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