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                 /* XXXGL: shouldn't we save & set m_flags? */
 706                 m = ip_reass(m);
 707                 if (m == NULL)
 708                         return;
 709                 ip = mtod(m, struct ip *);
 710                 /* Get the header length of the reassembled packet */
 711                 hlen = ip->ip_hl << 2;
 712         }
 713
 714 #ifdef IPSEC
 715         /*
 716          * enforce IPsec policy checking if we are seeing last header.
 717          * note that we do not visit this with protocols with pcb layer
 718          * code - like udp/tcp/raw ip.
 719          */
 720         if (ip_ipsec_input(m))
 721                 goto bad;
 722 #endif /* IPSEC */
 723
 724         /*
 725          * Switch out to protocol's input routine.
 726          */
 727         IPSTAT_INC(ips_delivered);
 728
 729         (*inetsw[ip_protox[ip->ip_p]].pr_input)(&m, &hlen, ip->ip_p);
 730         return;
 731 bad:
 732         m_freem(m);
 733 }
 734
 735 /*
 736  * After maxnipq has been updated, propagate the change to UMA.  The UMA zone
 737  * max has slightly different semantics than the sysctl, for historical
 738  * reasons.
 739  */
 740 static void
 741 maxnipq_update(void)
 742 {
 743
 744         /*
 745          * -1 for unlimited allocation.
 746          */
 747         if (V_maxnipq < 0)
 748                 uma_zone_set_max(V_ipq_zone, 0);
 749         /*
 750          * Positive number for specific bound.
 751          */
 752         if (V_maxnipq > 0)
 753                 uma_zone_set_max(V_ipq_zone, V_maxnipq);
 754         /*
 755          * Zero specifies no further fragment queue allocation -- set the
 756          * bound very low, but rely on implementation elsewhere to actually
 757          * prevent allocation and reclaim current queues.
 758          */
 759         if (V_maxnipq == 0)
 760                 uma_zone_set_max(V_ipq_zone, 1);
 761 }
 762
 763 static void
 764 ipq_zone_change(void *tag)
 765 {
 766
 767         if (V_maxnipq > 0 && V_maxnipq < (nmbclusters / 32)) {
 768                 V_maxnipq = nmbclusters / 32;
 769                 maxnipq_update();
 770         }
 771 }
 772
 773 static int
 774 sysctl_maxnipq(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 775 {
 776         int error, i;
 777
 778         i = V_maxnipq;
 779         error = sysctl_handle_int(oidp, &i, 0, req);
 780         if (error || !req->newptr)
 781                 return (error);
 782
 783         /*
 784          * XXXRW: Might be a good idea to sanity check the argument and place
 785          * an extreme upper bound.
 786          */
 787         if (i < -1)
 788                 return (EINVAL);
 789         V_maxnipq = i;
 790         maxnipq_update();
 791         return (0);
 792 }
 793
 794 SYSCTL_PROC(_net_inet_ip, OID_AUTO, maxfragpackets, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 795     NULL, 0, sysctl_maxnipq, "I",
 796     "Maximum number of IPv4 fragment reassembly queue entries");
 797
 798 #define M_IP_FRAG       M_PROTO9
 799
 800 /*
 801  * Take incoming datagram fragment and try to reassemble it into
 802  * whole datagram.  If the argument is the first fragment or one
 803  * in between the function will return NULL and store the mbuf
 804  * in the fragment chain.  If the argument is the last fragment
 805  * the packet will be reassembled and the pointer to the new
 806  * mbuf returned for further processing.  Only m_tags attached
 807  * to the first packet/fragment are preserved.
 808  * The IP header is *NOT* adjusted out of iplen.
 809  */
 810 struct mbuf *
 811 ip_reass(struct mbuf *m)
 812 {
 813         struct ip *ip;
 814         struct mbuf *p, *q, *nq, *t;
 815         struct ipq *fp = NULL;
 816         struct ipqhead *head;
 817         int i, hlen, next;
 818         u_int8_t ecn, ecn0;
 819         u_short hash;
 820
 821         /* If maxnipq or maxfragsperpacket are 0, never accept fragments. */
 822         if (V_maxnipq == 0 || V_maxfragsperpacket == 0) {
 823                 IPSTAT_INC(ips_fragments);
 824                 IPSTAT_INC(ips_fragdropped);
 825                 m_freem(m);
 826                 return (NULL);
 827         }
 828
 829         ip = mtod(m, struct ip *);
 830         hlen = ip->ip_hl << 2;
 831
 832         hash = IPREASS_HASH(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_id);
 833         head = &V_ipq[hash];
 834         IPQ_LOCK();
 835
 836         /*
 837          * Look for queue of fragments
 838          * of this datagram.
 839          */
 840         TAILQ_FOREACH(fp, head, ipq_list)
 841                 if (ip->ip_id == fp->ipq_id &&
 842                     ip->ip_src.s_addr == fp->ipq_src.s_addr &&
 843                     ip->ip_dst.s_addr == fp->ipq_dst.s_addr &&
 844 #ifdef MAC
 845                     mac_ipq_match(m, fp) &&
 846 #endif
 847                     ip->ip_p == fp->ipq_p)
 848                         goto found;
 849
 850         fp = NULL;
 851
 852         /*
 853          * Attempt to trim the number of allocated fragment queues if it
 854          * exceeds the administrative limit.
