contrib/ntp/include/ntp.h

   1 /*
   2  * ntp.h - NTP definitions for the masses
   3  */
   4 #ifndef NTP_H
   5 #define NTP_H
   6
   7 #include <stddef.h>
   8 #include <math.h>
   9
  10 #include <ntp_fp.h>
  11 #include <ntp_types.h>
  12 #include <ntp_lists.h>
  13 #include <ntp_stdlib.h>
  14 #include <ntp_crypto.h>
  15 #include <ntp_random.h>
  16 #include <ntp_net.h>
  17
  18 #include <isc/boolean.h>
  19
  20 /*
  21  * Calendar arithmetic - contributed by G. Healton
  22  */
  23 #define YEAR_BREAK 500          /* years < this are tm_year values:
  24                                  * Break < AnyFourDigitYear && Break >
  25                                  * Anytm_yearYear */
  26
  27 #define YEAR_PIVOT 98           /* 97/98: years < this are year 2000+
  28                                  * FYI: official UNIX pivot year is
  29                                  * 68/69 */
  30
  31 /*
  32  * Number of Days since 1 BC Gregorian to 1 January of given year
  33  */
  34 #define julian0(year)   (((year) * 365 ) + ((year) > 0 ? (((year) + 3) \
  35                             / 4 - ((year - 1) / 100) + ((year - 1) / \
  36                             400)) : 0))
  37
  38 /*
  39  * Number of days since start of NTP time to 1 January of given year
  40  */
  41 #define ntp0(year)      (julian0(year) - julian0(1900))
  42
  43 /*
  44  * Number of days since start of UNIX time to 1 January of given year
  45  */
  46 #define unix0(year)     (julian0(year) - julian0(1970))
  47
  48 /*
  49  * LEAP YEAR test for full 4-digit years (e.g, 1999, 2010)
  50  */
  51 #define isleap_4(y)     ((y) % 4 == 0 && !((y) % 100 == 0 && !(y % \
  52                             400 == 0)))
  53
  54 /*
  55  * LEAP YEAR test for tm_year (struct tm) years (e.g, 99, 110)
  56  */
  57 #define isleap_tm(y)    ((y) % 4 == 0 && !((y) % 100 == 0 && !(((y) \
  58                             + 1900) % 400 == 0)))
  59
  60 /*
  61  * to convert simple two-digit years to tm_year style years:
  62  *
  63  *      if (year < YEAR_PIVOT)
  64  *              year += 100;
  65  *
  66  * to convert either two-digit OR tm_year years to four-digit years:
  67  *
  68  *      if (year < YEAR_PIVOT)
  69  *              year += 100;
  70  *
  71  *      if (year < YEAR_BREAK)
  72  *              year += 1900;
  73  */
  74
  75 /*
  76  * How to get signed characters.  On machines where signed char works,
  77  * use it. On machines where signed char doesn't work, char had better
  78  * be signed.
  79  */
  80 #ifdef NEED_S_CHAR_TYPEDEF
  81 # if SIZEOF_SIGNED_CHAR
  82 typedef signed char s_char;
  83 # else
  84 typedef char s_char;
  85 # endif
  86   /* XXX: Why is this sequent bit INSIDE this test? */
  87 # ifdef sequent
  88 #  undef SO_RCVBUF
  89 #  undef SO_SNDBUF
  90 # endif
  91 #endif
  92
  93 /*
  94  * NTP protocol parameters.  See section 3.2.6 of the specification.
