sys/netinet/ip_input.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  15  *    without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  *      @(#)ip_input.c  8.2 (Berkeley) 1/4/94
  30  */
  31
  32 #include <sys/cdefs.h>
  33 __FBSDID("$FreeBSD$");
  34
  35 #include "opt_bootp.h"
  36 #include "opt_ipfw.h"
  37 #include "opt_ipstealth.h"
  38 #include "opt_ipsec.h"
  39 #include "opt_kdtrace.h"
  40 #include "opt_route.h"
  41
  42 #include <sys/param.h>
  43 #include <sys/systm.h>
  44 #include <sys/mbuf.h>
  45 #include <sys/malloc.h>
  46 #include <sys/domain.h>
  47 #include <sys/protosw.h>
  48 #include <sys/socket.h>
  49 #include <sys/time.h>
  50 #include <sys/kernel.h>
  51 #include <sys/lock.h>
  52 #include <sys/rwlock.h>
  53 #include <sys/sdt.h>
  54 #include <sys/syslog.h>
  55 #include <sys/sysctl.h>
  56
  57 #include <net/pfil.h>
  58 #include <net/if.h>
  59 #include <net/if_types.h>
  60 #include <net/if_var.h>
  61 #include <net/if_dl.h>
  62 #include <net/route.h>
  63 #include <net/netisr.h>
  64 #include <net/vnet.h>
  65
  66 #include <netinet/in.h>
  67 #include <netinet/in_kdtrace.h>
  68 #include <netinet/in_systm.h>
  69 #include <netinet/in_var.h>
  70 #include <netinet/ip.h>
  71 #include <netinet/in_pcb.h>
  72 #include <netinet/ip_var.h>
  73 #include <netinet/ip_fw.h>
  74 #include <netinet/ip_icmp.h>
  75 #include <netinet/ip_options.h>
  76 #include <machine/in_cksum.h>
  77 #include <netinet/ip_carp.h>
  78 #ifdef IPSEC
  79 #include <netinet/ip_ipsec.h>
  80 #endif /* IPSEC */
  81
  82 #include <sys/socketvar.h>
  83
  84 #include <security/mac/mac_framework.h>
  85
  86 #ifdef CTASSERT
  87 CTASSERT(sizeof(struct ip) == 20);
  88 #endif
  89
  90 struct  rwlock in_ifaddr_lock;
  91 RW_SYSINIT(in_ifaddr_lock, &in_ifaddr_lock, "in_ifaddr_lock");
  92
  93 VNET_DEFINE(int, rsvp_on);
  94
  95 VNET_DEFINE(int, ipforwarding);
  96 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_ip, IPCTL_FORWARDING, forwarding, CTLFLAG_RW,
  97     &VNET_NAME(ipforwarding), 0,
  98     "Enable IP forwarding between interfaces");
  99
 100 static VNET_DEFINE(int, ipsendredirects) = 1;   /* XXX */
 101 #define V_ipsendredirects       VNET(ipsendredirects)
 102 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_ip, IPCTL_SENDREDIRECTS, redirect, CTLFLAG_RW,
 103     &VNET_NAME(ipsendredirects), 0,
 104     "Enable sending IP redirects");
 105
 106 static VNET_DEFINE(int, ip_keepfaith);
 107 #define V_ip_keepfaith          VNET(ip_keepfaith)
 108 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_ip, IPCTL_KEEPFAITH, keepfaith, CTLFLAG_RW,
 109     &VNET_NAME(ip_keepfaith), 0,
 110     "Enable packet capture for FAITH IPv4->IPv6 translater daemon");
 111
 112 static VNET_DEFINE(int, ip_sendsourcequench);
 113 #define V_ip_sendsourcequench   VNET(ip_sendsourcequench)
 114 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_ip, OID_AUTO, sendsourcequench, CTLFLAG_RW,
 115     &VNET_NAME(ip_sendsourcequench), 0,
 116     "Enable the transmission of source quench packets");
 117
 118 VNET_DEFINE(int, ip_do_randomid);
 119 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_ip, OID_AUTO, random_id, CTLFLAG_RW,
 120     &VNET_NAME(ip_do_randomid), 0,
 121     "Assign random ip_id values");
 122
 123 /*
 124  * XXX - Setting ip_checkinterface mostly implements the receive side of
 125  * the Strong ES model described in RFC 1122, but since the routing table
 126  * and transmit implementation do not implement the Strong ES model,
 127  * setting this to 1 results in an odd hybrid.
 128  *
 129  * XXX - ip_checkinterface currently must be disabled if you use ipnat
 130  * to translate the destination address to another local interface.
 131  *
 132  * XXX - ip_checkinterface must be disabled if you add IP aliases
 133  * to the loopback interface instead of the interface where the
 134  * packets for those addresses are received.
 135  */
 136 static VNET_DEFINE(int, ip_checkinterface);
 137 #define V_ip_checkinterface     VNET(ip_checkinterface)
 138 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_ip, OID_AUTO, check_interface, CTLFLAG_RW,
 139     &VNET_NAME(ip_checkinterface), 0,
 140     "Verify packet arrives on correct interface");
 141
 142 VNET_DEFINE(struct pfil_head, inet_pfil_hook);  /* Packet filter hooks */
 143
 144 static struct netisr_handler ip_nh = {
 145         .nh_name = "ip",
 146         .nh_handler = ip_input,
 147         .nh_proto = NETISR_IP,
 148         .nh_policy = NETISR_POLICY_FLOW,
 149 };
 150
 151 extern  struct domain inetdomain;
 152 extern  struct protosw inetsw[];
 153 u_char  ip_protox[IPPROTO_MAX];
 154 VNET_DEFINE(struct in_ifaddrhead, in_ifaddrhead);  /* first inet address */
 155 VNET_DEFINE(struct in_ifaddrhashhead *, in_ifaddrhashtbl); /* inet addr hash table  */
 156 VNET_DEFINE(u_long, in_ifaddrhmask);            /* mask for hash table */
 157
 158 static VNET_DEFINE(uma_zone_t, ipq_zone);
 159 static VNET_DEFINE(TAILQ_HEAD(ipqhead, ipq), ipq[IPREASS_NHASH]);
 160 static struct mtx ipqlock;
 161
 162 #define V_ipq_zone              VNET(ipq_zone)
 163 #define V_ipq                   VNET(ipq)
 164
 165 #define IPQ_LOCK()      mtx_lock(&ipqlock)
 166 #define IPQ_UNLOCK()    mtx_unlock(&ipqlock)
 167 #define IPQ_LOCK_INIT() mtx_init(&ipqlock, "ipqlock", NULL, MTX_DEF)
 168 #define IPQ_LOCK_ASSERT()       mtx_assert(&ipqlock, MA_OWNED)
 169
 170 static void     maxnipq_update(void);
 171 static void     ipq_zone_change(void *);
 172 static void     ip_drain_locked(void);
 173
 174 static VNET_DEFINE(int, maxnipq);  /* Administrative limit on # reass queues. */
 175 static VNET_DEFINE(int, nipq);                  /* Total # of reass queues */
 176 #define V_maxnipq               VNET(maxnipq)
 177 #define V_nipq                  VNET(nipq)
 178 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_ip, OID_AUTO, fragpackets, CTLFLAG_RD,
 179     &VNET_NAME(nipq), 0,
 180     "Current number of IPv4 fragment reassembly queue entries");
 181
 182 static VNET_DEFINE(int, maxfragsperpacket);
 183 #define V_maxfragsperpacket     VNET(maxfragsperpacket)
 184 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_ip, OID_AUTO, maxfragsperpacket, CTLFLAG_RW,
 185     &VNET_NAME(maxfragsperpacket), 0,
 186     "Maximum number of IPv4 fragments allowed per packet");
 187
 188 #ifdef IPCTL_DEFMTU
 189 SYSCTL_INT(_net_inet_ip, IPCTL_DEFMTU, mtu, CTLFLAG_RW,
 190     &ip_mtu, 0, "Default MTU");
 191 #endif
 192
 193 #ifdef IPSTEALTH
 194 VNET_DEFINE(int, ipstealth);
 195 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_ip, OID_AUTO, stealth, CTLFLAG_RW,
 196     &VNET_NAME(ipstealth), 0,
 197     "IP stealth mode, no TTL decrementation on forwarding");
 198 #endif
 199
 200 static void     ip_freef(struct ipqhead *, struct ipq *);
 201
 202 /*
 203  * IP statistics are stored in the "array" of counter(9)s.