 855          */
 856         if ((V_nipq > V_maxnipq) && (V_maxnipq > 0)) {
 857                 /*
 858                  * drop something from the tail of the current queue
 859                  * before proceeding further
 860                  */
 861                 struct ipq *q = TAILQ_LAST(head, ipqhead);
 862                 if (q == NULL) {   /* gak */
 863                         for (i = 0; i < IPREASS_NHASH; i++) {
 864                                 struct ipq *r = TAILQ_LAST(&V_ipq[i], ipqhead);
 865                                 if (r) {
 866                                         IPSTAT_ADD(ips_fragtimeout,
 867                                             r->ipq_nfrags);
 868                                         ip_freef(&V_ipq[i], r);
 869                                         break;
 870                                 }
 871                         }
 872                 } else {
 873                         IPSTAT_ADD(ips_fragtimeout, q->ipq_nfrags);
 874                         ip_freef(head, q);
 875                 }
 876         }
 877
 878 found:
 879         /*
 880          * Adjust ip_len to not reflect header,
 881          * convert offset of this to bytes.
 882          */
 883         ip->ip_len = htons(ntohs(ip->ip_len) - hlen);
 884         if (ip->ip_off & htons(IP_MF)) {
 885                 /*
 886                  * Make sure that fragments have a data length
 887                  * that's a non-zero multiple of 8 bytes.
 888                  */
 889                 if (ip->ip_len == htons(0) || (ntohs(ip->ip_len) & 0x7) != 0) {
 890                         IPSTAT_INC(ips_toosmall); /* XXX */
 891                         goto dropfrag;
 892                 }
 893                 m->m_flags |= M_IP_FRAG;
 894         } else
 895                 m->m_flags &= ~M_IP_FRAG;
 896         ip->ip_off = htons(ntohs(ip->ip_off) << 3);
 897
 898         /*
 899          * Attempt reassembly; if it succeeds, proceed.
 900          * ip_reass() will return a different mbuf.
 901          */
 902         IPSTAT_INC(ips_fragments);
 903         m->m_pkthdr.PH_loc.ptr = ip;
 904
 905         /* Previous ip_reass() started here. */
 906         /*
 907          * Presence of header sizes in mbufs
 908          * would confuse code below.
 909          */
 910         m->m_data += hlen;
 911         m->m_len -= hlen;
 912
 913         /*
 914          * If first fragment to arrive, create a reassembly queue.
 915          */
 916         if (fp == NULL) {
 917                 fp = uma_zalloc(V_ipq_zone, M_NOWAIT);
 918                 if (fp == NULL)
 919                         goto dropfrag;
 920 #ifdef MAC
 921                 if (mac_ipq_init(fp, M_NOWAIT) != 0) {
 922                         uma_zfree(V_ipq_zone, fp);
 923                         fp = NULL;
 924                         goto dropfrag;
 925                 }
 926                 mac_ipq_create(m, fp);
 927 #endif
 928                 TAILQ_INSERT_HEAD(head, fp, ipq_list);
 929                 V_nipq++;
 930                 fp->ipq_nfrags = 1;
 931                 fp->ipq_ttl = IPFRAGTTL;
 932                 fp->ipq_p = ip->ip_p;
 933                 fp->ipq_id = ip->ip_id;
 934                 fp->ipq_src = ip->ip_src;
 935                 fp->ipq_dst = ip->ip_dst;
 936                 fp->ipq_frags = m;
 937                 m->m_nextpkt = NULL;
 938                 goto done;
 939         } else {
 940                 fp->ipq_nfrags++;
 941 #ifdef MAC
 942                 mac_ipq_update(m, fp);
 943 #endif
 944         }
 945
 946 #define GETIP(m)        ((struct ip*)((m)->m_pkthdr.PH_loc.ptr))
 947
 948         /*
 949          * Handle ECN by comparing this segment with the first one;
 950          * if CE is set, do not lose CE.
 951          * drop if CE and not-ECT are mixed for the same packet.
 952          */
 953         ecn = ip->ip_tos & IPTOS_ECN_MASK;
 954         ecn0 = GETIP(fp->ipq_frags)->ip_tos & IPTOS_ECN_MASK;
 955         if (ecn == IPTOS_ECN_CE) {
 956                 if (ecn0 == IPTOS_ECN_NOTECT)
 957                         goto dropfrag;
 958                 if (ecn0 != IPTOS_ECN_CE)
 959                         GETIP(fp->ipq_frags)->ip_tos |= IPTOS_ECN_CE;
 960         }
 961         if (ecn == IPTOS_ECN_NOTECT && ecn0 != IPTOS_ECN_NOTECT)
 962                 goto dropfrag;
 963
 964         /*
 965          * Find a segment which begins after this one does.
 966          */
 967         for (p = NULL, q = fp->ipq_frags; q; p = q, q = q->m_nextpkt)
 968                 if (ntohs(GETIP(q)->ip_off) > ntohs(ip->ip_off))
 969                         break;
 970
 971         /*
 972          * If there is a preceding segment, it may provide some of
 973          * our data already.  If so, drop the data from the incoming
 974          * segment.  If it provides all of our data, drop us, otherwise
 975          * stick new segment in the proper place.
