sys/netinet/in_var.h

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1985, 1986, 1993
   5  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  16  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  17  *    without specific prior written permission.
  18  *
  19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  20  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  21  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  22  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  23  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  24  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  25  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  26  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  27  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  28  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  29  * SUCH DAMAGE.
  30  *
  31  *      @(#)in_var.h    8.2 (Berkeley) 1/9/95
  32  * $FreeBSD$
  33  */
  34
  35 #ifndef _NETINET_IN_VAR_H_
  36 #define _NETINET_IN_VAR_H_
  37
  38 /*
  39  * Argument structure for SIOCAIFADDR.
  40  */
  41 struct  in_aliasreq {
  42         char    ifra_name[IFNAMSIZ];            /* if name, e.g. "en0" */
  43         struct  sockaddr_in ifra_addr;
  44         struct  sockaddr_in ifra_broadaddr;
  45 #define ifra_dstaddr ifra_broadaddr
  46         struct  sockaddr_in ifra_mask;
  47         int     ifra_vhid;
  48 };
  49
  50 #ifdef _KERNEL
  51 #include <sys/queue.h>
  52 #include <sys/fnv_hash.h>
  53 #include <sys/tree.h>
  54
  55 struct igmp_ifsoftc;
  56 struct in_multi;
  57 struct lltable;
  58 SLIST_HEAD(in_multi_head, in_multi);
  59
  60 /*
  61  * IPv4 per-interface state.
  62  */
  63 struct in_ifinfo {
  64         struct lltable          *ii_llt;        /* ARP state */
  65         struct igmp_ifsoftc     *ii_igmp;       /* IGMP state */
  66         struct in_multi         *ii_allhosts;   /* 224.0.0.1 membership */
  67 };
  68
  69 /*
  70  * Interface address, Internet version.  One of these structures
  71  * is allocated for each Internet address on an interface.
  72  * The ifaddr structure contains the protocol-independent part
  73  * of the structure and is assumed to be first.
  74  */
  75 struct in_ifaddr {
  76         struct  ifaddr ia_ifa;          /* protocol-independent info */
  77 #define ia_ifp          ia_ifa.ifa_ifp
  78 #define ia_flags        ia_ifa.ifa_flags
  79                                         /* ia_subnet{,mask} in host order */
  80         u_long  ia_subnet;              /* subnet address */
  81         u_long  ia_subnetmask;          /* mask of subnet */
  82         LIST_ENTRY(in_ifaddr) ia_hash;  /* entry in bucket of inet addresses */
  83         CK_STAILQ_ENTRY(in_ifaddr) ia_link;     /* list of internet addresses */
  84         struct  sockaddr_in ia_addr;    /* reserve space for interface name */
  85         struct  sockaddr_in ia_dstaddr; /* reserve space for broadcast addr */
  86 #define ia_broadaddr    ia_dstaddr
  87         struct  sockaddr_in ia_sockmask; /* reserve space for general netmask */
  88         struct  callout ia_garp_timer;  /* timer for retransmitting GARPs */
  89         int     ia_garp_count;          /* count of retransmitted GARPs */
  90 };
  91
  92 /*
  93  * Given a pointer to an in_ifaddr (ifaddr),
  94  * return a pointer to the addr as a sockaddr_in.
  95  */
  96 #define IA_SIN(ia)    (&(((struct in_ifaddr *)(ia))->ia_addr))
  97 #define IA_DSTSIN(ia) (&(((struct in_ifaddr *)(ia))->ia_dstaddr))
  98 #define IA_MASKSIN(ia) (&(((struct in_ifaddr *)(ia))->ia_sockmask))
  99
 100 #define IN_LNAOF(in, ifa) \
 101         ((ntohl((in).s_addr) & ~((struct in_ifaddr *)(ifa)->ia_subnetmask))
 102
 103 extern  u_char  inetctlerrmap[];
 104
 105 #define LLTABLE(ifp)    \
 106         ((struct in_ifinfo *)(ifp)->if_afdata[AF_INET])->ii_llt
 107 /*
 108  * Hash table for IP addresses.