 204  */
 205 VNET_PCPUSTAT_DEFINE(struct ipstat, ipstat);
 206 VNET_PCPUSTAT_SYSINIT(ipstat);
 207 SYSCTL_VNET_PCPUSTAT(_net_inet_ip, IPCTL_STATS, stats, struct ipstat, ipstat,
 208     "IP statistics (struct ipstat, netinet/ip_var.h)");
 209
 210 #ifdef VIMAGE
 211 VNET_PCPUSTAT_SYSUNINIT(ipstat);
 212 #endif /* VIMAGE */
 213
 214 /*
 215  * Kernel module interface for updating ipstat.  The argument is an index
 216  * into ipstat treated as an array.
 217  */
 218 void
 219 kmod_ipstat_inc(int statnum)
 220 {
 221
 222         counter_u64_add(VNET(ipstat)[statnum], 1);
 223 }
 224
 225 void
 226 kmod_ipstat_dec(int statnum)
 227 {
 228
 229         counter_u64_add(VNET(ipstat)[statnum], -1);
 230 }
 231
 232 static int
 233 sysctl_netinet_intr_queue_maxlen(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 234 {
 235         int error, qlimit;
 236
 237         netisr_getqlimit(&ip_nh, &qlimit);
 238         error = sysctl_handle_int(oidp, &qlimit, 0, req);
 239         if (error || !req->newptr)
 240                 return (error);
 241         if (qlimit < 1)
 242                 return (EINVAL);
 243         return (netisr_setqlimit(&ip_nh, qlimit));
 244 }
 245 SYSCTL_PROC(_net_inet_ip, IPCTL_INTRQMAXLEN, intr_queue_maxlen,
 246     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW, 0, 0, sysctl_netinet_intr_queue_maxlen, "I",
 247     "Maximum size of the IP input queue");
 248
 249 static int
 250 sysctl_netinet_intr_queue_drops(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 251 {
 252         u_int64_t qdrops_long;
 253         int error, qdrops;
 254
 255         netisr_getqdrops(&ip_nh, &qdrops_long);
 256         qdrops = qdrops_long;
 257         error = sysctl_handle_int(oidp, &qdrops, 0, req);
 258         if (error || !req->newptr)
 259                 return (error);
 260         if (qdrops != 0)
 261                 return (EINVAL);
 262         netisr_clearqdrops(&ip_nh);
 263         return (0);
 264 }
 265
 266 SYSCTL_PROC(_net_inet_ip, IPCTL_INTRQDROPS, intr_queue_drops,
 267     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD, 0, 0, sysctl_netinet_intr_queue_drops, "I",
 268     "Number of packets dropped from the IP input queue");
 269
 270 /*
 271  * IP initialization: fill in IP protocol switch table.
 272  * All protocols not implemented in kernel go to raw IP protocol handler.
 273  */
 274 void
 275 ip_init(void)
 276 {
 277         struct protosw *pr;
 278         int i;
 279
 280         V_ip_id = time_second & 0xffff;
 281
 282         TAILQ_INIT(&V_in_ifaddrhead);
 283         V_in_ifaddrhashtbl = hashinit(INADDR_NHASH, M_IFADDR, &V_in_ifaddrhmask);
 284
 285         /* Initialize IP reassembly queue. */
 286         for (i = 0; i < IPREASS_NHASH; i++)
 287                 TAILQ_INIT(&V_ipq[i]);
 288         V_maxnipq = nmbclusters / 32;
 289         V_maxfragsperpacket = 16;
 290         V_ipq_zone = uma_zcreate("ipq", sizeof(struct ipq), NULL, NULL, NULL,
 291             NULL, UMA_ALIGN_PTR, 0);
 292         maxnipq_update();
 293
 294         /* Initialize packet filter hooks. */
 295         V_inet_pfil_hook.ph_type = PFIL_TYPE_AF;
 296         V_inet_pfil_hook.ph_af = AF_INET;
 297         if ((i = pfil_head_register(&V_inet_pfil_hook)) != 0)
 298                 printf("%s: WARNING: unable to register pfil hook, "
 299                         "error %d\n", __func__, i);
 300
 301         /* Skip initialization of globals for non-default instances. */
 302         if (!IS_DEFAULT_VNET(curvnet))
 303                 return;
 304
 305         pr = pffindproto(PF_INET, IPPROTO_RAW, SOCK_RAW);
 306         if (pr == NULL)
 307                 panic("ip_init: PF_INET not found");
 308
 309         /* Initialize the entire ip_protox[] array to IPPROTO_RAW. */
 310         for (i = 0; i < IPPROTO_MAX; i++)
 311                 ip_protox[i] = pr - inetsw;
 312         /*
 313          * Cycle through IP protocols and put them into the appropriate place
 314          * in ip_protox[].
 315          */
 316         for (pr = inetdomain.dom_protosw;
 317             pr < inetdomain.dom_protoswNPROTOSW; pr++)
 318                 if (pr->pr_domain->dom_family == PF_INET &&
 319                     pr->pr_protocol && pr->pr_protocol != IPPROTO_RAW) {
 320                         /* Be careful to only index valid IP protocols. */
 321                         if (pr->pr_protocol < IPPROTO_MAX)
 322                                 ip_protox[pr->pr_protocol] = pr - inetsw;
 323                 }
 324
 325         EVENTHANDLER_REGISTER(nmbclusters_change, ipq_zone_change,
 326                 NULL, EVENTHANDLER_PRI_ANY);
 327
 328         /* Initialize various other remaining things. */
 329         IPQ_LOCK_INIT();
 330         netisr_register(&ip_nh);
 331 }
 332
 333 #ifdef VIMAGE
 334 void
 335 ip_destroy(void)
 336 {
 337         int i;
 338
 339         if ((i = pfil_head_unregister(&V_inet_pfil_hook)) != 0)
 340                 printf("%s: WARNING: unable to unregister pfil hook, "
 341                     "error %d\n", __func__, i);
 342
 343         /* Cleanup in_ifaddr hash table; should be empty. */
 344         hashdestroy(V_in_ifaddrhashtbl, M_IFADDR, V_in_ifaddrhmask);
 345
 346         IPQ_LOCK();
 347         ip_drain_locked();
 348         IPQ_UNLOCK();
 349
 350         uma_zdestroy(V_ipq_zone);
 351 }
 352 #endif
 353
 354 /*
 355  * Ip input routine.  Checksum and byte swap header.  If fragmented
 356  * try to reassemble.  Process options.  Pass to next level.
 357  */
 358 void
 359 ip_input(struct mbuf *m)
 360 {
 361         struct ip *ip = NULL;
 362         struct in_ifaddr *ia = NULL;
 363         struct ifaddr *ifa;
 364         struct ifnet *ifp;
 365         int    checkif, hlen = 0;
 366         uint16_t sum, ip_len;
 367         int dchg = 0;                           /* dest changed after fw */
 368         struct in_addr odst;                    /* original dst address */
 369
 370         M_ASSERTPKTHDR(m);
 371
 372         if (m->m_flags & M_FASTFWD_OURS) {
 373                 m->m_flags &= ~M_FASTFWD_OURS;
 374                 /* Set up some basics that will be used later. */
 375                 ip = mtod(m, struct ip *);
 376                 hlen = ip->ip_hl << 2;
 377                 ip_len = ntohs(ip->ip_len);
 378                 goto ours;
 379         }
 380
 381         IPSTAT_INC(ips_total);
 382
 383         if (m->m_pkthdr.len < sizeof(struct ip))
 384                 goto tooshort;
 385
 386         if (m->m_len < sizeof (struct ip) &&
 387             (m = m_pullup(m, sizeof (struct ip))) == NULL) {
 388                 IPSTAT_INC(ips_toosmall);
 389                 return;
 390         }
 391         ip = mtod(m, struct ip *);
 392
 393         if (ip->ip_v != IPVERSION) {
 394                 IPSTAT_INC(ips_badvers);
 395                 goto bad;
 396         }
 397
 398         hlen = ip->ip_hl << 2;
 399         if (hlen < sizeof(struct ip)) { /* minimum header length */
 400                 IPSTAT_INC(ips_badhlen);
 401                 goto bad;
 402         }
 403         if (hlen > m->m_len) {
 404                 if ((m = m_pullup(m, hlen)) == NULL) {
 405                         IPSTAT_INC(ips_badhlen);
 406                         return;
 407                 }
 408                 ip = mtod(m, struct ip *);
 409         }
 410
 411         IP_PROBE(receive, NULL, NULL, ip, m->m_pkthdr.rcvif, ip, NULL);
 412
 413         /* 127/8 must not appear on wire - RFC1122 */
 414         ifp = m->m_pkthdr.rcvif;
 415         if ((ntohl(ip->ip_dst.s_addr) >> IN_CLASSA_NSHIFT) == IN_LOOPBACKNET ||
 416             (ntohl(ip->ip_src.s_addr) >> IN_CLASSA_NSHIFT) == IN_LOOPBACKNET) {
 417                 if ((ifp->if_flags & IFF_LOOPBACK) == 0) {
 418                         IPSTAT_INC(ips_badaddr);
 419                         goto bad;
 420                 }
 421         }
 422
 423         if (m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_IP_CHECKED) {
 424                 sum = !(m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_IP_VALID);
 425         } else {
 426                 if (hlen == sizeof(struct ip)) {
 427                         sum = in_cksum_hdr(ip);
 428                 } else {
 429                         sum = in_cksum(m, hlen);
 430                 }
 431         }
 432         if (sum) {
 433                 IPSTAT_INC(ips_badsum);
 434                 goto bad;
 435         }
 436
 437 #ifdef ALTQ
 438         if (altq_input != NULL && (*altq_input)(m, AF_INET) == 0)
 439                 /* packet is dropped by traffic conditioner */
 440                 return;
 441 #endif
 442
 443         ip_len = ntohs(ip->ip_len);
 444         if (ip_len < hlen) {
 445                 IPSTAT_INC(ips_badlen);
 446                 goto bad;
 447         }
 448
 449         /*
 450          * Check that the amount of data in the buffers
 451          * is as at least much as the IP header would have us expect.