 976          *
 977          * If some of the data is dropped from the preceding
 978          * segment, then it's checksum is invalidated.
 979          */
 980         if (p) {
 981                 i = ntohs(GETIP(p)->ip_off) + ntohs(GETIP(p)->ip_len) -
 982                     ntohs(ip->ip_off);
 983                 if (i > 0) {
 984                         if (i >= ntohs(ip->ip_len))
 985                                 goto dropfrag;
 986                         m_adj(m, i);
 987                         m->m_pkthdr.csum_flags = 0;
 988                         ip->ip_off = htons(ntohs(ip->ip_off) + i);
 989                         ip->ip_len = htons(ntohs(ip->ip_len) - i);
 990                 }
 991                 m->m_nextpkt = p->m_nextpkt;
 992                 p->m_nextpkt = m;
 993         } else {
 994                 m->m_nextpkt = fp->ipq_frags;
 995                 fp->ipq_frags = m;
 996         }
 997
 998         /*
 999          * While we overlap succeeding segments trim them or,
1000          * if they are completely covered, dequeue them.
1001          */
1002         for (; q != NULL && ntohs(ip->ip_off) + ntohs(ip->ip_len) >
1003             ntohs(GETIP(q)->ip_off); q = nq) {
1004                 i = (ntohs(ip->ip_off) + ntohs(ip->ip_len)) -
1005                     ntohs(GETIP(q)->ip_off);
1006                 if (i < ntohs(GETIP(q)->ip_len)) {
1007                         GETIP(q)->ip_len = htons(ntohs(GETIP(q)->ip_len) - i);
1008                         GETIP(q)->ip_off = htons(ntohs(GETIP(q)->ip_off) + i);
1009                         m_adj(q, i);
1010                         q->m_pkthdr.csum_flags = 0;
1011                         break;
1012                 }
1013                 nq = q->m_nextpkt;
1014                 m->m_nextpkt = nq;
1015                 IPSTAT_INC(ips_fragdropped);
1016                 fp->ipq_nfrags--;
1017                 m_freem(q);
1018         }
1019
1020         /*
1021          * Check for complete reassembly and perform frag per packet
1022          * limiting.
1023          *
1024          * Frag limiting is performed here so that the nth frag has
1025          * a chance to complete the packet before we drop the packet.
1026          * As a result, n+1 frags are actually allowed per packet, but
1027          * only n will ever be stored. (n = maxfragsperpacket.)
1028          *
1029          */
1030         next = 0;
1031         for (p = NULL, q = fp->ipq_frags; q; p = q, q = q->m_nextpkt) {
1032                 if (ntohs(GETIP(q)->ip_off) != next) {
1033                         if (fp->ipq_nfrags > V_maxfragsperpacket) {
1034                                 IPSTAT_ADD(ips_fragdropped, fp->ipq_nfrags);
1035                                 ip_freef(head, fp);
1036                         }
1037                         goto done;
1038                 }
1039                 next += ntohs(GETIP(q)->ip_len);
1040         }
1041         /* Make sure the last packet didn't have the IP_MF flag */
1042         if (p->m_flags & M_IP_FRAG) {
1043                 if (fp->ipq_nfrags > V_maxfragsperpacket) {
1044                         IPSTAT_ADD(ips_fragdropped, fp->ipq_nfrags);
1045                         ip_freef(head, fp);
1046                 }
1047                 goto done;
1048         }
1049
1050         /*
1051          * Reassembly is complete.  Make sure the packet is a sane size.
1052          */
1053         q = fp->ipq_frags;
1054         ip = GETIP(q);
1055         if (next + (ip->ip_hl << 2) > IP_MAXPACKET) {
1056                 IPSTAT_INC(ips_toolong);
1057                 IPSTAT_ADD(ips_fragdropped, fp->ipq_nfrags);
1058                 ip_freef(head, fp);
1059                 goto done;
1060         }
1061
1062         /*
1063          * Concatenate fragments.
1064          */
1065         m = q;
1066         t = m->m_next;
1067         m->m_next = NULL;
1068         m_cat(m, t);
1069         nq = q->m_nextpkt;
1070         q->m_nextpkt = NULL;
1071         for (q = nq; q != NULL; q = nq) {
1072                 nq = q->m_nextpkt;
1073                 q->m_nextpkt = NULL;
1074                 m->m_pkthdr.csum_flags &= q->m_pkthdr.csum_flags;
1075                 m->m_pkthdr.csum_data += q->m_pkthdr.csum_data;
1076                 m_cat(m, q);
1077         }
1078         /*
1079          * In order to do checksumming faster we do 'end-around carry' here
1080          * (and not in for{} loop), though it implies we are not going to
1081          * reassemble more than 64k fragments.
1082          */
1083         while (m->m_pkthdr.csum_data & 0xffff0000)
1084                 m->m_pkthdr.csum_data = (m->m_pkthdr.csum_data & 0xffff) +
1085                     (m->m_pkthdr.csum_data >> 16);
1086 #ifdef MAC
1087         mac_ipq_reassemble(fp, m);
1088         mac_ipq_destroy(fp);
1089 #endif
1090
1091         /*
1092          * Create header for new ip packet by modifying header of first
1093          * packet;  dequeue and discard fragment reassembly header.