  95  */
  96 #define NTP_VERSION     ((u_char)4) /* current version number */
  97 #define NTP_OLDVERSION  ((u_char)1) /* oldest credible version */
  98 #define NTP_PORT        123     /* included for non-unix machines */
  99
 100 /*
 101  * Poll interval parameters
 102  */
 103 #define NTP_UNREACH     10      /* poll unreach threshold */
 104 #define NTP_MINPOLL     3       /* log2 min poll interval (8 s) */
 105 #define NTP_MINDPOLL    6       /* log2 default min poll (64 s) */
 106 #define NTP_MAXDPOLL    10      /* log2 default max poll (~17 m) */
 107 #define NTP_MAXPOLL     17      /* log2 max poll interval (~36 h) */
 108 #define NTP_RETRY       3       /* max packet retries */
 109 #define NTP_MINPKT      2       /* guard time (s) */
 110
 111 /*
 112  * Clock filter algorithm tuning parameters
 113  */
 114 #define MAXDISPERSE     16.     /* max dispersion */
 115 #define NTP_SHIFT       8       /* clock filter stages */
 116 #define NTP_FWEIGHT     .5      /* clock filter weight */
 117
 118 /*
 119  * Selection algorithm tuning parameters
 120  */
 121 #define NTP_MINCLOCK    3       /* min survivors */
 122 #define NTP_MAXCLOCK    10      /* max candidates */
 123 #define MINDISPERSE     .001    /* min distance */
 124 #define MAXDISTANCE     1.5     /* max root distance (select threshold) */
 125 #define CLOCK_SGATE     3.      /* popcorn spike gate */
 126 #define HUFFPUFF        900     /* huff-n'-puff sample interval (s) */
 127 #define MAXHOP          2       /* anti-clockhop threshold */
 128 #define MAX_TTL         8       /* max ttl mapping vector size */
 129 #define BEACON          7200    /* manycast beacon interval */
 130 #define NTP_MAXEXTEN    2048    /* max extension field size */
 131 #define NTP_ORPHWAIT    300     /* orphan wair (s) */
 132
 133 /*
 134  * Miscellaneous stuff
 135  */
 136 #define NTP_MAXKEY      65535   /* max authentication key number */
 137 #define KEY_TYPE_MD5    NID_md5 /* MD5 digest NID */
 138 /*
 139  * Limits of things
 140  */
 141 #define MAXFILENAME     256     /* max length of file name */
 142 #define MAXHOSTNAME     512     /* max length of host/node name */
 143 #define NTP_MAXSTRLEN   256     /* max string length */
 144
 145 /*
 146  * Operations for jitter calculations (these use doubles).
 147  *
 148  * Note that we carefully separate the jitter component from the
 149  * dispersion component (frequency error plus precision). The frequency
 150  * error component is computed as CLOCK_PHI times the difference between
 151  * the epoch of the time measurement and the reference time. The
 152  * precision component is computed as the square root of the mean of the
 153  * squares of a zero-mean, uniform distribution of unit maximum
 154  * amplitude. Whether this makes statistical sense may be arguable.
 155  */
 156 #define SQUARE(x) ((x) * (x))
 157 #define SQRT(x) (sqrt(x))
 158 #define DIFF(x, y) (SQUARE((x) - (y)))
 159 #define LOGTOD(a)       ldexp(1., (int)(a)) /* log2 to double */
 160 #define UNIVAR(x)       (SQUARE(.28867513 * LOGTOD(x))) /* std uniform distr */
 161 #define ULOGTOD(a)      ldexp(1., (int)(a)) /* ulog2 to double */
 162
 163 #define EVENT_TIMEOUT   0       /* one second, that is */
 164
 165
 166 /*
 167  * The interface structure is used to hold the addresses and socket
 168  * numbers of each of the local network addresses we are using.
 169  * Because "interface" is a reserved word in C++ and has so many
 170  * varied meanings, a change to "endpt" (via typedef) is under way.
 171  * Eventually the struct tag will change from interface to endpt_tag.
 172  * endpt is unrelated to the select algorithm's struct endpoint.