 452          * Trim mbufs if longer than we expect.
 453          * Drop packet if shorter than we expect.
 454          */
 455         if (m->m_pkthdr.len < ip_len) {
 456 tooshort:
 457                 IPSTAT_INC(ips_tooshort);
 458                 goto bad;
 459         }
 460         if (m->m_pkthdr.len > ip_len) {
 461                 if (m->m_len == m->m_pkthdr.len) {
 462                         m->m_len = ip_len;
 463                         m->m_pkthdr.len = ip_len;
 464                 } else
 465                         m_adj(m, ip_len - m->m_pkthdr.len);
 466         }
 467 #ifdef IPSEC
 468         /*
 469          * Bypass packet filtering for packets previously handled by IPsec.
 470          */
 471         if (ip_ipsec_filtertunnel(m))
 472                 goto passin;
 473 #endif /* IPSEC */
 474
 475         /*
 476          * Run through list of hooks for input packets.
 477          *
 478          * NB: Beware of the destination address changing (e.g.
 479          *     by NAT rewriting).  When this happens, tell
 480          *     ip_forward to do the right thing.
 481          */
 482
 483         /* Jump over all PFIL processing if hooks are not active. */
 484         if (!PFIL_HOOKED(&V_inet_pfil_hook))
 485                 goto passin;
 486
 487         odst = ip->ip_dst;
 488         if (pfil_run_hooks(&V_inet_pfil_hook, &m, ifp, PFIL_IN, NULL) != 0)
 489                 return;
 490         if (m == NULL)                  /* consumed by filter */
 491                 return;
 492
 493         ip = mtod(m, struct ip *);
 494         dchg = (odst.s_addr != ip->ip_dst.s_addr);
 495         ifp = m->m_pkthdr.rcvif;
 496
 497         if (m->m_flags & M_FASTFWD_OURS) {
 498                 m->m_flags &= ~M_FASTFWD_OURS;
 499                 goto ours;
 500         }
 501         if (m->m_flags & M_IP_NEXTHOP) {
 502                 dchg = (m_tag_find(m, PACKET_TAG_IPFORWARD, NULL) != NULL);
 503                 if (dchg != 0) {
 504                         /*
 505                          * Directly ship the packet on.  This allows
 506                          * forwarding packets originally destined to us
 507                          * to some other directly connected host.
 508                          */
 509                         ip_forward(m, 1);
 510                         return;
 511                 }
 512         }
 513 passin:
 514
 515         /*
 516          * Process options and, if not destined for us,
 517          * ship it on.  ip_dooptions returns 1 when an
 518          * error was detected (causing an icmp message
 519          * to be sent and the original packet to be freed).
 520          */
 521         if (hlen > sizeof (struct ip) && ip_dooptions(m, 0))
 522                 return;
 523
 524         /* greedy RSVP, snatches any PATH packet of the RSVP protocol and no
 525          * matter if it is destined to another node, or whether it is
 526          * a multicast one, RSVP wants it! and prevents it from being forwarded
 527          * anywhere else. Also checks if the rsvp daemon is running before
 528          * grabbing the packet.
 529          */
 530         if (V_rsvp_on && ip->ip_p==IPPROTO_RSVP)
 531                 goto ours;
 532
 533         /*
 534          * Check our list of addresses, to see if the packet is for us.
 535          * If we don't have any addresses, assume any unicast packet
 536          * we receive might be for us (and let the upper layers deal
 537          * with it).
 538          */
 539         if (TAILQ_EMPTY(&V_in_ifaddrhead) &&
 540             (m->m_flags & (M_MCAST|M_BCAST)) == 0)
 541                 goto ours;
 542
 543         /*
 544          * Enable a consistency check between the destination address
 545          * and the arrival interface for a unicast packet (the RFC 1122
 546          * strong ES model) if IP forwarding is disabled and the packet
 547          * is not locally generated and the packet is not subject to
 548          * 'ipfw fwd'.
 549          *
 550          * XXX - Checking also should be disabled if the destination
 551          * address is ipnat'ed to a different interface.
 552          *
 553          * XXX - Checking is incompatible with IP aliases added
 554          * to the loopback interface instead of the interface where
 555          * the packets are received.
 556          *
 557          * XXX - This is the case for carp vhost IPs as well so we
 558          * insert a workaround. If the packet got here, we already
 559          * checked with carp_iamatch() and carp_forus().
 560          */
 561         checkif = V_ip_checkinterface && (V_ipforwarding == 0) &&
 562             ifp != NULL && ((ifp->if_flags & IFF_LOOPBACK) == 0) &&
 563             ifp->if_carp == NULL && (dchg == 0);
 564
 565         /*
 566          * Check for exact addresses in the hash bucket.
 567          */
 568         /* IN_IFADDR_RLOCK(); */
 569         LIST_FOREACH(ia, INADDR_HASH(ip->ip_dst.s_addr), ia_hash) {
 570                 /*
 571                  * If the address matches, verify that the packet
 572                  * arrived via the correct interface if checking is
 573                  * enabled.
 574                  */
 575                 if (IA_SIN(ia)->sin_addr.s_addr == ip->ip_dst.s_addr &&
 576                     (!checkif || ia->ia_ifp == ifp)) {
 577                         ifa_ref(&ia->ia_ifa);
 578                         /* IN_IFADDR_RUNLOCK(); */
 579                         goto ours;
 580                 }
 581         }
 582         /* IN_IFADDR_RUNLOCK(); */
 583
 584         /*
 585          * Check for broadcast addresses.
 586          *
 587          * Only accept broadcast packets that arrive via the matching
 588          * interface.  Reception of forwarded directed broadcasts would
 589          * be handled via ip_forward() and ether_output() with the loopback
 590          * into the stack for SIMPLEX interfaces handled by ether_output().
 591          */
 592         if (ifp != NULL && ifp->if_flags & IFF_BROADCAST) {
 593                 IF_ADDR_RLOCK(ifp);
 594                 TAILQ_FOREACH(ifa, &ifp->if_addrhead, ifa_link) {
 595                         if (ifa->ifa_addr->sa_family != AF_INET)
 596                                 continue;
 597                         ia = ifatoia(ifa);
 598                         if (satosin(&ia->ia_broadaddr)->sin_addr.s_addr ==
 599                             ip->ip_dst.s_addr) {
 600                                 ifa_ref(ifa);
 601                                 IF_ADDR_RUNLOCK(ifp);
 602                                 goto ours;
 603                         }
 604 #ifdef BOOTP_COMPAT
 605                         if (IA_SIN(ia)->sin_addr.s_addr == INADDR_ANY) {
 606                                 ifa_ref(ifa);
 607                                 IF_ADDR_RUNLOCK(ifp);
 608                                 goto ours;
 609                         }
 610 #endif
 611                 }
 612                 IF_ADDR_RUNLOCK(ifp);
 613                 ia = NULL;
 614         }
 615         /* RFC 3927 2.7: Do not forward datagrams for 169.254.0.0/16. */
 616         if (IN_LINKLOCAL(ntohl(ip->ip_dst.s_addr))) {
 617                 IPSTAT_INC(ips_cantforward);
 618                 m_freem(m);
 619                 return;
 620         }
 621         if (IN_MULTICAST(ntohl(ip->ip_dst.s_addr))) {
 622                 if (V_ip_mrouter) {
 623                         /*
 624                          * If we are acting as a multicast router, all
 625                          * incoming multicast packets are passed to the
 626                          * kernel-level multicast forwarding function.
 627                          * The packet is returned (relatively) intact; if
 628                          * ip_mforward() returns a non-zero value, the packet
 629                          * must be discarded, else it may be accepted below.
