state failed",
2412                             __func__);
2413                         goto out_inp_locked;
2414                 }
2415         }
2416
2417         /*
2418          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
2419          */
2420         if (!is_final) {
2421                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
2422                 IN_MULTI_LIST_LOCK();
2423                 error = inm_merge(inm, imf);
2424                 if (error) {
2425                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state",
2426                             __func__);
2427                         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2428                         imf_rollback(imf);
2429                         imf_reap(imf);
2430                         goto out_inp_locked;
2431                 }
2432
2433                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
2434                 error = igmp_change_state(inm);
2435                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2436                 if (error) {
2437                         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall",
2438                             __func__);
2439                         imf_rollback(imf);
2440                         imf_reap(imf);
2441                         goto out_inp_locked;
2442                 }
2443         }
2444         imf_commit(imf);
2445         imf_reap(imf);
2446
2447 out_inp_locked:
2448         INP_WUNLOCK(inp);
2449
2450         if (is_final && imf)
2451                 ip_mfilter_free(imf);
2452
2453         IN_MULTI_UNLOCK();
2454         return (error);
2455 }
2456
2457 /*
2458  * Select the interface for transmitting IPv4 multicast datagrams.
2459  *
2460  * Either an instance of struct in_addr or an instance of struct ip_mreqn
2461  * may be passed to this socket option. An address of INADDR_ANY or an
2462  * interface index of 0 is used to remove a previous selection.
2463  * When no interface is selected, one is chosen for every send.
2464  */
2465 static int
2466 inp_set_multicast_if(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2467 {
2468         struct in_addr           addr;
2469         struct ip_mreqn          mreqn;
2470         struct ifnet            *ifp;
2471         struct ip_moptions      *imo;
2472         int                      error;
2473
2474         if (sopt->sopt_valsize == sizeof(struct ip_mreqn)) {
2475                 /*
2476                  * An interface index was specified using the
2477                  * Linux-derived ip_mreqn structure.
2478                  */
2479                 error = sooptcopyin(sopt, &mreqn, sizeof(struct ip_mreqn),
2480                     sizeof(struct ip_mreqn));
2481                 if (error)
2482                         return (error);
2483
2484                 if (mreqn.imr_ifindex < 0 || V_if_index < mreqn.imr_ifindex)
2485                         return (EINVAL);
2486
2487                 if (mreqn.imr_ifindex == 0) {
2488                         ifp = NULL;
2489                 } else {
2490                         ifp = ifnet_byindex(mreqn.imr_ifindex);
2491                         if (ifp == NULL)
2492                                 return (EADDRNOTAVAIL);
2493                 }
2494         } else {
2495                 /*
2496                  * An interface was specified by IPv4 address.
2497                  * This is the traditional BSD usage.
2498                  */
2499                 error = sooptcopyin(sopt, &addr, sizeof(struct in_addr),
2500                     sizeof(struct in_addr));
2501                 if (error)
2502                         return (error);
2503                 if (in_nullhost(addr)) {
2504                         ifp = NULL;
2505                 } else {
2506                         struct epoch_tracker et;
2507
2508                         NET_EPOCH_ENTER(et);
2509                         INADDR_TO_IFP(addr, ifp);
2510                         /* XXXGL ifref? */
2511                         NET_EPOCH_EXIT(et);
2512                         if (ifp == NULL)
2513                                 return (EADDRNOTAVAIL);
2514                 }
2515                 CTR3(KTR_IGMPV3, "%s: ifp = %p, addr = 0x%08x", __func__, ifp,
2516                     ntohl(addr.s_addr));
2517         }
2518
2519         /* Reject interfaces which do not support multicast. */
2520         if (ifp != NULL && (ifp->if_flags & IFF_MULTICAST) == 0)
2521                 return (EOPNOTSUPP);
2522
2523         imo = inp_findmoptions(inp);
2524         imo->imo_multicast_ifp = ifp;
2525         imo->imo_multicast_addr.s_addr = INADDR_ANY;
2526         INP_WUNLOCK(inp);
2527
2528         return (0);
2529 }
2530
2531 /*
2532  * Atomically set source filters on a socket for an IPv4 multicast group.