 173  */
 174 typedef struct interface endpt;
 175 struct interface {
 176         endpt *         elink;          /* endpt list link */
 177         endpt *         mclink;         /* per-AF_* multicast list */
 178         void *          ioreg_ctx;      /* IO registration context */
 179         SOCKET          fd;             /* socket descriptor */
 180         SOCKET          bfd;            /* for receiving broadcasts */
 181         u_int32         ifnum;          /* endpt instance count */
 182         sockaddr_u      sin;            /* unicast address */
 183         sockaddr_u      mask;           /* subnet mask */
 184         sockaddr_u      bcast;          /* broadcast address */
 185         char            name[32];       /* name of interface */
 186         u_short         family;         /* AF_INET/AF_INET6 */
 187         u_short         phase;          /* phase in update cycle */
 188         u_int32         flags;          /* interface flags */
 189         int             last_ttl;       /* last TTL specified */
 190         u_int32         addr_refid;     /* IPv4 addr or IPv6 hash */
 191         int             num_mcast;      /* mcast addrs enabled */
 192         u_long          starttime;      /* current_time at creation */
 193         volatile long   received;       /* number of incoming packets */
 194         long            sent;           /* number of outgoing packets */
 195         long            notsent;        /* number of send failures */
 196         u_int           ifindex;        /* for IPV6_MULTICAST_IF */
 197         isc_boolean_t   ignore_packets; /* listen-read-drop this? */
 198         struct peer *   peers;          /* list of peers using endpt */
 199         u_int           peercnt;        /* count of same */
 200 };
 201
 202 /*
 203  * Flags for interfaces
 204  */
 205 #define INT_UP          0x001   /* Interface is up */
 206 #define INT_PPP         0x002   /* Point-to-point interface */
 207 #define INT_LOOPBACK    0x004   /* the loopback interface */
 208 #define INT_BROADCAST   0x008   /* can broadcast out this interface */
 209 #define INT_MULTICAST   0x010   /* can multicast out this interface */
 210 #define INT_BCASTOPEN   0x020   /* broadcast receive socket is open */
 211 #define INT_MCASTOPEN   0x040   /* multicasting enabled */
 212 #define INT_WILDCARD    0x080   /* wildcard interface - usually skipped */
 213 #define INT_MCASTIF     0x100   /* bound directly to MCAST address */
 214 #define INT_PRIVACY     0x200   /* RFC 4941 IPv6 privacy address */
 215 #define INT_BCASTXMIT   0x400   /* socket setup to allow broadcasts */
 216
 217 /*
 218  * Define flasher bits (tests 1 through 11 in packet procedure)
 219  * These reveal the state at the last grumble from the peer and are
 220  * most handy for diagnosing problems, even if not strictly a state
 221  * variable in the spec. These are recorded in the peer structure.
 222  *
 223  * Packet errors
 224  */
 225 #define TEST1           0X0001  /* duplicate packet */
 226 #define TEST2           0x0002  /* bogus packet */
 227 #define TEST3           0x0004  /* protocol unsynchronized */
 228 #define TEST4           0x0008  /* access denied */
 229 #define TEST5           0x0010  /* bad authentication */
 230 #define TEST6           0x0020  /* bad synch or stratum */
 231 #define TEST7           0x0040  /* bad header */
 232 #define TEST8           0x0080  /* bad autokey */
 233 #define TEST9           0x0100  /* bad crypto */
 234 #define PKT_TEST_MASK   (TEST1 | TEST2 | TEST3 | TEST4 | TEST5 |\
 235                         TEST6 | TEST7 | TEST8 | TEST9)
 236 /*
 237  * Peer errors
 238  */
 239 #define TEST10          0x0200  /* peer bad synch or stratum */
 240 #define TEST11          0x0400  /* peer distance exceeded */
 241 #define TEST12          0x0800  /* peer synchronization loop */
 242 #define TEST13          0x1000  /* peer unreacable */
 243 #define PEER_TEST_MASK  (TEST10 | TEST11 | TEST12 | TEST13)
 244
 245 /*
 246  * Unused flags
 247  */
 248 #define TEST14          0x2000
 249 #define TEST15          0x4000
 250 #define TEST16          0x8000
 251
 252 /*
 253  * The peer structure. Holds state information relating to the guys
 254  * we are peering with. Most of this stuff is from section 3.2 of the
 255  * spec.
 256  */
 257 struct peer {
 258         struct peer *p_link;    /* link pointer in free & peer lists */
 259         struct peer *adr_link;  /* link pointer in address hash */
 260         struct peer *aid_link;  /* link pointer in associd hash */
 261         struct peer *ilink;     /* list of peers for interface */
 262         sockaddr_u srcadr;      /* address of remote host */
 263         char *  hostname;       /* if non-NULL, remote name */
 264         struct addrinfo *addrs; /* hostname query result */
 265         struct addrinfo *ai;    /* position within addrs */
 266         endpt * dstadr;         /* local address */
 267         associd_t associd;      /* association ID */
 268         u_char  version;        /* version number */
 269         u_char  hmode;          /* local association mode */
 270         u_char  hpoll;          /* local poll interval */
 271         u_char  minpoll;        /* min poll interval */