 109  */
 110 CK_STAILQ_HEAD(in_ifaddrhead, in_ifaddr);
 111 LIST_HEAD(in_ifaddrhashhead, in_ifaddr);
 112
 113 VNET_DECLARE(struct in_ifaddrhashhead *, in_ifaddrhashtbl);
 114 VNET_DECLARE(struct in_ifaddrhead, in_ifaddrhead);
 115 VNET_DECLARE(u_long, in_ifaddrhmask);           /* mask for hash table */
 116
 117 #define V_in_ifaddrhashtbl      VNET(in_ifaddrhashtbl)
 118 #define V_in_ifaddrhead         VNET(in_ifaddrhead)
 119 #define V_in_ifaddrhmask        VNET(in_ifaddrhmask)
 120
 121 #define INADDR_NHASH_LOG2       9
 122 #define INADDR_NHASH            (1 << INADDR_NHASH_LOG2)
 123 #define INADDR_HASHVAL(x)       fnv_32_buf((&(x)), sizeof(x), FNV1_32_INIT)
 124 #define INADDR_HASH(x) \
 125         (&V_in_ifaddrhashtbl[INADDR_HASHVAL(x) & V_in_ifaddrhmask])
 126
 127 extern  struct rmlock in_ifaddr_lock;
 128
 129 #define IN_IFADDR_LOCK_ASSERT() rm_assert(&in_ifaddr_lock, RA_LOCKED)
 130 #define IN_IFADDR_RLOCK(t)      rm_rlock(&in_ifaddr_lock, (t))
 131 #define IN_IFADDR_RLOCK_ASSERT()        rm_assert(&in_ifaddr_lock, RA_RLOCKED)
 132 #define IN_IFADDR_RUNLOCK(t)    rm_runlock(&in_ifaddr_lock, (t))
 133 #define IN_IFADDR_WLOCK()       rm_wlock(&in_ifaddr_lock)
 134 #define IN_IFADDR_WLOCK_ASSERT()        rm_assert(&in_ifaddr_lock, RA_WLOCKED)
 135 #define IN_IFADDR_WUNLOCK()     rm_wunlock(&in_ifaddr_lock)
 136
 137 /*
 138  * Macro for finding the internet address structure (in_ifaddr)
 139  * corresponding to one of our IP addresses (in_addr).
 140  */
 141 #define INADDR_TO_IFADDR(addr, ia) \
 142         /* struct in_addr addr; */ \
 143         /* struct in_ifaddr *ia; */ \
 144 do { \
 145 \
 146         LIST_FOREACH(ia, INADDR_HASH((addr).s_addr), ia_hash) \
 147                 if (IA_SIN(ia)->sin_addr.s_addr == (addr).s_addr) \
 148                         break; \
 149 } while (0)
 150
 151 /*
 152  * Macro for finding the interface (ifnet structure) corresponding to one
 153  * of our IP addresses.
 154  */
 155 #define INADDR_TO_IFP(addr, ifp) \
 156         /* struct in_addr addr; */ \
 157         /* struct ifnet *ifp; */ \
 158 { \
 159         struct in_ifaddr *ia; \
 160 \
 161         INADDR_TO_IFADDR(addr, ia); \
 162         (ifp) = (ia == NULL) ? NULL : ia->ia_ifp; \
 163 }
 164
 165 /*
 166  * Macro for finding the internet address structure (in_ifaddr) corresponding
 167  * to a given interface (ifnet structure).
 168  */
 169 #define IFP_TO_IA(ifp, ia, t)                                           \
 170         /* struct ifnet *ifp; */                                        \
 171         /* struct in_ifaddr *ia; */                                     \
 172         /* struct rm_priotracker *t; */                                 \
 173 do {                                                                    \
 174         NET_EPOCH_ASSERT();                                             \
 175         IN_IFADDR_RLOCK((t));                                           \
 176         for ((ia) = CK_STAILQ_FIRST(&V_in_ifaddrhead);                  \
 177             (ia) != NULL && (ia)->ia_ifp != (ifp);                      \
 178             (ia) = CK_STAILQ_NEXT((ia), ia_link))                               \
 179                 continue;                                               \
 180         IN_IFADDR_RUNLOCK((t));                                         \
 181 } while (0)
 182
 183 /*
 184  * Legacy IPv4 IGMP per-link structure.
 185  */
 186 struct router_info {
 187         struct ifnet *rti_ifp;
 188         int    rti_type; /* type of router which is querier on this interface */
 189         int    rti_time; /* # of slow timeouts since last old query */
 190         SLIST_ENTRY(router_info) rti_list;
 191 };
 192
 193 /*
 194  * IPv4 multicast IGMP-layer source entry.