 630                          */
 631                         if (ip_mforward && ip_mforward(ip, ifp, m, 0) != 0) {
 632                                 IPSTAT_INC(ips_cantforward);
 633                                 m_freem(m);
 634                                 return;
 635                         }
 636
 637                         /*
 638                          * The process-level routing daemon needs to receive
 639                          * all multicast IGMP packets, whether or not this
 640                          * host belongs to their destination groups.
 641                          */
 642                         if (ip->ip_p == IPPROTO_IGMP)
 643                                 goto ours;
 644                         IPSTAT_INC(ips_forward);
 645                 }
 646                 /*
 647                  * Assume the packet is for us, to avoid prematurely taking
 648                  * a lock on the in_multi hash. Protocols must perform
 649                  * their own filtering and update statistics accordingly.
 650                  */
 651                 goto ours;
 652         }
 653         if (ip->ip_dst.s_addr == (u_long)INADDR_BROADCAST)
 654                 goto ours;
 655         if (ip->ip_dst.s_addr == INADDR_ANY)
 656                 goto ours;
 657
 658         /*
 659          * FAITH(Firewall Aided Internet Translator)
 660          */
 661         if (ifp && ifp->if_type == IFT_FAITH) {
 662                 if (V_ip_keepfaith) {
 663                         if (ip->ip_p == IPPROTO_TCP || ip->ip_p == IPPROTO_ICMP)
 664                                 goto ours;
 665                 }
 666                 m_freem(m);
 667                 return;
 668         }
 669
 670         /*
 671          * Not for us; forward if possible and desirable.
 672          */
 673         if (V_ipforwarding == 0) {
 674                 IPSTAT_INC(ips_cantforward);
 675                 m_freem(m);
 676         } else {
 677 #ifdef IPSEC
 678                 if (ip_ipsec_fwd(m))
 679                         goto bad;
 680 #endif /* IPSEC */
 681                 ip_forward(m, dchg);
 682         }
 683         return;
 684
 685 ours:
 686 #ifdef IPSTEALTH
 687         /*
 688          * IPSTEALTH: Process non-routing options only
 689          * if the packet is destined for us.
 690          */
 691         if (V_ipstealth && hlen > sizeof (struct ip) && ip_dooptions(m, 1)) {
 692                 if (ia != NULL)
 693                         ifa_free(&ia->ia_ifa);
 694                 return;
 695         }
 696 #endif /* IPSTEALTH */
 697
 698         /* Count the packet in the ip address stats */
 699         if (ia != NULL) {
 700                 ia->ia_ifa.if_ipackets++;
 701                 ia->ia_ifa.if_ibytes += m->m_pkthdr.len;
 702                 ifa_free(&ia->ia_ifa);
 703         }
 704
 705         /*
 706          * Attempt reassembly; if it succeeds, proceed.
 707          * ip_reass() will return a different mbuf.
 708          */
 709         if (ip->ip_off & htons(IP_MF | IP_OFFMASK)) {
 710                 m = ip_reass(m);
 711                 if (m == NULL)
 712                         return;
 713                 ip = mtod(m, struct ip *);
 714                 /* Get the header length of the reassembled packet */
 715                 hlen = ip->ip_hl << 2;
 716         }
 717
 718 #ifdef IPSEC
 719         /*
 720          * enforce IPsec policy checking if we are seeing last header.
 721          * note that we do not visit this with protocols with pcb layer
 722          * code - like udp/tcp/raw ip.
 723          */
 724         if (ip_ipsec_input(m))
 725                 goto bad;
 726 #endif /* IPSEC */
 727
 728         /*
 729          * Switch out to protocol's input routine.
 730          */
 731         IPSTAT_INC(ips_delivered);
 732
 733         (*inetsw[ip_protox[ip->ip_p]].pr_input)(m, hlen);
 734         return;
 735 bad:
 736         m_freem(m);
 737 }
 738
 739 /*
 740  * After maxnipq has been updated, propagate the change to UMA.  The UMA zone
 741  * max has slightly different semantics than the sysctl, for historical
 742  * reasons.
 743  */
 744 static void
 745 maxnipq_update(void)
 746 {
 747
 748         /*
 749          * -1 for unlimited allocation.
 750          */
 751         if (V_maxnipq < 0)
 752                 uma_zone_set_max(V_ipq_zone, 0);
 753         /*
 754          * Positive number for specific bound.
 755          */
 756         if (V_maxnipq > 0)
 757                 uma_zone_set_max(V_ipq_zone, V_maxnipq);
 758         /*
 759          * Zero specifies no further fragment queue allocation -- set the
 760          * bound very low, but rely on implementation elsewhere to actually
 761          * prevent allocation and reclaim current queues.
 762          */
 763         if (V_maxnipq == 0)
 764                 uma_zone_set_max(V_ipq_zone, 1);
 765 }
 766
 767 static void
 768 ipq_zone_change(void *tag)
 769 {
 770
 771         if (V_maxnipq > 0 && V_maxnipq < (nmbclusters / 32)) {
 772                 V_maxnipq = nmbclusters / 32;
 773                 maxnipq_update();
 774         }
 775 }
 776
 777 static int
 778 sysctl_maxnipq(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 779 {
 780         int error, i;
 781
 782         i = V_maxnipq;
 783         error = sysctl_handle_int(oidp, &i, 0, req);
 784         if (error || !req->newptr)
 785                 return (error);
 786
 787         /*
 788          * XXXRW: Might be a good idea to sanity check the argument and place
 789          * an extreme upper bound.
 790          */
 791         if (i < -1)
 792                 return (EINVAL);
 793         V_maxnipq = i;
 794         maxnipq_update();
 795         return (0);
 796 }
 797
 798 SYSCTL_PROC(_net_inet_ip, OID_AUTO, maxfragpackets, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 799     NULL, 0, sysctl_maxnipq, "I",
 800     "Maximum number of IPv4 fragment reassembly queue entries");
 801
 802 /*
 803  * Take incoming datagram fragment and try to reassemble it into
 804  * whole datagram.  If the argument is the first fragment or one
 805  * in between the function will return NULL and store the mbuf
 806  * in the fragment chain.  If the argument is the last fragment
 807  * the packet will be reassembled and the pointer to the new
 808  * mbuf returned for further processing.  Only m_tags attached
 809  * to the first packet/fragment are preserved.
 810  * The IP header is *NOT* adjusted out of iplen.
 811  */
 812 struct mbuf *
 813 ip_reass(struct mbuf *m)
 814 {
 815         struct ip *ip;
 816         struct mbuf *p, *q, *nq, *t;
 817         struct ipq *fp = NULL;
 818         struct ipqhead *head;
 819         int i, hlen, next;
 820         u_int8_t ecn, ecn0;
 821         u_short hash;
 822
 823         /* If maxnipq or maxfragsperpacket are 0, never accept fragments. */
 824         if (V_maxnipq == 0 || V_maxfragsperpacket == 0) {
 825                 IPSTAT_INC(ips_fragments);
 826                 IPSTAT_INC(ips_fragdropped);
 827                 m_freem(m);
 828                 return (NULL);
 829         }
 830
 831         ip = mtod(m, struct ip *);
 832         hlen = ip->ip_hl << 2;
 833
 834         hash = IPREASS_HASH(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_id);
 835         head = &V_ipq[hash];
 836         IPQ_LOCK();
 837
 838         /*
 839          * Look for queue of fragments
 840          * of this datagram.
 841          */
 842         TAILQ_FOREACH(fp, head, ipq_list)
 843                 if (ip->ip_id == fp->ipq_id &&
 844                     ip->ip_src.s_addr == fp->ipq_src.s_addr &&
 845                     ip->ip_dst.s_addr == fp->ipq_dst.s_addr &&
 846 #ifdef MAC
 847                     mac_ipq_match(m, fp) &&
 848 #endif
 849                     ip->ip_p == fp->ipq_p)
 850                         goto found;
 851
 852         fp = NULL;
 853
 854         /*
 855          * Attempt to trim the number of allocated fragment queues if it
 856          * exceeds the administrative limit.
 857          */
 858         if ((V_nipq > V_maxnipq) && (V_maxnipq > 0)) {
 859                 /*
 860                  * drop something from the tail of the current queue
 861                  * before proceeding further
 862                  */
 863                 struct ipq *q = TAILQ_LAST(head, ipqhead);
 864                 if (q == NULL) {   /* gak */
 865                         for (i = 0; i < IPREASS_NHASH; i++) {
 866                                 struct ipq *r = TAILQ_LAST(&V_ipq[i], ipqhead);
 867                                 if (r) {
 868                                         IPSTAT_ADD(ips_fragtimeout,
 869                                             r->ipq_nfrags);
 870                                         ip_freef(&V_ipq[i], r);
 871                                         break;
 872                                 }
 873                         }
 874                 } else {
 875                         IPSTAT_ADD(ips_fragtimeout, q->ipq_nfrags);
 876                         ip_freef(head, q);
 877                 }
 878         }
 879
 880 found:
 881         /*
 882          * Adjust ip_len to not reflect header,
 883          * convert offset of this to bytes.