2533  *
2534  * SMPng: NOTE: Potentially calls malloc(M_WAITOK) with Giant held.
2535  */
2536 static int
2537 inp_set_source_filters(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2538 {
2539         struct __msfilterreq     msfr;
2540         sockunion_t             *gsa;
2541         struct ifnet            *ifp;
2542         struct in_mfilter       *imf;
2543         struct ip_moptions      *imo;
2544         struct in_multi         *inm;
2545         int                      error;
2546
2547         error = sooptcopyin(sopt, &msfr, sizeof(struct __msfilterreq),
2548             sizeof(struct __msfilterreq));
2549         if (error)
2550                 return (error);
2551
2552         if (msfr.msfr_nsrcs > in_mcast_maxsocksrc)
2553                 return (ENOBUFS);
2554
2555         if ((msfr.msfr_fmode != MCAST_EXCLUDE &&
2556              msfr.msfr_fmode != MCAST_INCLUDE))
2557                 return (EINVAL);
2558
2559         if (msfr.msfr_group.ss_family != AF_INET ||
2560             msfr.msfr_group.ss_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2561                 return (EINVAL);
2562
2563         gsa = (sockunion_t *)&msfr.msfr_group;
2564         if (!IN_MULTICAST(ntohl(gsa->sin.sin_addr.s_addr)))
2565                 return (EINVAL);
2566
2567         gsa->sin.sin_port = 0;  /* ignore port */
2568
2569         if (msfr.msfr_ifindex == 0 || V_if_index < msfr.msfr_ifindex)
2570                 return (EADDRNOTAVAIL);
2571
2572         ifp = ifnet_byindex(msfr.msfr_ifindex);
2573         if (ifp == NULL)
2574                 return (EADDRNOTAVAIL);
2575
2576         IN_MULTI_LOCK();
2577
2578         /*
2579          * Take the INP write lock.
2580          * Check if this socket is a member of this group.
2581          */
2582         imo = inp_findmoptions(inp);
2583         imf = imo_match_group(imo, ifp, &gsa->sa);
2584         if (imf == NULL) {
2585                 error = EADDRNOTAVAIL;
2586                 goto out_inp_locked;
2587         }
2588         inm = imf->imf_inm;
2589
2590         /*
2591          * Begin state merge transaction at socket layer.
2592          */
2593         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2594
2595         imf->imf_st[1] = msfr.msfr_fmode;
2596
2597         /*
2598          * Apply any new source filters, if present.
2599          * Make a copy of the user-space source vector so
2600          * that we may copy them with a single copyin. This
2601          * allows us to deal with page faults up-front.
2602          */
2603         if (msfr.msfr_nsrcs > 0) {
2604                 struct in_msource       *lims;
2605                 struct sockaddr_in      *psin;
2606                 struct sockaddr_storage *kss, *pkss;
2607                 int                      i;
2608
2609                 INP_WUNLOCK(inp);
2610
2611                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: loading %lu source list entries",
2612                     __func__, (unsigned long)msfr.msfr_nsrcs);
2613                 kss = malloc(sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs,
2614                     M_TEMP, M_WAITOK);
2615                 error = copyin(msfr.msfr_srcs, kss,
2616                     sizeof(struct sockaddr_storage) * msfr.msfr_nsrcs);
2617                 if (error) {
2618                         free(kss, M_TEMP);
2619                         return (error);
2620                 }
2621
2622                 INP_WLOCK(inp);
2623
2624                 /*
2625                  * Mark all source filters as UNDEFINED at t1.
2626                  * Restore new group filter mode, as imf_leave()
2627                  * will set it to INCLUDE.