 195  */
 196 struct ip_msource {
 197         RB_ENTRY(ip_msource)    ims_link;       /* RB tree links */
 198         in_addr_t               ims_haddr;      /* host byte order */
 199         struct ims_st {
 200                 uint16_t        ex;             /* # of exclusive members */
 201                 uint16_t        in;             /* # of inclusive members */
 202         }                       ims_st[2];      /* state at t0, t1 */
 203         uint8_t                 ims_stp;        /* pending query */
 204 };
 205
 206 /*
 207  * IPv4 multicast PCB-layer source entry.
 208  */
 209 struct in_msource {
 210         RB_ENTRY(ip_msource)    ims_link;       /* RB tree links */
 211         in_addr_t               ims_haddr;      /* host byte order */
 212         uint8_t                 imsl_st[2];     /* state before/at commit */
 213 };
 214
 215 RB_HEAD(ip_msource_tree, ip_msource);   /* define struct ip_msource_tree */
 216
 217 static __inline int
 218 ip_msource_cmp(const struct ip_msource *a, const struct ip_msource *b)
 219 {
 220
 221         if (a->ims_haddr < b->ims_haddr)
 222                 return (-1);
 223         if (a->ims_haddr == b->ims_haddr)
 224                 return (0);
 225         return (1);
 226 }
 227 RB_PROTOTYPE(ip_msource_tree, ip_msource, ims_link, ip_msource_cmp);
 228
 229 /*
 230  * IPv4 multicast PCB-layer group filter descriptor.
 231  */
 232 struct in_mfilter {
 233         struct ip_msource_tree  imf_sources; /* source list for (S,G) */
 234         u_long                  imf_nsrc;    /* # of source entries */
 235         uint8_t                 imf_st[2];   /* state before/at commit */
 236         struct in_multi        *imf_inm;     /* associated multicast address */
 237         STAILQ_ENTRY(in_mfilter) imf_entry;  /* list entry */
 238 };
 239
 240 /*
 241  * Helper types and functions for IPv4 multicast filters.
 242  */
 243 STAILQ_HEAD(ip_mfilter_head, in_mfilter);
 244
 245 struct in_mfilter *ip_mfilter_alloc(int mflags, int st0, int st1);
 246 void ip_mfilter_free(struct in_mfilter *);
 247
 248 static inline void
 249 ip_mfilter_init(struct ip_mfilter_head *head)
 250 {
 251
 252         STAILQ_INIT(head);
 253 }
 254
 255 static inline struct in_mfilter *
 256 ip_mfilter_first(const struct ip_mfilter_head *head)
 257 {
 258
 259         return (STAILQ_FIRST(head));
 260 }
 261
 262 static inline void
 263 ip_mfilter_insert(struct ip_mfilter_head *head, struct in_mfilter *imf)
 264 {
 265
 266         STAILQ_INSERT_TAIL(head, imf, imf_entry);
 267 }
 268
 269 static inline void
 270 ip_mfilter_remove(struct ip_mfilter_head *head, struct in_mfilter *imf)
 271 {
 272
 273         STAILQ_REMOVE(head, imf, in_mfilter, imf_entry);
 274 }
 275
 276 #define IP_MFILTER_FOREACH(imf, head) \
 277         STAILQ_FOREACH(imf, head, imf_entry)
 278
 279 static inline size_t
 280 ip_mfilter_count(struct ip_mfilter_head *head)
 281 {
 282         struct in_mfilter *imf;
 283         size_t num = 0;
 284
 285         STAILQ_FOREACH(imf, head, imf_entry)
 286                 num++;
 287         return (num);
 288 }
 289
 290 /*
 291  * IPv4 group descriptor.
 292  *
 293  * For every entry on an ifnet's if_multiaddrs list which represents
 294  * an IP multicast group, there is one of these structures.
 295  *
 296  * If any source filters are present, then a node will exist in the RB-tree
 297  * to permit fast lookup by source whenever an operation takes place.
 298  * This permits pre-order traversal when we issue reports.
 299  * Source filter trees are kept separately from the socket layer to
 300  * greatly simplify locking.
 301  *
 302  * When IGMPv3 is active, inm_timer is the response to group query timer.
 303  * The state-change timer inm_sctimer is separate; whenever state changes
 304  * for the group the state change record is generated and transmitted,
 305  * and kept if retransmissions are necessary.
 306  *
 307  * FUTURE: inm_link is now only used when groups are being purged
 308  * on a detaching ifnet. It could be demoted to a SLIST_ENTRY, but
 309  * because it is at the very start of the struct, we can't do this
 310  * w/o breaking the ABI for ifmcstat.