 272         u_char  maxpoll;        /* max poll interval */
 273         u_int   flags;          /* association flags */
 274         u_char  cast_flags;     /* additional flags */
 275         u_char  last_event;     /* last peer error code */
 276         u_char  num_events;     /* number of error events */
 277         u_int32 ttl;            /* ttl/refclock mode */
 278         char    *ident;         /* group identifier name */
 279
 280         /*
 281          * Variables used by reference clock support
 282          */
 283 #ifdef REFCLOCK
 284         struct refclockproc *procptr; /* refclock structure pointer */
 285         u_char  refclktype;     /* reference clock type */
 286         u_char  refclkunit;     /* reference clock unit number */
 287         u_char  sstclktype;     /* clock type for system status word */
 288 #endif /* REFCLOCK */
 289
 290         /*
 291          * Variables set by received packet
 292          */
 293         u_char  leap;           /* local leap indicator */
 294         u_char  pmode;          /* remote association mode */
 295         u_char  stratum;        /* remote stratum */
 296         u_char  ppoll;          /* remote poll interval */
 297         s_char  precision;      /* remote clock precision */
 298         double  rootdelay;      /* roundtrip delay to primary source */
 299         double  rootdisp;       /* dispersion to primary source */
 300         u_int32 refid;          /* remote reference ID */
 301         l_fp    reftime;        /* update epoch */
 302
 303         /*
 304          * Variables used by authenticated client
 305          */
 306         keyid_t keyid;          /* current key ID */
 307 #ifdef AUTOKEY
 308 #define clear_to_zero opcode
 309         u_int32 opcode;         /* last request opcode */
 310         associd_t assoc;        /* peer association ID */
 311         u_int32 crypto;         /* peer status word */
 312         EVP_PKEY *pkey;         /* public key */
 313         const EVP_MD *digest;   /* message digest algorithm */
 314         char    *subject;       /* certificate subject name */
 315         char    *issuer;        /* certificate issuer name */
 316         struct cert_info *xinfo; /* issuer certificate */
 317         keyid_t pkeyid;         /* previous key ID */
 318         keyid_t hcookie;        /* host cookie */
 319         keyid_t pcookie;        /* peer cookie */
 320         const struct pkey_info *ident_pkey; /* identity key */
 321         BIGNUM  *iffval;        /* identity challenge (IFF, GQ, MV) */
 322         const BIGNUM *grpkey;   /* identity challenge key (GQ) */
 323         struct value cookval;   /* receive cookie values */
 324         struct value recval;    /* receive autokey values */
 325         struct exten *cmmd;     /* extension pointer */
 326         u_long  refresh;        /* next refresh epoch */
 327
 328         /*
 329          * Variables used by authenticated server
 330          */
 331         keyid_t *keylist;       /* session key ID list */
 332         int     keynumber;      /* current key number */
 333         struct value encrypt;   /* send encrypt values */
 334         struct value sndval;    /* send autokey values */
 335 #else   /* !AUTOKEY follows */
 336 #define clear_to_zero status
 337 #endif  /* !AUTOKEY */
 338
 339         /*
 340          * Ephemeral state variables
 341          */
 342         u_char  status;         /* peer status */
 343         u_char  new_status;     /* under-construction status */
 344         u_char  reach;          /* reachability register */
 345         int     flash;          /* protocol error test tally bits */
 346         u_long  epoch;          /* reference epoch */
 347         int     burst;          /* packets remaining in burst */
 348         int     retry;          /* retry counter */
 349         int     flip;           /* interleave mode control */
 350         int     filter_nextpt;  /* index into filter shift register */
 351         double  filter_delay[NTP_SHIFT]; /* delay shift register */
 352         double  filter_offset[NTP_SHIFT]; /* offset shift register */
 353         double  filter_disp[NTP_SHIFT]; /* dispersion shift register */
 354         u_long  filter_epoch[NTP_SHIFT]; /* epoch shift register */
 355         u_char  filter_order[NTP_SHIFT]; /* filter sort index */
 356         l_fp    rec;            /* receive time stamp */
 357         l_fp    xmt;            /* transmit time stamp */
 358         l_fp    dst;            /* destination timestamp */
 359         l_fp    aorg;           /* origin timestamp */
 360         l_fp    borg;           /* alternate origin timestamp */
 361         l_fp    bxmt;           /* most recent broadcast transmit timestamp */
 362         double  offset;         /* peer clock offset */
 363         double  delay;          /* peer roundtrip delay */
 364         double  jitter;         /* peer jitter (squares) */
 365         double  disp;           /* peer dispersion */
 366         double  xleave;         /* interleave delay */
 367         double  bias;           /* programmed offset bias */
 368
 369         /*
 370          * Variables used to correct for packet length and asymmetry.