2628                  */
2629                 imf_leave(imf);
2630                 imf->imf_st[1] = msfr.msfr_fmode;
2631
2632                 /*
2633                  * Update socket layer filters at t1, lazy-allocating
2634                  * new entries. This saves a bunch of memory at the
2635                  * cost of one RB_FIND() per source entry; duplicate
2636                  * entries in the msfr_nsrcs vector are ignored.
2637                  * If we encounter an error, rollback transaction.
2638                  *
2639                  * XXX This too could be replaced with a set-symmetric
2640                  * difference like loop to avoid walking from root
2641                  * every time, as the key space is common.
2642                  */
2643                 for (i = 0, pkss = kss; i < msfr.msfr_nsrcs; i++, pkss++) {
2644                         psin = (struct sockaddr_in *)pkss;
2645                         if (psin->sin_family != AF_INET) {
2646                                 error = EAFNOSUPPORT;
2647                                 break;
2648                         }
2649                         if (psin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in)) {
2650                                 error = EINVAL;
2651                                 break;
2652                         }
2653                         error = imf_get_source(imf, psin, &lims);
2654                         if (error)
2655                                 break;
2656                         lims->imsl_st[1] = imf->imf_st[1];
2657                 }
2658                 free(kss, M_TEMP);
2659         }
2660
2661         if (error)
2662                 goto out_imf_rollback;
2663
2664         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
2665
2666         /*
2667          * Begin state merge transaction at IGMP layer.
2668          */
2669         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: merge inm state", __func__);
2670         IN_MULTI_LIST_LOCK();
2671         error = inm_merge(inm, imf);
2672         if (error) {
2673                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed to merge inm state", __func__);
2674                 IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2675                 goto out_imf_rollback;
2676         }
2677
2678         CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: doing igmp downcall", __func__);
2679         error = igmp_change_state(inm);
2680         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2681         if (error)
2682                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: failed igmp downcall", __func__);
2683
2684 out_imf_rollback:
2685         if (error)
2686                 imf_rollback(imf);
2687         else
2688                 imf_commit(imf);
2689
2690         imf_reap(imf);
2691
2692 out_inp_locked:
2693         INP_WUNLOCK(inp);
2694         IN_MULTI_UNLOCK();
2695         return (error);
2696 }
2697
2698 /*
2699  * Set the IP multicast options in response to user setsockopt().
2700  *
2701  * Many of the socket options handled in this function duplicate the
2702  * functionality of socket options in the regular unicast API. However,
2703  * it is not possible to merge the duplicate code, because the idempotence
2704  * of the IPv4 multicast part of the BSD Sockets API must be preserved;
2705  * the effects of these options must be treated as separate and distinct.
2706  *
2707  * SMPng: XXX: Unlocked read of inp_socket believed OK.
2708  * FUTURE: The IP_MULTICAST_VIF option may be eliminated if MROUTING
2709  * is refactored to no longer use vifs.
2710  */
2711 int
2712 inp_setmoptions(struct inpcb *inp, struct sockopt *sopt)
2713 {
2714         struct ip_moptions      *imo;
2715         int                      error;
2716
2717         error = 0;
2718
2719         /*
2720          * If socket is neither of type SOCK_RAW or SOCK_DGRAM,
2721          * or is a divert socket, reject it.
2722          */
2723         if (inp->inp_socket->so_proto->pr_protocol == IPPROTO_DIVERT ||
2724             (inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_RAW &&
2725              inp->inp_socket->so_proto->pr_type != SOCK_DGRAM))
2726                 return (EOPNOTSUPP);
2727
2728         switch (sopt->sopt_name) {
2729         case IP_MULTICAST_VIF: {
2730                 int vifi;
2731                 /*
2732                  * Select a multicast VIF for transmission.
2733                  * Only useful if multicast forwarding is active.