 884          */
 885         ip->ip_len = htons(ntohs(ip->ip_len) - hlen);
 886         if (ip->ip_off & htons(IP_MF)) {
 887                 /*
 888                  * Make sure that fragments have a data length
 889                  * that's a non-zero multiple of 8 bytes.
 890                  */
 891                 if (ip->ip_len == htons(0) || (ntohs(ip->ip_len) & 0x7) != 0) {
 892                         IPSTAT_INC(ips_toosmall); /* XXX */
 893                         goto dropfrag;
 894                 }
 895                 m->m_flags |= M_IP_FRAG;
 896         } else
 897                 m->m_flags &= ~M_IP_FRAG;
 898         ip->ip_off = htons(ntohs(ip->ip_off) << 3);
 899
 900         /*
 901          * Attempt reassembly; if it succeeds, proceed.
 902          * ip_reass() will return a different mbuf.
 903          */
 904         IPSTAT_INC(ips_fragments);
 905         m->m_pkthdr.PH_loc.ptr = ip;
 906
 907         /* Previous ip_reass() started here. */
 908         /*
 909          * Presence of header sizes in mbufs
 910          * would confuse code below.
 911          */
 912         m->m_data += hlen;
 913         m->m_len -= hlen;
 914
 915         /*
 916          * If first fragment to arrive, create a reassembly queue.
 917          */
 918         if (fp == NULL) {
 919                 fp = uma_zalloc(V_ipq_zone, M_NOWAIT);
 920                 if (fp == NULL)
 921                         goto dropfrag;
 922 #ifdef MAC
 923                 if (mac_ipq_init(fp, M_NOWAIT) != 0) {
 924                         uma_zfree(V_ipq_zone, fp);
 925                         fp = NULL;
 926                         goto dropfrag;
 927                 }
 928                 mac_ipq_create(m, fp);
 929 #endif
 930                 TAILQ_INSERT_HEAD(head, fp, ipq_list);
 931                 V_nipq++;
 932                 fp->ipq_nfrags = 1;
 933                 fp->ipq_ttl = IPFRAGTTL;
 934                 fp->ipq_p = ip->ip_p;
 935                 fp->ipq_id = ip->ip_id;
 936                 fp->ipq_src = ip->ip_src;
 937                 fp->ipq_dst = ip->ip_dst;
 938                 fp->ipq_frags = m;
 939                 m->m_nextpkt = NULL;
 940                 goto done;
 941         } else {
 942                 fp->ipq_nfrags++;
 943 #ifdef MAC
 944                 mac_ipq_update(m, fp);
 945 #endif
 946         }
 947
 948 #define GETIP(m)        ((struct ip*)((m)->m_pkthdr.PH_loc.ptr))
 949
 950         /*
 951          * Handle ECN by comparing this segment with the first one;
 952          * if CE is set, do not lose CE.
 953          * drop if CE and not-ECT are mixed for the same packet.
 954          */
 955         ecn = ip->ip_tos & IPTOS_ECN_MASK;
 956         ecn0 = GETIP(fp->ipq_frags)->ip_tos & IPTOS_ECN_MASK;
 957         if (ecn == IPTOS_ECN_CE) {
 958                 if (ecn0 == IPTOS_ECN_NOTECT)
 959                         goto dropfrag;
 960                 if (ecn0 != IPTOS_ECN_CE)
 961                         GETIP(fp->ipq_frags)->ip_tos |= IPTOS_ECN_CE;
 962         }
 963         if (ecn == IPTOS_ECN_NOTECT && ecn0 != IPTOS_ECN_NOTECT)
 964                 goto dropfrag;
 965
 966         /*
 967          * Find a segment which begins after this one does.
 968          */
 969         for (p = NULL, q = fp->ipq_frags; q; p = q, q = q->m_nextpkt)
 970                 if (ntohs(GETIP(q)->ip_off) > ntohs(ip->ip_off))
 971                         break;
 972
 973         /*
 974          * If there is a preceding segment, it may provide some of
 975          * our data already.  If so, drop the data from the incoming
 976          * segment.  If it provides all of our data, drop us, otherwise
 977          * stick new segment in the proper place.
 978          *
 979          * If some of the data is dropped from the preceding
 980          * segment, then it's checksum is invalidated.
 981          */
 982         if (p) {
 983                 i = ntohs(GETIP(p)->ip_off) + ntohs(GETIP(p)->ip_len) -
 984                     ntohs(ip->ip_off);
 985                 if (i > 0) {
 986                         if (i >= ntohs(ip->ip_len))
 987                                 goto dropfrag;
 988                         m_adj(m, i);
 989                         m->m_pkthdr.csum_flags = 0;
 990                         ip->ip_off = htons(ntohs(ip->ip_off) + i);
 991                         ip->ip_len = htons(ntohs(ip->ip_len) - i);
 992                 }
 993                 m->m_nextpkt = p->m_nextpkt;
 994                 p->m_nextpkt = m;
 995         } else {
 996                 m->m_nextpkt = fp->ipq_frags;
 997                 fp->ipq_frags = m;
 998         }
 999
1000         /*
1001          * While we overlap succeeding segments trim them or,
1002          * if they are completely covered, dequeue them.
1003          */
1004         for (; q != NULL && ntohs(ip->ip_off) + ntohs(ip->ip_len) >
1005             ntohs(GETIP(q)->ip_off); q = nq) {
1006                 i = (ntohs(ip->ip_off) + ntohs(ip->ip_len)) -
1007                     ntohs(GETIP(q)->ip_off);
1008                 if (i < ntohs(GETIP(q)->ip_len)) {
1009                         GETIP(q)->ip_len = htons(ntohs(GETIP(q)->ip_len) - i);
1010                         GETIP(q)->ip_off = htons(ntohs(GETIP(q)->ip_off) + i);
1011                         m_adj(q, i);
1012                         q->m_pkthdr.csum_flags = 0;
1013                         break;
1014                 }
1015                 nq = q->m_nextpkt;
1016                 m->m_nextpkt = nq;
1017                 IPSTAT_INC(ips_fragdropped);
1018                 fp->ipq_nfrags--;
1019                 m_freem(q);
1020         }
1021
1022         /*
1023          * Check for complete reassembly and perform frag per packet
1024          * limiting.
1025          *
1026          * Frag limiting is performed here so that the nth frag has
1027          * a chance to complete the packet before we drop the packet.
1028          * As a result, n+1 frags are actually allowed per packet, but
1029          * only n will ever be stored. (n = maxfragsperpacket.)
1030          *
1031          */
1032         next = 0;
1033         for (p = NULL, q = fp->ipq_frags; q; p = q, q = q->m_nextpkt) {
1034                 if (ntohs(GETIP(q)->ip_off) != next) {
1035                         if (fp->ipq_nfrags > V_maxfragsperpacket) {
1036                                 IPSTAT_ADD(ips_fragdropped, fp->ipq_nfrags);
1037                                 ip_freef(head, fp);
1038                         }
1039                         goto done;
1040                 }
1041                 next += ntohs(GETIP(q)->ip_len);
1042         }
1043         /* Make sure the last packet didn't have the IP_MF flag */
1044         if (p->m_flags & M_IP_FRAG) {
1045                 if (fp->ipq_nfrags > V_maxfragsperpacket) {
1046                         IPSTAT_ADD(ips_fragdropped, fp->ipq_nfrags);
1047                         ip_freef(head, fp);
1048                 }
1049                 goto done;
1050         }
1051
1052         /*
1053          * Reassembly is complete.  Make sure the packet is a sane size.
1054          */
1055         q = fp->ipq_frags;
1056         ip = GETIP(q);
1057         if (next + (ip->ip_hl << 2) > IP_MAXPACKET) {
1058                 IPSTAT_INC(ips_toolong);
1059                 IPSTAT_ADD(ips_fragdropped, fp->ipq_nfrags);
1060                 ip_freef(head, fp);
1061                 goto done;
1062         }
1063
1064         /*
1065          * Concatenate fragments.
1066          */
1067         m = q;
1068         t = m->m_next;
1069         m->m_next = NULL;
1070         m_cat(m, t);
1071         nq = q->m_nextpkt;
1072         q->m_nextpkt = NULL;
1073         for (q = nq; q != NULL; q = nq) {
1074                 nq = q->m_nextpkt;
1075                 q->m_nextpkt = NULL;
1076                 m->m_pkthdr.csum_flags &= q->m_pkthdr.csum_flags;
1077                 m->m_pkthdr.csum_data += q->m_pkthdr.csum_data;
1078                 m_cat(m, q);
1079         }
1080         /*
1081          * In order to do checksumming faster we do 'end-around carry' here
1082          * (and not in for{} loop), though it implies we are not going to
1083          * reassemble more than 64k fragments.