 311  */
 312 struct in_multi {
 313         LIST_ENTRY(in_multi) inm_link;  /* to-be-released by in_ifdetach */
 314         struct  in_addr inm_addr;       /* IP multicast address, convenience */
 315         struct  ifnet *inm_ifp;         /* back pointer to ifnet */
 316         struct  ifmultiaddr *inm_ifma;  /* back pointer to ifmultiaddr */
 317         u_int   inm_timer;              /* IGMPv1/v2 group / v3 query timer */
 318         u_int   inm_state;              /* state of the membership */
 319         void    *inm_rti;               /* unused, legacy field */
 320         u_int   inm_refcount;           /* reference count */
 321
 322         /* New fields for IGMPv3 follow. */
 323         struct igmp_ifsoftc     *inm_igi;       /* IGMP info */
 324         SLIST_ENTRY(in_multi)    inm_nrele;     /* to-be-released by IGMP */
 325         struct ip_msource_tree   inm_srcs;      /* tree of sources */
 326         u_long                   inm_nsrc;      /* # of tree entries */
 327
 328         struct mbufq             inm_scq;       /* queue of pending
 329                                                  * state-change packets */
 330         struct timeval           inm_lastgsrtv; /* Time of last G-S-R query */
 331         uint16_t                 inm_sctimer;   /* state-change timer */
 332         uint16_t                 inm_scrv;      /* state-change rexmit count */
 333
 334         /*
 335          * SSM state counters which track state at T0 (the time the last
 336          * state-change report's RV timer went to zero) and T1
 337          * (time of pending report, i.e. now).
 338          * Used for computing IGMPv3 state-change reports. Several refcounts
 339          * are maintained here to optimize for common use-cases.
 340          */
 341         struct inm_st {
 342                 uint16_t        iss_fmode;      /* IGMP filter mode */
 343                 uint16_t        iss_asm;        /* # of ASM listeners */
 344                 uint16_t        iss_ex;         /* # of exclusive members */
 345                 uint16_t        iss_in;         /* # of inclusive members */
 346                 uint16_t        iss_rec;        /* # of recorded sources */
 347         }                       inm_st[2];      /* state at t0, t1 */
 348 };
 349
 350 /*
 351  * Helper function to derive the filter mode on a source entry
 352  * from its internal counters. Predicates are:
 353  *  A source is only excluded if all listeners exclude it.
 354  *  A source is only included if no listeners exclude it,
 355  *  and at least one listener includes it.
 356  * May be used by ifmcstat(8).
 357  */
 358 static __inline uint8_t
 359 ims_get_mode(const struct in_multi *inm, const struct ip_msource *ims,
 360     uint8_t t)
 361 {
 362
 363         t = !!t;
 364         if (inm->inm_st[t].iss_ex > 0 &&
 365             inm->inm_st[t].iss_ex == ims->ims_st[t].ex)
 366                 return (MCAST_EXCLUDE);
 367         else if (ims->ims_st[t].in > 0 && ims->ims_st[t].ex == 0)
 368                 return (MCAST_INCLUDE);
 369         return (MCAST_UNDEFINED);
 370 }
 371
 372 #ifdef SYSCTL_DECL
 373 SYSCTL_DECL(_net_inet);
 374 SYSCTL_DECL(_net_inet_ip);
 375 SYSCTL_DECL(_net_inet_raw);
 376 #endif
 377
 378 /*
 379  * Lock macros for IPv4 layer multicast address lists.  IPv4 lock goes
 380  * before link layer multicast locks in the lock order.  In most cases,
 381  * consumers of IN_*_MULTI() macros should acquire the locks before
 382  * calling them; users of the in_{add,del}multi() functions should not.