1094          * Make header visible.
1095          */
1096         ip->ip_len = htons((ip->ip_hl << 2) + next);
1097         ip->ip_src = fp->ipq_src;
1098         ip->ip_dst = fp->ipq_dst;
1099         TAILQ_REMOVE(head, fp, ipq_list);
1100         V_nipq--;
1101         uma_zfree(V_ipq_zone, fp);
1102         m->m_len += (ip->ip_hl << 2);
1103         m->m_data -= (ip->ip_hl << 2);
1104         /* some debugging cruft by sklower, below, will go away soon */
1105         if (m->m_flags & M_PKTHDR)      /* XXX this should be done elsewhere */
1106                 m_fixhdr(m);
1107         IPSTAT_INC(ips_reassembled);
1108         IPQ_UNLOCK();
1109         return (m);
1110
1111 dropfrag:
1112         IPSTAT_INC(ips_fragdropped);
1113         if (fp != NULL)
1114                 fp->ipq_nfrags--;
1115         m_freem(m);
1116 done:
1117         IPQ_UNLOCK();
1118         return (NULL);
1119
1120 #undef GETIP
1121 }
1122
1123 /*
1124  * Free a fragment reassembly header and all
1125  * associated datagrams.
1126  */
1127 static void
1128 ip_freef(struct ipqhead *fhp, struct ipq *fp)
1129 {
1130         struct mbuf *q;
1131
1132         IPQ_LOCK_ASSERT();
1133
1134         while (fp->ipq_frags) {
1135                 q = fp->ipq_frags;
1136                 fp->ipq_frags = q->m_nextpkt;
1137                 m_freem(q);
1138         }
1139         TAILQ_REMOVE(fhp, fp, ipq_list);
1140         uma_zfree(V_ipq_zone, fp);
1141         V_nipq--;
1142 }
1143
1144 /*
1145  * IP timer processing;
1146  * if a timer expires on a reassembly
1147  * queue, discard it.
1148  */
1149 void
1150 ip_slowtimo(void)
1151 {
1152         VNET_ITERATOR_DECL(vnet_iter);
1153         struct ipq *fp;
1154         int i;
1155
1156         VNET_LIST_RLOCK_NOSLEEP();
1157         IPQ_LOCK();
1158         VNET_FOREACH(vnet_iter) {
1159                 CURVNET_SET(vnet_iter);
1160                 for (i = 0; i < IPREASS_NHASH; i++) {
1161                         for(fp = TAILQ_FIRST(&V_ipq[i]); fp;) {
1162                                 struct ipq *fpp;
1163
1164                                 fpp = fp;
1165                                 fp = TAILQ_NEXT(fp, ipq_list);
1166                                 if(--fpp->ipq_ttl == 0) {
1167                                         IPSTAT_ADD(ips_fragtimeout,
1168                                             fpp->ipq_nfrags);
1169                                         ip_freef(&V_ipq[i], fpp);
1170                                 }
1171                         }
1172                 }
1173                 /*
1174                  * If we are over the maximum number of fragments
1175                  * (due to the limit being lowered), drain off
1176                  * enough to get down to the new limit.
1177                  */
1178                 if (V_maxnipq >= 0 && V_nipq > V_maxnipq) {
1179                         for (i = 0; i < IPREASS_NHASH; i++) {
1180                                 while (V_nipq > V_maxnipq &&
1181                                     !TAILQ_EMPTY(&V_ipq[i])) {
1182                                         IPSTAT_ADD(ips_fragdropped,
1183                                             TAILQ_FIRST(&V_ipq[i])->ipq_nfrags);
1184                                         ip_freef(&V_ipq[i],
1185                                             TAILQ_FIRST(&V_ipq[i]));
1186                                 }
1187                         }
1188                 }
1189                 CURVNET_RESTORE();
1190         }
1191         IPQ_UNLOCK();
1192         VNET_LIST_RUNLOCK_NOSLEEP();
1193 }
1194
1195 /*
1196  * Drain off all datagram fragments.
1197  */
1198 static void
1199 ip_drain_locked(void)
1200 {
1201         int     i;
1202
1203         IPQ_LOCK_ASSERT();
1204
1205         for (i = 0; i < IPREASS_NHASH; i++) {
1206                 while(!TAILQ_EMPTY(&V_ipq[i])) {
1207                         IPSTAT_ADD(ips_fragdropped,
1208                             TAILQ_FIRST(&V_ipq[i])->ipq_nfrags);
1209                         ip_freef(&V_ipq[i], TAILQ_FIRST(&V_ipq[i]));
1210                 }
1211         }
1212 }
1213
1214 void
1215 ip_drain(void)
1216 {
1217         VNET_ITERATOR_DECL(vnet_iter);
1218
1219         VNET_LIST_RLOCK_NOSLEEP();
1220         IPQ_LOCK();
1221         VNET_FOREACH(vnet_iter) {
1222                 CURVNET_SET(vnet_iter);
1223                 ip_drain_locked();
1224                 CURVNET_RESTORE();
1225         }
1226         IPQ_UNLOCK();
1227         VNET_LIST_RUNLOCK_NOSLEEP();
1228         in_rtqdrain();
1229 }
1230
1231 /*
1232  * The protocol to be inserted into ip_protox[] must be already registered
1233  * in inetsw[], either statically or through pf_proto_register().