1084          */
1085         m->m_pkthdr.csum_data =
1086             (m->m_pkthdr.csum_data & 0xffff) + (m->m_pkthdr.csum_data >> 16);
1087 #ifdef MAC
1088         mac_ipq_reassemble(fp, m);
1089         mac_ipq_destroy(fp);
1090 #endif
1091
1092         /*
1093          * Create header for new ip packet by modifying header of first
1094          * packet;  dequeue and discard fragment reassembly header.
1095          * Make header visible.
1096          */
1097         ip->ip_len = htons((ip->ip_hl << 2) + next);
1098         ip->ip_src = fp->ipq_src;
1099         ip->ip_dst = fp->ipq_dst;
1100         TAILQ_REMOVE(head, fp, ipq_list);
1101         V_nipq--;
1102         uma_zfree(V_ipq_zone, fp);
1103         m->m_len += (ip->ip_hl << 2);
1104         m->m_data -= (ip->ip_hl << 2);
1105         /* some debugging cruft by sklower, below, will go away soon */
1106         if (m->m_flags & M_PKTHDR)      /* XXX this should be done elsewhere */
1107                 m_fixhdr(m);
1108         IPSTAT_INC(ips_reassembled);
1109         IPQ_UNLOCK();
1110         return (m);
1111
1112 dropfrag:
1113         IPSTAT_INC(ips_fragdropped);
1114         if (fp != NULL)
1115                 fp->ipq_nfrags--;
1116         m_freem(m);
1117 done:
1118         IPQ_UNLOCK();
1119         return (NULL);
1120
1121 #undef GETIP
1122 }
1123
1124 /*
1125  * Free a fragment reassembly header and all
1126  * associated datagrams.
1127  */
1128 static void
1129 ip_freef(struct ipqhead *fhp, struct ipq *fp)
1130 {
1131         struct mbuf *q;
1132
1133         IPQ_LOCK_ASSERT();
1134
1135         while (fp->ipq_frags) {
1136                 q = fp->ipq_frags;
1137                 fp->ipq_frags = q->m_nextpkt;
1138                 m_freem(q);
1139         }
1140         TAILQ_REMOVE(fhp, fp, ipq_list);
1141         uma_zfree(V_ipq_zone, fp);
1142         V_nipq--;
1143 }
1144
1145 /*
1146  * IP timer processing;
1147  * if a timer expires on a reassembly
1148  * queue, discard it.
1149  */
1150 void
1151 ip_slowtimo(void)
1152 {
1153         VNET_ITERATOR_DECL(vnet_iter);
1154         struct ipq *fp;
1155         int i;
1156
1157         VNET_LIST_RLOCK_NOSLEEP();
1158         IPQ_LOCK();
1159         VNET_FOREACH(vnet_iter) {
1160                 CURVNET_SET(vnet_iter);
1161                 for (i = 0; i < IPREASS_NHASH; i++) {
1162                         for(fp = TAILQ_FIRST(&V_ipq[i]); fp;) {
1163                                 struct ipq *fpp;
1164
1165                                 fpp = fp;
1166                                 fp = TAILQ_NEXT(fp, ipq_list);
1167                                 if(--fpp->ipq_ttl == 0) {
1168                                         IPSTAT_ADD(ips_fragtimeout,
1169                                             fpp->ipq_nfrags);
1170                                         ip_freef(&V_ipq[i], fpp);
1171                                 }
1172                         }
1173                 }
1174                 /*
1175                  * If we are over the maximum number of fragments
1176                  * (due to the limit being lowered), drain off
1177                  * enough to get down to the new limit.
1178                  */
1179                 if (V_maxnipq >= 0 && V_nipq > V_maxnipq) {
1180                         for (i = 0; i < IPREASS_NHASH; i++) {
1181                                 while (V_nipq > V_maxnipq &&
1182                                     !TAILQ_EMPTY(&V_ipq[i])) {
1183                                         IPSTAT_ADD(ips_fragdropped,
1184                                             TAILQ_FIRST(&V_ipq[i])->ipq_nfrags);
1185                                         ip_freef(&V_ipq[i],
1186                                             TAILQ_FIRST(&V_ipq[i]));
1187                                 }
1188                         }
1189                 }
1190                 CURVNET_RESTORE();
1191         }
1192         IPQ_UNLOCK();
1193         VNET_LIST_RUNLOCK_NOSLEEP();
1194 }
1195
1196 /*
1197  * Drain off all datagram fragments.
1198  */
1199 static void
1200 ip_drain_locked(void)
1201 {
1202         int     i;
1203
1204         IPQ_LOCK_ASSERT();
1205
1206         for (i = 0; i < IPREASS_NHASH; i++) {
1207                 while(!TAILQ_EMPTY(&V_ipq[i])) {
1208                         IPSTAT_ADD(ips_fragdropped,
1209                             TAILQ_FIRST(&V_ipq[i])->ipq_nfrags);
1210                         ip_freef(&V_ipq[i], TAILQ_FIRST(&V_ipq[i]));
1211                 }
1212         }
1213 }
1214
1215 void
1216 ip_drain(void)
1217 {
1218         VNET_ITERATOR_DECL(vnet_iter);
1219
1220         VNET_LIST_RLOCK_NOSLEEP();
1221         IPQ_LOCK();
1222         VNET_FOREACH(vnet_iter) {
1223                 CURVNET_SET(vnet_iter);
1224                 ip_drain_locked();
1225                 CURVNET_RESTORE();
1226         }
1227         IPQ_UNLOCK();
1228         VNET_LIST_RUNLOCK_NOSLEEP();
1229         in_rtqdrain();
1230 }
1231
1232 /*
1233  * The protocol to be inserted into ip_protox[] must be already registered
1234  * in inetsw[], either statically or through pf_proto_register().
1235  */
1236 int
1237 ipproto_register(short ipproto)
1238 {
1239         struct protosw *pr;
1240
1241         /* Sanity checks. */
1242         if (ipproto <= 0 || ipproto >= IPPROTO_MAX)
1243                 return (EPROTONOSUPPORT);
1244
1245         /*
1246          * The protocol slot must not be occupied by another protocol
1247          * already.  An index pointing to IPPROTO_RAW is unused.
1248          */
1249         pr = pffindproto(PF_INET, IPPROTO_RAW, SOCK_RAW);
1250         if (pr == NULL)
1251                 return (EPFNOSUPPORT);
1252         if (ip_protox[ipproto] != pr - inetsw)  /* IPPROTO_RAW */
1253                 return (EEXIST);
1254
1255         /* Find the protocol position in inetsw[] and set the index. */
1256         for (pr = inetdomain.dom_protosw;
1257              pr < inetdomain.dom_protoswNPROTOSW; pr++) {
1258                 if (pr->pr_domain->dom_family == PF_INET &&
1259                     pr->pr_protocol && pr->pr_protocol == ipproto) {
1260                         ip_protox[pr->pr_protocol] = pr - inetsw;
1261                         return (0);
1262                 }
1263         }
1264         return (EPROTONOSUPPORT);
1265 }
1266
1267 int
1268 ipproto_unregister(short ipproto)
1269 {
1270         struct protosw *pr;
1271
1272         /* Sanity checks. */
1273         if (ipproto <= 0 || ipproto >= IPPROTO_MAX)
1274                 return (EPROTONOSUPPORT);
1275
1276         /* Check if the protocol was indeed registered. */
1277         pr = pffindproto(PF_INET, IPPROTO_RAW, SOCK_RAW);
1278         if (pr == NULL)
1279                 return (EPFNOSUPPORT);
1280         if (ip_protox[ipproto] == pr - inetsw)  /* IPPROTO_RAW */
1281                 return (ENOENT);
1282
1283         /* Reset the protocol slot to IPPROTO_RAW. */
1284         ip_protox[ipproto] = pr - inetsw;
1285         return (0);
1286 }
1287
1288 /*
1289  * Given address of next destination (final or next hop), return (referenced)
1290  * internet address info of interface to be used to get there.