 383  */
 384 extern struct mtx in_multi_list_mtx;
 385 extern struct sx in_multi_sx;
 386
 387 #define IN_MULTI_LIST_LOCK()            mtx_lock(&in_multi_list_mtx)
 388 #define IN_MULTI_LIST_UNLOCK()  mtx_unlock(&in_multi_list_mtx)
 389 #define IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT()     mtx_assert(&in_multi_list_mtx, MA_OWNED)
 390 #define IN_MULTI_LIST_UNLOCK_ASSERT() mtx_assert(&in_multi_list_mtx, MA_NOTOWNED)
 391
 392 #define IN_MULTI_LOCK()         sx_xlock(&in_multi_sx)
 393 #define IN_MULTI_UNLOCK()       sx_xunlock(&in_multi_sx)
 394 #define IN_MULTI_LOCK_ASSERT()  sx_assert(&in_multi_sx, SA_XLOCKED)
 395 #define IN_MULTI_UNLOCK_ASSERT() sx_assert(&in_multi_sx, SA_XUNLOCKED)
 396
 397 void inm_disconnect(struct in_multi *inm);
 398 extern int ifma_restart;
 399
 400 /* Acquire an in_multi record. */
 401 static __inline void
 402 inm_acquire_locked(struct in_multi *inm)
 403 {
 404
 405         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
 406         ++inm->inm_refcount;
 407 }
 408
 409 static __inline void
 410 inm_acquire(struct in_multi *inm)
 411 {
 412         IN_MULTI_LIST_LOCK();
 413         inm_acquire_locked(inm);
 414         IN_MULTI_LIST_UNLOCK();
 415 }
 416
 417 static __inline void
 418 inm_rele_locked(struct in_multi_head *inmh, struct in_multi *inm)
 419 {
 420         MPASS(inm->inm_refcount > 0);
 421         IN_MULTI_LIST_LOCK_ASSERT();
 422
 423         if (--inm->inm_refcount == 0) {
 424                 MPASS(inmh != NULL);
 425                 inm_disconnect(inm);
 426                 inm->inm_ifma->ifma_protospec = NULL;
 427                 SLIST_INSERT_HEAD(inmh, inm, inm_nrele);
 428         }
 429 }
 430
 431 /*
 432  * Return values for imo_multi_filter().
 433  */
 434 #define MCAST_PASS              0       /* Pass */
 435 #define MCAST_NOTGMEMBER        1       /* This host not a member of group */
 436 #define MCAST_NOTSMEMBER        2       /* This host excluded source */
 437 #define MCAST_MUTED             3       /* [deprecated] */
 438
 439 struct rib_head;
 440 struct  ip_moptions;
 441
 442 struct in_multi *inm_lookup_locked(struct ifnet *, const struct in_addr);
 443 struct in_multi *inm_lookup(struct ifnet *, const struct in_addr);
 444 int     imo_multi_filter(const struct ip_moptions *, const struct ifnet *,
 445             const struct sockaddr *, const struct sockaddr *);
 446 void    inm_commit(struct in_multi *);
 447 void    inm_clear_recorded(struct in_multi *);
 448 void    inm_print(const struct in_multi *);
 449 int     inm_record_source(struct in_multi *inm, const in_addr_t);
 450 void    inm_release_deferred(struct in_multi *);
 451 void    inm_release_list_deferred(struct in_multi_head *);
 452 void    inm_release_wait(void *);
 453 struct  in_multi *
 454 in_addmulti(struct in_addr *, struct ifnet *);
 455 int     in_joingroup(struct ifnet *, const struct in_addr *,
 456             /*const*/ struct in_mfilter *, struct in_multi **);
 457 int     in_joingroup_locked(struct ifnet *, const struct in_addr *,
 458             /*const*/ struct in_mfilter *, struct in_multi **);
 459 int     in_leavegroup(struct in_multi *, /*const*/ struct in_mfilter *);
 460 int     in_leavegroup_locked(struct in_multi *,
 461             /*const*/ struct in_mfilter *);
 462 int     in_control(struct socket *, u_long, caddr_t, struct ifnet *,
 463             struct thread *);
 464 int     in_addprefix(struct in_ifaddr *, int);
 465 int     in_scrubprefix(struct in_ifaddr *, u_int);
 466 void    in_ifscrub_all(void);
 467 void    ip_input(struct mbuf *);
 468 void    ip_direct_input(struct mbuf *);
 469 void    in_ifadown(struct ifaddr *ifa, int);
 470 struct  mbuf    *ip_tryforward(struct mbuf *);
 471 void    *in_domifattach(struct ifnet *);
 472 void    in_domifdetach(struct ifnet *, void *);
 473 struct rib_head *in_inithead(uint32_t fibnum);
 474 #ifdef VIMAGE
 475 void    in_detachhead(struct rib_head *rh);
 476 #endif
 477
 478 #endif /* _KERNEL */
 479
 480 /* INET6 stuff */
 481 #include <netinet6/in6_var.h>
 482
 483 #endif /* _NETINET_IN_VAR_H_ */