1234  */
1235 int
1236 ipproto_register(short ipproto)
1237 {
1238         struct protosw *pr;
1239
1240         /* Sanity checks. */
1241         if (ipproto <= 0 || ipproto >= IPPROTO_MAX)
1242                 return (EPROTONOSUPPORT);
1243
1244         /*
1245          * The protocol slot must not be occupied by another protocol
1246          * already.  An index pointing to IPPROTO_RAW is unused.
1247          */
1248         pr = pffindproto(PF_INET, IPPROTO_RAW, SOCK_RAW);
1249         if (pr == NULL)
1250                 return (EPFNOSUPPORT);
1251         if (ip_protox[ipproto] != pr - inetsw)  /* IPPROTO_RAW */
1252                 return (EEXIST);
1253
1254         /* Find the protocol position in inetsw[] and set the index. */
1255         for (pr = inetdomain.dom_protosw;
1256              pr < inetdomain.dom_protoswNPROTOSW; pr++) {
1257                 if (pr->pr_domain->dom_family == PF_INET &&
1258                     pr->pr_protocol && pr->pr_protocol == ipproto) {
1259                         ip_protox[pr->pr_protocol] = pr - inetsw;
1260                         return (0);
1261                 }
1262         }
1263         return (EPROTONOSUPPORT);
1264 }
1265
1266 int
1267 ipproto_unregister(short ipproto)
1268 {
1269         struct protosw *pr;
1270
1271         /* Sanity checks. */
1272         if (ipproto <= 0 || ipproto >= IPPROTO_MAX)
1273                 return (EPROTONOSUPPORT);
1274
1275         /* Check if the protocol was indeed registered. */
1276         pr = pffindproto(PF_INET, IPPROTO_RAW, SOCK_RAW);
1277         if (pr == NULL)
1278                 return (EPFNOSUPPORT);
1279         if (ip_protox[ipproto] == pr - inetsw)  /* IPPROTO_RAW */
1280                 return (ENOENT);
1281
1282         /* Reset the protocol slot to IPPROTO_RAW. */
1283         ip_protox[ipproto] = pr - inetsw;
1284         return (0);
1285 }
1286
1287 /*
1288  * Given address of next destination (final or next hop), return (referenced)
1289  * internet address info of interface to be used to get there.
1290  */
1291 struct in_ifaddr *
1292 ip_rtaddr(struct in_addr dst, u_int fibnum)
1293 {
1294         struct route sro;
1295         struct sockaddr_in *sin;
1296         struct in_ifaddr *ia;
1297
1298         bzero(&sro, sizeof(sro));
1299         sin = (struct sockaddr_in *)&sro.ro_dst;
1300         sin->sin_family = AF_INET;
1301         sin->sin_len = sizeof(*sin);
1302         sin->sin_addr = dst;
1303         in_rtalloc_ign(&sro, 0, fibnum);
1304
1305         if (sro.ro_rt == NULL)
1306                 return (NULL);
1307
1308         ia = ifatoia(sro.ro_rt->rt_ifa);
1309         ifa_ref(&ia->ia_ifa);
1310         RTFREE(sro.ro_rt);
1311         return (ia);
1312 }
1313
1314 u_char inetctlerrmap[PRC_NCMDS] = {
1315         0,              0,              0,              0,
1316         0,              EMSGSIZE,       EHOSTDOWN,      EHOSTUNREACH,
1317         EHOSTUNREACH,   EHOSTUNREACH,   ECONNREFUSED,   ECONNREFUSED,
1318         EMSGSIZE,       EHOSTUNREACH,   0,              0,
1319         0,              0,              EHOSTUNREACH,   0,
1320         ENOPROTOOPT,    ECONNREFUSED
1321 };
1322
1323 /*
1324  * Forward a packet.  If some error occurs return the sender
1325  * an icmp packet.  Note we can't always generate a meaningful
1326  * icmp message because icmp doesn't have a large enough repertoire
1327  * of codes and types.
1328  *
1329  * If not forwarding, just drop the packet.  This could be confusing
1330  * if ipforwarding was zero but some routing protocol was advancing
1331  * us as a gateway to somewhere.  However, we must let the routing
1332  * protocol deal with that.
1333  *
1334  * The srcrt parameter indicates whether the packet is being forwarded
1335  * via a source route.
1336  */
1337 void
1338 ip_forward(struct mbuf *m, int srcrt)
1339 {
1340         struct ip *ip = mtod(m, struct ip *);
1341         struct in_ifaddr *ia;
1342         struct mbuf *mcopy;
1343         struct in_addr dest;
1344         struct route ro;
1345         int error, type = 0, code = 0, mtu = 0;
1346
1347         if (m->m_flags & (M_BCAST|M_MCAST) || in_canforward(ip->ip_dst) == 0) {
1348                 IPSTAT_INC(ips_cantforward);
1349                 m_freem(m);
1350                 return;
1351         }
1352 #ifdef IPSTEALTH
1353         if (!V_ipstealth) {
1354 #endif
1355                 if (ip->ip_ttl <= IPTTLDEC) {
1356                         icmp_error(m, ICMP_TIMXCEED, ICMP_TIMXCEED_INTRANS,
1357                             0, 0);
1358                         return;
1359                 }
1360 #ifdef IPSTEALTH
1361         }
1362 #endif
1363
1364         ia = ip_rtaddr(ip->ip_dst, M_GETFIB(m));
1365 #ifndef IPSEC
1366         /*
1367          * 'ia' may be NULL if there is no route for this destination.