2734                  */
2735                 if (legal_vif_num == NULL) {
2736                         error = EOPNOTSUPP;
2737                         break;
2738                 }
2739                 error = sooptcopyin(sopt, &vifi, sizeof(int), sizeof(int));
2740                 if (error)
2741                         break;
2742                 if (!legal_vif_num(vifi) && (vifi != -1)) {
2743                         error = EINVAL;
2744                         break;
2745                 }
2746                 imo = inp_findmoptions(inp);
2747                 imo->imo_multicast_vif = vifi;
2748                 INP_WUNLOCK(inp);
2749                 break;
2750         }
2751
2752         case IP_MULTICAST_IF:
2753                 error = inp_set_multicast_if(inp, sopt);
2754                 break;
2755
2756         case IP_MULTICAST_TTL: {
2757                 u_char ttl;
2758
2759                 /*
2760                  * Set the IP time-to-live for outgoing multicast packets.
2761                  * The original multicast API required a char argument,
2762                  * which is inconsistent with the rest of the socket API.
2763                  * We allow either a char or an int.
2764                  */
2765                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char)) {
2766                         error = sooptcopyin(sopt, &ttl, sizeof(u_char),
2767                             sizeof(u_char));
2768                         if (error)
2769                                 break;
2770                 } else {
2771                         u_int ittl;
2772
2773                         error = sooptcopyin(sopt, &ittl, sizeof(u_int),
2774                             sizeof(u_int));
2775                         if (error)
2776                                 break;
2777                         if (ittl > 255) {
2778                                 error = EINVAL;
2779                                 break;
2780                         }
2781                         ttl = (u_char)ittl;
2782                 }
2783                 imo = inp_findmoptions(inp);
2784                 imo->imo_multicast_ttl = ttl;
2785                 INP_WUNLOCK(inp);
2786                 break;
2787         }
2788
2789         case IP_MULTICAST_LOOP: {
2790                 u_char loop;
2791
2792                 /*
2793                  * Set the loopback flag for outgoing multicast packets.
2794                  * Must be zero or one.  The original multicast API required a
2795                  * char argument, which is inconsistent with the rest
2796                  * of the socket API.  We allow either a char or an int.
2797                  */
2798                 if (sopt->sopt_valsize == sizeof(u_char)) {
2799                         error = sooptcopyin(sopt, &loop, sizeof(u_char),
2800                             sizeof(u_char));
2801                         if (error)
2802                                 break;
2803                 } else {
2804                         u_int iloop;
2805
2806                         error = sooptcopyin(sopt, &iloop, sizeof(u_int),
2807                                             sizeof(u_int));
2808                         if (error)
2809                                 break;
2810                         loop = (u_char)iloop;
2811                 }
2812                 imo = inp_findmoptions(inp);
2813                 imo->imo_multicast_loop = !!loop;
2814                 INP_WUNLOCK(inp);
2815                 break;
2816         }
2817
2818         case IP_ADD_MEMBERSHIP:
2819         case IP_ADD_SOURCE_MEMBERSHIP:
2820         case MCAST_JOIN_GROUP:
2821         case MCAST_JOIN_SOURCE_GROUP:
2822                 error = inp_join_group(inp, sopt);
2823                 break;
2824
2825         case IP_DROP_MEMBERSHIP:
2826         case IP_DROP_SOURCE_MEMBERSHIP:
2827         case MCAST_LEAVE_GROUP:
2828         case MCAST_LEAVE_SOURCE_GROUP:
2829                 error = inp_leave_group(inp, sopt);
2830                 break;
2831
2832         case IP_BLOCK_SOURCE:
2833         case IP_UNBLOCK_SOURCE:
2834         case MCAST_BLOCK_SOURCE:
2835         case MCAST_UNBLOCK_SOURCE:
2836                 error = inp_block_unblock_source(inp, sopt);
2837                 break;
2838
2839         case IP_MSFILTER:
2840                 error = inp_set_source_filters(inp, sopt);
2841                 break;
2842
2843         default:
2844                 error = EOPNOTSUPP;
2845                 break;
2846         }
2847
2848         INP_UNLOCK_ASSERT(inp);
2849
2850         return (error);
2851 }
2852
2853 /*
2854  * Expose IGMP's multicast filter mode and source list(s) to userland,
2855  * keyed by (ifindex, group).