1291  */
1292 struct in_ifaddr *
1293 ip_rtaddr(struct in_addr dst, u_int fibnum)
1294 {
1295         struct route sro;
1296         struct sockaddr_in *sin;
1297         struct in_ifaddr *ia;
1298
1299         bzero(&sro, sizeof(sro));
1300         sin = (struct sockaddr_in *)&sro.ro_dst;
1301         sin->sin_family = AF_INET;
1302         sin->sin_len = sizeof(*sin);
1303         sin->sin_addr = dst;
1304         in_rtalloc_ign(&sro, 0, fibnum);
1305
1306         if (sro.ro_rt == NULL)
1307                 return (NULL);
1308
1309         ia = ifatoia(sro.ro_rt->rt_ifa);
1310         ifa_ref(&ia->ia_ifa);
1311         RTFREE(sro.ro_rt);
1312         return (ia);
1313 }
1314
1315 u_char inetctlerrmap[PRC_NCMDS] = {
1316         0,              0,              0,              0,
1317         0,              EMSGSIZE,       EHOSTDOWN,      EHOSTUNREACH,
1318         EHOSTUNREACH,   EHOSTUNREACH,   ECONNREFUSED,   ECONNREFUSED,
1319         EMSGSIZE,       EHOSTUNREACH,   0,              0,
1320         0,              0,              EHOSTUNREACH,   0,
1321         ENOPROTOOPT,    ECONNREFUSED
1322 };
1323
1324 /*
1325  * Forward a packet.  If some error occurs return the sender
1326  * an icmp packet.  Note we can't always generate a meaningful
1327  * icmp message because icmp doesn't have a large enough repertoire
1328  * of codes and types.
1329  *
1330  * If not forwarding, just drop the packet.  This could be confusing
1331  * if ipforwarding was zero but some routing protocol was advancing
1332  * us as a gateway to somewhere.  However, we must let the routing
1333  * protocol deal with that.
1334  *
1335  * The srcrt parameter indicates whether the packet is being forwarded
1336  * via a source route.
1337  */
1338 void
1339 ip_forward(struct mbuf *m, int srcrt)
1340 {
1341         struct ip *ip = mtod(m, struct ip *);
1342         struct in_ifaddr *ia;
1343         struct mbuf *mcopy;
1344         struct in_addr dest;
1345         struct route ro;
1346         int error, type = 0, code = 0, mtu = 0;
1347
1348         if (m->m_flags & (M_BCAST|M_MCAST) || in_canforward(ip->ip_dst) == 0) {
1349                 IPSTAT_INC(ips_cantforward);
1350                 m_freem(m);
1351                 return;
1352         }
1353 #ifdef IPSTEALTH
1354         if (!V_ipstealth) {
1355 #endif
1356                 if (ip->ip_ttl <= IPTTLDEC) {
1357                         icmp_error(m, ICMP_TIMXCEED, ICMP_TIMXCEED_INTRANS,
1358                             0, 0);
1359                         return;
1360                 }
1361 #ifdef IPSTEALTH
1362         }
1363 #endif
1364
1365         ia = ip_rtaddr(ip->ip_dst, M_GETFIB(m));
1366 #ifndef IPSEC
1367         /*
1368          * 'ia' may be NULL if there is no route for this destination.
1369          * In case of IPsec, Don't discard it just yet, but pass it to
1370          * ip_output in case of outgoing IPsec policy.
1371          */
1372         if (!srcrt && ia == NULL) {
1373                 icmp_error(m, ICMP_UNREACH, ICMP_UNREACH_HOST, 0, 0);
1374                 return;
1375         }
1376 #endif
1377
1378         /*
1379          * Save the IP header and at most 8 bytes of the payload,
1380          * in case we need to generate an ICMP message to the src.
1381          *
1382          * XXX this can be optimized a lot by saving the data in a local
1383          * buffer on the stack (72 bytes at most), and only allocating the
1384          * mbuf if really necessary. The vast majority of the packets
1385          * are forwarded without having to send an ICMP back (either
1386          * because unnecessary, or because rate limited), so we are
1387          * really we are wasting a lot of work here.
1388          *
1389          * We don't use m_copy() because it might return a reference
1390          * to a shared cluster. Both this function and ip_output()
1391          * assume exclusive access to the IP header in `m', so any
1392          * data in a cluster may change before we reach icmp_error().
1393          */
1394         mcopy = m_gethdr(M_NOWAIT, m->m_type);
1395         if (mcopy != NULL && !m_dup_pkthdr(mcopy, m, M_NOWAIT)) {
1396                 /*
1397                  * It's probably ok if the pkthdr dup fails (because
1398                  * the deep copy of the tag chain failed), but for now
1399                  * be conservative and just discard the copy since
1400                  * code below may some day want the tags.
1401                  */
1402                 m_free(mcopy);
1403                 mcopy = NULL;
1404         }
1405         if (mcopy != NULL) {
1406                 mcopy->m_len = min(ntohs(ip->ip_len), M_TRAILINGSPACE(mcopy));
1407                 mcopy->m_pkthdr.len = mcopy->m_len;
1408                 m_copydata(m, 0, mcopy->m_len, mtod(mcopy, caddr_t));
1409         }
1410
1411 #ifdef IPSTEALTH
1412         if (!V_ipstealth) {
1413 #endif
1414                 ip->ip_ttl -= IPTTLDEC;
1415 #ifdef IPSTEALTH
1416         }
1417 #endif
1418
1419         /*
1420          * If forwarding packet using same interface that it came in on,
1421          * perhaps should send a redirect to sender to shortcut a hop.
1422          * Only send redirect if source is sending directly to us,
1423          * and if packet was not source routed (or has any options).
1424          * Also, don't send redirect if forwarding using a default route
1425          * or a route modified by a redirect.
1426          */
1427         dest.s_addr = 0;
1428         if (!srcrt && V_ipsendredirects &&
1429             ia != NULL && ia->ia_ifp == m->m_pkthdr.rcvif) {
1430                 struct sockaddr_in *sin;
1431                 struct rtentry *rt;
1432
1433                 bzero(&ro, sizeof(ro));
1434                 sin = (struct sockaddr_in *)&ro.ro_dst;
1435                 sin->sin_family = AF_INET;
1436                 sin->sin_len = sizeof(*sin);
1437                 sin->sin_addr = ip->ip_dst;
1438                 in_rtalloc_ign(&ro, 0, M_GETFIB(m));
1439
1440                 rt = ro.ro_rt;
1441
1442                 if (rt && (rt->rt_flags & (RTF_DYNAMIC|RTF_MODIFIED)) == 0 &&
1443                     satosin(rt_key(rt))->sin_addr.s_addr != 0) {
1444 #define RTA(rt) ((struct in_ifaddr *)(rt->rt_ifa))
1445                         u_long src = ntohl(ip->ip_src.s_addr);
1446
1447                         if (RTA(rt) &&
1448                             (src & RTA(rt)->ia_subnetmask) == RTA(rt)->ia_subnet) {
1449                                 if (rt->rt_flags & RTF_GATEWAY)
1450                                         dest.s_addr = satosin(rt->rt_gateway)->sin_addr.s_addr;
1451                                 else
1452                                         dest.s_addr = ip->ip_dst.s_addr;
1453                                 /* Router requirements says to only send host redirects */
1454                                 type = ICMP_REDIRECT;
1455                                 code = ICMP_REDIRECT_HOST;
1456                         }
1457                 }
1458                 if (rt)
1459                         RTFREE(rt);
1460         }
1461
1462         /*
1463          * Try to cache the route MTU from ip_output so we can consider it for
1464          * the ICMP_UNREACH_NEEDFRAG "Next-Hop MTU" field described in RFC1191.
1465          */
1466         bzero(&ro, sizeof(ro));
1467
1468         error = ip_output(m, NULL, &ro, IP_FORWARDING, NULL, NULL);
1469
1470         if (error == EMSGSIZE && ro.ro_rt)
1471                 mtu = ro.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu;
1472         RO_RTFREE(&ro);
1473
1474         if (error)
1475                 IPSTAT_INC(ips_cantforward);
1476         else {
1477                 IPSTAT_INC(ips_forward);
1478                 if (type)
1479                         IPSTAT_INC(ips_redirectsent);
1480                 else {
1481                         if (mcopy)
1482                                 m_freem(mcopy);
1483                         if (ia != NULL)
1484                                 ifa_free(&ia->ia_ifa);
1485                         return;
1486                 }
1487         }
1488         if (mcopy == NULL) {
1489                 if (ia != NULL)
1490                         ifa_free(&ia->ia_ifa);
1491                 return;
1492         }
1493
1494         switch (error) {
1495
1496         case 0:                         /* forwarded, but need redirect */
1497                 /* type, code set above */
1498                 break;
1499
1500         case ENETUNREACH:
1501         case EHOSTUNREACH:
1502         case ENETDOWN:
1503         case EHOSTDOWN:
1504         default:
1505                 type = ICMP_UNREACH;
1506                 code = ICMP_UNREACH_HOST;
1507                 break;
1508
1509         case EMSGSIZE:
1510                 type = ICMP_UNREACH;
1511                 code = ICMP_UNREACH_NEEDFRAG;
1512
1513 #ifdef IPSEC
1514                 /*
1515                  * If IPsec is configured for this path,
1516                  * override any possibly mtu value set by ip_output.