1368          * In case of IPsec, Don't discard it just yet, but pass it to
1369          * ip_output in case of outgoing IPsec policy.
1370          */
1371         if (!srcrt && ia == NULL) {
1372                 icmp_error(m, ICMP_UNREACH, ICMP_UNREACH_HOST, 0, 0);
1373                 return;
1374         }
1375 #endif
1376
1377         /*
1378          * Save the IP header and at most 8 bytes of the payload,
1379          * in case we need to generate an ICMP message to the src.
1380          *
1381          * XXX this can be optimized a lot by saving the data in a local
1382          * buffer on the stack (72 bytes at most), and only allocating the
1383          * mbuf if really necessary. The vast majority of the packets
1384          * are forwarded without having to send an ICMP back (either
1385          * because unnecessary, or because rate limited), so we are
1386          * really we are wasting a lot of work here.
1387          *
1388          * We don't use m_copy() because it might return a reference
1389          * to a shared cluster. Both this function and ip_output()
1390          * assume exclusive access to the IP header in `m', so any
1391          * data in a cluster may change before we reach icmp_error().
1392          */
1393         mcopy = m_gethdr(M_NOWAIT, m->m_type);
1394         if (mcopy != NULL && !m_dup_pkthdr(mcopy, m, M_NOWAIT)) {
1395                 /*
1396                  * It's probably ok if the pkthdr dup fails (because
1397                  * the deep copy of the tag chain failed), but for now
1398                  * be conservative and just discard the copy since
1399                  * code below may some day want the tags.
1400                  */
1401                 m_free(mcopy);
1402                 mcopy = NULL;
1403         }
1404         if (mcopy != NULL) {
1405                 mcopy->m_len = min(ntohs(ip->ip_len), M_TRAILINGSPACE(mcopy));
1406                 mcopy->m_pkthdr.len = mcopy->m_len;
1407                 m_copydata(m, 0, mcopy->m_len, mtod(mcopy, caddr_t));
1408         }
1409
1410 #ifdef IPSTEALTH
1411         if (!V_ipstealth) {
1412 #endif
1413                 ip->ip_ttl -= IPTTLDEC;
1414 #ifdef IPSTEALTH
1415         }
1416 #endif
1417
1418         /*
1419          * If forwarding packet using same interface that it came in on,
1420          * perhaps should send a redirect to sender to shortcut a hop.
1421          * Only send redirect if source is sending directly to us,
1422          * and if packet was not source routed (or has any options).
1423          * Also, don't send redirect if forwarding using a default route
1424          * or a route modified by a redirect.
1425          */
1426         dest.s_addr = 0;
1427         if (!srcrt && V_ipsendredirects &&
1428             ia != NULL && ia->ia_ifp == m->m_pkthdr.rcvif) {
1429                 struct sockaddr_in *sin;
1430                 struct rtentry *rt;
1431
1432                 bzero(&ro, sizeof(ro));
1433                 sin = (struct sockaddr_in *)&ro.ro_dst;
1434                 sin->sin_family = AF_INET;
1435                 sin->sin_len = sizeof(*sin);
1436                 sin->sin_addr = ip->ip_dst;
1437                 in_rtalloc_ign(&ro, 0, M_GETFIB(m));
1438
1439                 rt = ro.ro_rt;
1440
1441                 if (rt && (rt->rt_flags & (RTF_DYNAMIC|RTF_MODIFIED)) == 0 &&
1442                     satosin(rt_key(rt))->sin_addr.s_addr != 0) {
1443 #define RTA(rt) ((struct in_ifaddr *)(rt->rt_ifa))
1444                         u_long src = ntohl(ip->ip_src.s_addr);
1445
1446                         if (RTA(rt) &&
1447                             (src & RTA(rt)->ia_subnetmask) == RTA(rt)->ia_subnet) {
1448                                 if (rt->rt_flags & RTF_GATEWAY)
1449                                         dest.s_addr = satosin(rt->rt_gateway)->sin_addr.s_addr;
1450                                 else
1451                                         dest.s_addr = ip->ip_dst.s_addr;
1452                                 /* Router requirements says to only send host redirects */
1453                                 type = ICMP_REDIRECT;
1454                                 code = ICMP_REDIRECT_HOST;
1455                         }
1456                 }
1457                 if (rt)
1458                         RTFREE(rt);
1459         }
1460
1461         /*
1462          * Try to cache the route MTU from ip_output so we can consider it for
1463          * the ICMP_UNREACH_NEEDFRAG "Next-Hop MTU" field described in RFC1191.