2856  * The filter mode is written out as a uint32_t, followed by
2857  * 0..n of struct in_addr.
2858  * For use by ifmcstat(8).
2859  * SMPng: NOTE: unlocked read of ifindex space.
2860  */
2861 static int
2862 sysctl_ip_mcast_filters(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2863 {
2864         struct in_addr                   src, group;
2865         struct epoch_tracker             et;
2866         struct ifnet                    *ifp;
2867         struct ifmultiaddr              *ifma;
2868         struct in_multi                 *inm;
2869         struct ip_msource               *ims;
2870         int                             *name;
2871         int                              retval;
2872         u_int                            namelen;
2873         uint32_t                         fmode, ifindex;
2874
2875         name = (int *)arg1;
2876         namelen = arg2;
2877
2878         if (req->newptr != NULL)
2879                 return (EPERM);
2880
2881         if (namelen != 2)
2882                 return (EINVAL);
2883
2884         ifindex = name[0];
2885         if (ifindex <= 0 || ifindex > V_if_index) {
2886                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: ifindex %u out of range",
2887                     __func__, ifindex);
2888                 return (ENOENT);
2889         }
2890
2891         group.s_addr = name[1];
2892         if (!IN_MULTICAST(ntohl(group.s_addr))) {
2893                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: group 0x%08x is not multicast",
2894                     __func__, ntohl(group.s_addr));
2895                 return (EINVAL);
2896         }
2897
2898         NET_EPOCH_ENTER(et);
2899         ifp = ifnet_byindex(ifindex);
2900         if (ifp == NULL) {
2901                 NET_EPOCH_EXIT(et);
2902                 CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: no ifp for ifindex %u",
2903                     __func__, ifindex);
2904                 return (ENOENT);
2905         }
2906
2907         retval = sysctl_wire_old_buffer(req,
2908             sizeof(uint32_t) + (in_mcast_maxgrpsrc * sizeof(struct in_addr)));
2909         if (retval) {
2910                 NET_EPOCH_EXIT(et);
2911                 return (retval);
2912         }
2913
2914         IN_MULTI_LIST_LOCK();
2915
2916         CK_STAILQ_FOREACH(ifma, &ifp->if_multiaddrs, ifma_link) {
2917                 if (ifma->ifma_addr->sa_family != AF_INET ||
2918                     ifma->ifma_protospec == NULL)
2919                         continue;
2920                 inm = (struct in_multi *)ifma->ifma_protospec;
2921                 if (!in_hosteq(inm->inm_addr, group))
2922                         continue;
2923                 fmode = inm->inm_st[1].iss_fmode;
2924                 retval = SYSCTL_OUT(req, &fmode, sizeof(uint32_t));
2925                 if (retval != 0)
2926                         break;
2927                 RB_FOREACH(ims, ip_msource_tree, &inm->inm_srcs) {
2928                         CTR2(KTR_IGMPV3, "%s: visit node 0x%08x", __func__,
2929                             ims->ims_haddr);
2930                         /*
2931                          * Only copy-out sources which are in-mode.