1517                  */
1518                 mtu = ip_ipsec_mtu(mcopy, mtu);
1519 #endif /* IPSEC */
1520                 /*
1521                  * If the MTU was set before make sure we are below the
1522                  * interface MTU.
1523                  * If the MTU wasn't set before use the interface mtu or
1524                  * fall back to the next smaller mtu step compared to the
1525                  * current packet size.
1526                  */
1527                 if (mtu != 0) {
1528                         if (ia != NULL)
1529                                 mtu = min(mtu, ia->ia_ifp->if_mtu);
1530                 } else {
1531                         if (ia != NULL)
1532                                 mtu = ia->ia_ifp->if_mtu;
1533                         else
1534                                 mtu = ip_next_mtu(ntohs(ip->ip_len), 0);
1535                 }
1536                 IPSTAT_INC(ips_cantfrag);
1537                 break;
1538
1539         case ENOBUFS:
1540                 /*
1541                  * A router should not generate ICMP_SOURCEQUENCH as
1542                  * required in RFC1812 Requirements for IP Version 4 Routers.
1543                  * Source quench could be a big problem under DoS attacks,
1544                  * or if the underlying interface is rate-limited.
1545                  * Those who need source quench packets may re-enable them
1546                  * via the net.inet.ip.sendsourcequench sysctl.
1547                  */
1548                 if (V_ip_sendsourcequench == 0) {
1549                         m_freem(mcopy);
1550                         if (ia != NULL)
1551                                 ifa_free(&ia->ia_ifa);
1552                         return;
1553                 } else {
1554                         type = ICMP_SOURCEQUENCH;
1555                         code = 0;
1556                 }
1557                 break;
1558
1559         case EACCES:                    /* ipfw denied packet */
1560                 m_freem(mcopy);
1561                 if (ia != NULL)
1562                         ifa_free(&ia->ia_ifa);
1563                 return;
1564         }
1565         if (ia != NULL)
1566                 ifa_free(&ia->ia_ifa);
1567         icmp_error(mcopy, type, code, dest.s_addr, mtu);
1568 }
1569
1570 void
1571 ip_savecontrol(struct inpcb *inp, struct mbuf **mp, struct ip *ip,
1572     struct mbuf *m)
1573 {
1574
1575         if (inp->inp_socket->so_options & (SO_BINTIME | SO_TIMESTAMP)) {
1576                 struct bintime bt;
1577
1578                 bintime(&bt);
1579                 if (inp->inp_socket->so_options & SO_BINTIME) {
1580                         *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)&bt, sizeof(bt),
1581                             SCM_BINTIME, SOL_SOCKET);
1582                         if (*mp)
1583                                 mp = &(*mp)->m_next;
1584                 }
1585                 if (inp->inp_socket->so_options & SO_TIMESTAMP) {
1586                         struct timeval tv;
1587
1588                         bintime2timeval(&bt, &tv);
1589                         *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)&tv, sizeof(tv),
1590                             SCM_TIMESTAMP, SOL_SOCKET);
1591                         if (*mp)
1592                                 mp = &(*mp)->m_next;
1593                 }
1594         }
1595         if (inp->inp_flags & INP_RECVDSTADDR) {
1596                 *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)&ip->ip_dst,
1597                     sizeof(struct in_addr), IP_RECVDSTADDR, IPPROTO_IP);
1598                 if (*mp)
1599                         mp = &(*mp)->m_next;
1600         }
1601         if (inp->inp_flags & INP_RECVTTL) {
1602                 *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)&ip->ip_ttl,
1603                     sizeof(u_char), IP_RECVTTL, IPPROTO_IP);
1604                 if (*mp)
1605                         mp = &(*mp)->m_next;
1606         }
1607 #ifdef notyet
1608         /* XXX
1609          * Moving these out of udp_input() made them even more broken
1610          * than they already were.
1611          */
1612         /* options were tossed already */
1613         if (inp->inp_flags & INP_RECVOPTS) {
1614                 *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)opts_deleted_above,
1615                     sizeof(struct in_addr), IP_RECVOPTS, IPPROTO_IP);
1616                 if (*mp)
1617                         mp = &(*mp)->m_next;
1618         }
1619         /* ip_srcroute doesn't do what we want here, need to fix */
1620         if (inp->inp_flags & INP_RECVRETOPTS) {
1621                 *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)ip_srcroute(m),
1622                     sizeof(struct in_addr), IP_RECVRETOPTS, IPPROTO_IP);
1623                 if (*mp)
1624                         mp = &(*mp)->m_next;
1625         }
1626 #endif
1627         if (inp->inp_flags & INP_RECVIF) {
1628                 struct ifnet *ifp;
1629                 struct sdlbuf {
1630                         struct sockaddr_dl sdl;
1631                         u_char  pad[32];
1632                 } sdlbuf;
1633                 struct sockaddr_dl *sdp;
1634                 struct sockaddr_dl *sdl2 = &sdlbuf.sdl;
1635
1636                 if ((ifp = m->m_pkthdr.rcvif) &&
1637                     ifp->if_index && ifp->if_index <= V_if_index) {
1638                         sdp = (struct sockaddr_dl *)ifp->if_addr->ifa_addr;
1639                         /*
1640                          * Change our mind and don't try copy.
1641                          */
1642                         if (sdp->sdl_family != AF_LINK ||
1643                             sdp->sdl_len > sizeof(sdlbuf)) {
1644                                 goto makedummy;
1645                         }
1646                         bcopy(sdp, sdl2, sdp->sdl_len);
1647                 } else {
1648 makedummy:
1649                         sdl2->sdl_len =
1650                             offsetof(struct sockaddr_dl, sdl_data[0]);
1651                         sdl2->sdl_family = AF_LINK;
1652                         sdl2->sdl_index = 0;
1653                         sdl2->sdl_nlen = sdl2->sdl_alen = sdl2->sdl_slen = 0;
1654                 }
1655                 *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)sdl2, sdl2->sdl_len,
1656                     IP_RECVIF, IPPROTO_IP);
1657                 if (*mp)
1658                         mp = &(*mp)->m_next;
1659         }
1660         if (inp->inp_flags & INP_RECVTOS) {
1661                 *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)&ip->ip_tos,
1662                     sizeof(u_char), IP_RECVTOS, IPPROTO_IP);
1663                 if (*mp)
1664                         mp = &(*mp)->m_next;
1665         }
1666 }
1667
1668 /*
1669  * XXXRW: Multicast routing code in ip_mroute.c is generally MPSAFE, but the
1670  * ip_rsvp and ip_rsvp_on variables need to be interlocked with rsvp_on
1671  * locking.  This code remains in ip_input.c as ip_mroute.c is optionally
1672  * compiled.
1673  */
1674 static VNET_DEFINE(int, ip_rsvp_on);
1675 VNET_DEFINE(struct socket *, ip_rsvpd);
1676
1677 #define V_ip_rsvp_on            VNET(ip_rsvp_on)
1678
1679 int
1680 ip_rsvp_init(struct socket *so)
1681 {
1682
1683         if (so->so_type != SOCK_RAW ||
1684             so->so_proto->pr_protocol != IPPROTO_RSVP)
1685                 return EOPNOTSUPP;
1686
1687         if (V_ip_rsvpd != NULL)
1688                 return EADDRINUSE;
1689
1690         V_ip_rsvpd = so;
1691         /*
1692          * This may seem silly, but we need to be sure we don't over-increment
1693          * the RSVP counter, in case something slips up.
1694          */
1695         if (!V_ip_rsvp_on) {
1696                 V_ip_rsvp_on = 1;
1697                 V_rsvp_on++;
1698         }
1699
1700         return 0;
1701 }
1702
1703 int
1704 ip_rsvp_done(void)
1705 {
1706
1707         V_ip_rsvpd = NULL;
1708         /*
1709          * This may seem silly, but we need to be sure we don't over-decrement
1710          * the RSVP counter, in case something slips up.
1711          */
1712         if (V_ip_rsvp_on) {
1713                 V_ip_rsvp_on = 0;
1714                 V_rsvp_on--;
1715         }
1716         return 0;
1717 }
1718
1719 void
1720 rsvp_input(struct mbuf *m, int off)     /* XXX must fixup manually */
1721 {
1722
1723         if (rsvp_input_p) { /* call the real one if loaded */
1724                 rsvp_input_p(m, off);
1725                 return;
1726         }
1727
1728         /* Can still get packets with rsvp_on = 0 if there is a local member
1729          * of the group to which the RSVP packet is addressed.  But in this
1730          * case we want to throw the packet away.
1731          */
1732
1733         if (!V_rsvp_on) {
1734                 m_freem(m);
1735                 return;
1736         }
1737
1738         if (V_ip_rsvpd != NULL) {
1739                 rip_input(m, off);
1740                 return;
1741         }
1742         /* Drop the packet */
1743         m_freem(m);
1744 }