1464          */
1465         bzero(&ro, sizeof(ro));
1466
1467         error = ip_output(m, NULL, &ro, IP_FORWARDING, NULL, NULL);
1468
1469         if (error == EMSGSIZE && ro.ro_rt)
1470                 mtu = ro.ro_rt->rt_mtu;
1471         RO_RTFREE(&ro);
1472
1473         if (error)
1474                 IPSTAT_INC(ips_cantforward);
1475         else {
1476                 IPSTAT_INC(ips_forward);
1477                 if (type)
1478                         IPSTAT_INC(ips_redirectsent);
1479                 else {
1480                         if (mcopy)
1481                                 m_freem(mcopy);
1482                         if (ia != NULL)
1483                                 ifa_free(&ia->ia_ifa);
1484                         return;
1485                 }
1486         }
1487         if (mcopy == NULL) {
1488                 if (ia != NULL)
1489                         ifa_free(&ia->ia_ifa);
1490                 return;
1491         }
1492
1493         switch (error) {
1494
1495         case 0:                         /* forwarded, but need redirect */
1496                 /* type, code set above */
1497                 break;
1498
1499         case ENETUNREACH:
1500         case EHOSTUNREACH:
1501         case ENETDOWN:
1502         case EHOSTDOWN:
1503         default:
1504                 type = ICMP_UNREACH;
1505                 code = ICMP_UNREACH_HOST;
1506                 break;
1507
1508         case EMSGSIZE:
1509                 type = ICMP_UNREACH;
1510                 code = ICMP_UNREACH_NEEDFRAG;
1511
1512 #ifdef IPSEC
1513                 /*
1514                  * If IPsec is configured for this path,
1515                  * override any possibly mtu value set by ip_output.
1516                  */
1517                 mtu = ip_ipsec_mtu(mcopy, mtu);
1518 #endif /* IPSEC */
1519                 /*
1520                  * If the MTU was set before make sure we are below the
1521                  * interface MTU.
1522                  * If the MTU wasn't set before use the interface mtu or
1523                  * fall back to the next smaller mtu step compared to the
1524                  * current packet size.
1525                  */
1526                 if (mtu != 0) {
1527                         if (ia != NULL)
1528                                 mtu = min(mtu, ia->ia_ifp->if_mtu);
1529                 } else {
1530                         if (ia != NULL)
1531                                 mtu = ia->ia_ifp->if_mtu;
1532                         else
1533                                 mtu = ip_next_mtu(ntohs(ip->ip_len), 0);
1534                 }
1535                 IPSTAT_INC(ips_cantfrag);
1536                 break;
1537
1538         case ENOBUFS:
1539                 /*
1540                  * A router should not generate ICMP_SOURCEQUENCH as
1541                  * required in RFC1812 Requirements for IP Version 4 Routers.
1542                  * Source quench could be a big problem under DoS attacks,
1543                  * or if the underlying interface is rate-limited.
1544                  * Those who need source quench packets may re-enable them
1545                  * via the net.inet.ip.sendsourcequench sysctl.
1546                  */
1547                 if (V_ip_sendsourcequench == 0) {
1548                         m_freem(mcopy);
1549                         if (ia != NULL)
1550                                 ifa_free(&ia->ia_ifa);
1551                         return;
1552                 } else {
1553                         type = ICMP_SOURCEQUENCH;
1554                         code = 0;
1555                 }
1556                 break;
1557
1558         case EACCES:                    /* ipfw denied packet */
1559                 m_freem(mcopy);
1560                 if (ia != NULL)
1561                         ifa_free(&ia->ia_ifa);
1562                 return;
1563         }
1564         if (ia != NULL)
1565                 ifa_free(&ia->ia_ifa);
1566         icmp_error(mcopy, type, code, dest.s_addr, mtu);
1567 }
1568
1569 void
1570 ip_savecontrol(struct inpcb *inp, struct mbuf **mp, struct ip *ip,
1571     struct mbuf *m)
1572 {
1573
1574         if (inp->inp_socket->so_options & (SO_BINTIME | SO_TIMESTAMP)) {
1575                 struct bintime bt;
1576
1577                 bintime(&bt);
1578                 if (inp->inp_socket->so_options & SO_BINTIME) {
1579                         *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)&bt, sizeof(bt),
1580                             SCM_BINTIME, SOL_SOCKET);
1581                         if (*mp)
1582                                 mp = &(*mp)->m_next;
1583                 }
1584                 if (inp->inp_socket->so_options & SO_TIMESTAMP) {
1585                         struct timeval tv;
1586
1587                         bintime2timeval(&bt, &tv);
1588                         *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)&tv, sizeof(tv),
1589                             SCM_TIMESTAMP, SOL_SOCKET);
1590                         if (*mp)
1591                                 mp = &(*mp)->m_next;
1592                 }
1593         }
1594         if (inp->inp_flags & INP_RECVDSTADDR) {
1595                 *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)&ip->ip_dst,
1596                     sizeof(struct in_addr), IP_RECVDSTADDR, IPPROTO_IP);
1597                 if (*mp)
1598                         mp = &(*mp)->m_next;
1599         }
1600         if (inp->inp_flags & INP_RECVTTL) {
1601                 *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)&ip->ip_ttl,
1602                     sizeof(u_char), IP_RECVTTL, IPPROTO_IP);
1603                 if (*mp)
1604                         mp = &(*mp)->m_next;
1605         }
1606 #ifdef notyet
1607         /* XXX
1608          * Moving these out of udp_input() made them even more broken
1609          * than they already were.