2932                          */
2933                         if (fmode != ims_get_mode(inm, ims, 1)) {
2934                                 CTR1(KTR_IGMPV3, "%s: skip non-in-mode",
2935                                     __func__);
2936                                 continue;
2937                         }
2938                         src.s_addr = htonl(ims->ims_haddr);
2939                         retval = SYSCTL_OUT(req, &src, sizeof(struct in_addr));
2940                         if (retval != 0)
2941                                 break;
2942                 }
2943         }
2944
2945         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
2946         NET_EPOCH_EXIT(et);
2947
2948         return (retval);
2949 }
2950
2951 #if defined(KTR) && (KTR_COMPILE & KTR_IGMPV3)
2952
2953 static const char *inm_modestrs[] = {
2954         [MCAST_UNDEFINED] = "un",
2955         [MCAST_INCLUDE] = "in",
2956         [MCAST_EXCLUDE] = "ex",
2957 };
2958 _Static_assert(MCAST_UNDEFINED == 0 &&
2959                MCAST_EXCLUDE + 1 == nitems(inm_modestrs),
2960                "inm_modestrs: no longer matches #defines");
2961
2962 static const char *
2963 inm_mode_str(const int mode)
2964 {
2965
2966         if (mode >= MCAST_UNDEFINED && mode <= MCAST_EXCLUDE)
2967                 return (inm_modestrs[mode]);
2968         return ("??");
2969 }
2970
2971 static const char *inm_statestrs[] = {
2972         [IGMP_NOT_MEMBER] = "not-member",
2973         [IGMP_SILENT_MEMBER] = "silent",
2974         [IGMP_REPORTING_MEMBER] = "reporting",
2975         [IGMP_IDLE_MEMBER] = "idle",
2976         [IGMP_LAZY_MEMBER] = "lazy",
2977         [IGMP_SLEEPING_MEMBER] = "sleeping",
2978         [IGMP_AWAKENING_MEMBER] = "awakening",
2979         [IGMP_G_QUERY_PENDING_MEMBER] = "query-pending",
2980         [IGMP_SG_QUERY_PENDING_MEMBER] = "sg-query-pending",
2981         [IGMP_LEAVING_MEMBER] = "leaving",
2982 };
2983 _Static_assert(IGMP_NOT_MEMBER == 0 &&
2984                IGMP_LEAVING_MEMBER + 1 == nitems(inm_statestrs),
2985                "inm_statetrs: no longer matches #defines");
2986
2987 static const char *
2988 inm_state_str(const int state)
2989 {
2990
2991         if (state >= IGMP_NOT_MEMBER && state <= IGMP_LEAVING_MEMBER)
2992                 return (inm_statestrs[state]);
2993         return ("??");
2994 }
2995
2996 /*
2997  * Dump an in_multi structure to the console.
2998  */
2999 void
3000 inm_print(const struct in_multi *inm)
3001 {
3002         int t;
3003         char addrbuf[INET_ADDRSTRLEN];
3004
3005         if ((ktr_mask & KTR_IGMPV3) == 0)
3006                 return;
3007
3008         printf("%s: --- begin inm %p ---\n", __func__, inm);
3009         printf("addr %s ifp %p(%s) ifma %p\n",
3010             inet_ntoa_r(inm->inm_addr, addrbuf),
3011             inm->inm_ifp,
3012             inm->inm_ifp->if_xname,
3013             inm->inm_ifma);
3014         printf("timer %u state %s refcount %u scq.len %u\n",
3015             inm->inm_timer,
3016             inm_state_str(inm->inm_state),
3017             inm->inm_refcount,
3018             inm->inm_scq.mq_len);
3019         printf("igi %p nsrc %lu sctimer %u scrv %u\n",
3020             inm->inm_igi,
3021             inm->inm_nsrc,
3022             inm->inm_sctimer,
3023             inm->inm_scrv);
3024         for (t = 0; t < 2; t++) {
3025                 printf("t%d: fmode %s asm %u ex %u in %u rec %u\n", t,
3026                     inm_mode_str(inm->inm_st[t].iss_fmode),
3027                     inm->inm_st[t].iss_asm,
3028                     inm->inm_st[t].iss_ex,
3029                     inm->inm_st[t].iss_in,
3030                     inm->inm_st[t].iss_rec);
3031         }
3032         printf("%s: --- end inm %p ---\n", __func__, inm);
3033 }
3034
3035 #else /* !KTR || !(KTR_COMPILE & KTR_IGMPV3) */
3036
3037 void
3038 inm_print(const struct in_multi *inm)
3039 {
3040
3041 }
3042
3043 #endif /* KTR && (KTR_COMPILE & KTR_IGMPV3) */
3044
3045 RB_GENERATE(ip_msource_tree, ip_msource, ims_link, ip_msource_cmp);