1610          */
1611         /* options were tossed already */
1612         if (inp->inp_flags & INP_RECVOPTS) {
1613                 *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)opts_deleted_above,
1614                     sizeof(struct in_addr), IP_RECVOPTS, IPPROTO_IP);
1615                 if (*mp)
1616                         mp = &(*mp)->m_next;
1617         }
1618         /* ip_srcroute doesn't do what we want here, need to fix */
1619         if (inp->inp_flags & INP_RECVRETOPTS) {
1620                 *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)ip_srcroute(m),
1621                     sizeof(struct in_addr), IP_RECVRETOPTS, IPPROTO_IP);
1622                 if (*mp)
1623                         mp = &(*mp)->m_next;
1624         }
1625 #endif
1626         if (inp->inp_flags & INP_RECVIF) {
1627                 struct ifnet *ifp;
1628                 struct sdlbuf {
1629                         struct sockaddr_dl sdl;
1630                         u_char  pad[32];
1631                 } sdlbuf;
1632                 struct sockaddr_dl *sdp;
1633                 struct sockaddr_dl *sdl2 = &sdlbuf.sdl;
1634
1635                 if ((ifp = m->m_pkthdr.rcvif) &&
1636                     ifp->if_index && ifp->if_index <= V_if_index) {
1637                         sdp = (struct sockaddr_dl *)ifp->if_addr->ifa_addr;
1638                         /*
1639                          * Change our mind and don't try copy.
1640                          */
1641                         if (sdp->sdl_family != AF_LINK ||
1642                             sdp->sdl_len > sizeof(sdlbuf)) {
1643                                 goto makedummy;
1644                         }
1645                         bcopy(sdp, sdl2, sdp->sdl_len);
1646                 } else {
1647 makedummy:
1648                         sdl2->sdl_len =
1649                             offsetof(struct sockaddr_dl, sdl_data[0]);
1650                         sdl2->sdl_family = AF_LINK;
1651                         sdl2->sdl_index = 0;
1652                         sdl2->sdl_nlen = sdl2->sdl_alen = sdl2->sdl_slen = 0;
1653                 }
1654                 *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)sdl2, sdl2->sdl_len,
1655                     IP_RECVIF, IPPROTO_IP);
1656                 if (*mp)
1657                         mp = &(*mp)->m_next;
1658         }
1659         if (inp->inp_flags & INP_RECVTOS) {
1660                 *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)&ip->ip_tos,
1661                     sizeof(u_char), IP_RECVTOS, IPPROTO_IP);
1662                 if (*mp)
1663                         mp = &(*mp)->m_next;
1664         }
1665 }
1666
1667 /*
1668  * XXXRW: Multicast routing code in ip_mroute.c is generally MPSAFE, but the
1669  * ip_rsvp and ip_rsvp_on variables need to be interlocked with rsvp_on
1670  * locking.  This code remains in ip_input.c as ip_mroute.c is optionally
1671  * compiled.
1672  */
1673 static VNET_DEFINE(int, ip_rsvp_on);
1674 VNET_DEFINE(struct socket *, ip_rsvpd);
1675
1676 #define V_ip_rsvp_on            VNET(ip_rsvp_on)
1677
1678 int
1679 ip_rsvp_init(struct socket *so)
1680 {
1681
1682         if (so->so_type != SOCK_RAW ||
1683             so->so_proto->pr_protocol != IPPROTO_RSVP)
1684                 return EOPNOTSUPP;
1685
1686         if (V_ip_rsvpd != NULL)
1687                 return EADDRINUSE;
1688
1689         V_ip_rsvpd = so;
1690         /*
1691          * This may seem silly, but we need to be sure we don't over-increment
1692          * the RSVP counter, in case something slips up.
1693          */
1694         if (!V_ip_rsvp_on) {
1695                 V_ip_rsvp_on = 1;
1696                 V_rsvp_on++;
1697         }
1698
1699         return 0;
1700 }
1701
1702 int
1703 ip_rsvp_done(void)
1704 {
1705
1706         V_ip_rsvpd = NULL;
1707         /*
1708          * This may seem silly, but we need to be sure we don't over-decrement
1709          * the RSVP counter, in case something slips up.
1710          */
1711         if (V_ip_rsvp_on) {
1712                 V_ip_rsvp_on = 0;
1713                 V_rsvp_on--;
1714         }
1715         return 0;
1716 }
1717
1718 int
1719 rsvp_input(struct mbuf **mp, int *offp, int proto)
1720 {
1721         struct mbuf *m;
1722
1723         m = *mp;
1724         *mp = NULL;
1725
1726         if (rsvp_input_p) { /* call the real one if loaded */
1727                 *mp = m;
1728                 rsvp_input_p(mp, offp, proto);
1729                 return (IPPROTO_DONE);
1730         }
1731
1732         /* Can still get packets with rsvp_on = 0 if there is a local member
1733          * of the group to which the RSVP packet is addressed.  But in this
1734          * case we want to throw the packet away.
1735          */
1736
1737         if (!V_rsvp_on) {
1738                 m_freem(m);
1739                 return (IPPROTO_DONE);
1740         }
1741
1742         if (V_ip_rsvpd != NULL) {
1743                 *mp = m;
1744                 rip_input(mp, offp, proto);
1745                 return (IPPROTO_DONE);
1746         }
1747         /* Drop the packet */
1748         m_freem(m);
1749         return (IPPROTO_DONE);
1750 }