 371          */
 372         double  t21;            /* outbound packet delay */
 373         int     t21_bytes;      /* outbound packet length */
 374         int     t21_last;       /* last outbound packet length */
 375         double  r21;            /* outbound data rate */
 376         double  t34;            /* inbound packet delay */
 377         int     t34_bytes;      /* inbound packet length */
 378         double  r34;            /* inbound data rate */
 379
 380         /*
 381          * End of clear-to-zero area
 382          */
 383         u_long  update;         /* receive epoch */
 384 #define end_clear_to_zero update
 385         int     unreach;        /* watchdog counter */
 386         int     throttle;       /* rate control */
 387         u_long  outdate;        /* send time last packet */
 388         u_long  nextdate;       /* send time next packet */
 389
 390         /*
 391          * Statistic counters
 392          */
 393         u_long  timereset;      /* time stat counters were reset */
 394         u_long  timelastrec;    /* last packet received time */
 395         u_long  timereceived;   /* last (clean) packet received time */
 396         u_long  timereachable;  /* last reachable/unreachable time */
 397
 398         u_long  sent;           /* packets sent */
 399         u_long  received;       /* packets received */
 400         u_long  processed;      /* packets processed */
 401         u_long  badauth;        /* bad authentication (TEST5) */
 402         u_long  badNAK;         /* invalid crypto-NAK */
 403         u_long  bogusorg;       /* bogus origin (TEST2, TEST3) */
 404         u_long  oldpkt;         /* old duplicate (TEST1) */
 405         u_long  seldisptoolarge; /* bad header (TEST6, TEST7) */
 406         u_long  selbroken;      /* KoD received */
 407 };
 408
 409 /*
 410  * Values for peer.leap, sys_leap
 411  */
 412 #define LEAP_NOWARNING  0x0     /* normal, no leap second warning */
 413 #define LEAP_ADDSECOND  0x1     /* last minute of day has 61 seconds */
 414 #define LEAP_DELSECOND  0x2     /* last minute of day has 59 seconds */
 415 #define LEAP_NOTINSYNC  0x3     /* overload, clock is free running */
 416
 417 /*
 418  * Values for peer mode and packet mode. Only the modes through
 419  * MODE_BROADCAST and MODE_BCLIENT appear in the transition
 420  * function. MODE_CONTROL and MODE_PRIVATE can appear in packets,
 421  * but those never survive to the transition function.
 422  * is a
 423 / */
 424 #define MODE_UNSPEC     0       /* unspecified (old version) */
 425 #define MODE_ACTIVE     1       /* symmetric active mode */
 426 #define MODE_PASSIVE    2       /* symmetric passive mode */
 427 #define MODE_CLIENT     3       /* client mode */
 428 #define MODE_SERVER     4       /* server mode */
 429 #define MODE_BROADCAST  5       /* broadcast mode */
 430 /*
 431  * These can appear in packets
 432  */
 433 #define MODE_CONTROL    6       /* control mode */
 434 #define MODE_PRIVATE    7       /* private mode */
 435 /*
 436  * This is a madeup mode for broadcast client.
 437  */
 438 #define MODE_BCLIENT    6       /* broadcast client mode */
 439
 440 /*
 441  * Values for peer.stratum, sys_stratum
 442  */
 443 #define STRATUM_REFCLOCK ((u_char)0) /* default stratum */
 444 /* A stratum of 0 in the packet is mapped to 16 internally */
 445 #define STRATUM_PKT_UNSPEC ((u_char)0) /* unspecified in packet */
 446 #define STRATUM_UNSPEC  ((u_char)16) /* unspecified */
 447
 448 /*
 449  * Values for peer.flags (u_int)
 450  */
 451 #define FLAG_CONFIG     0x0001  /* association was configured */
 452 #define FLAG_PREEMPT    0x0002  /* preemptable association */
 453 #define FLAG_AUTHENTIC  0x0004  /* last message was authentic */
 454 #define FLAG_REFCLOCK   0x0008  /* this is actually a reference clock */
 455 #define FLAG_BC_VOL     0x0010  /* broadcast client volleying */
 456 #define FLAG_PREFER     0x0020  /* prefer peer */
 457 #define FLAG_BURST      0x0040  /* burst mode */
 458 #define FLAG_PPS        0x0080  /* steered by PPS */
 459 #define FLAG_IBURST     0x0100  /* initial burst mode */
 460 #define FLAG_NOSELECT   0x0200  /* never select */
 461 #define FLAG_TRUE       0x0400  /* force truechimer */
 462 #define FLAG_SKEY       0x0800  /* autokey authentication */
 463 #define FLAG_XLEAVE     0x1000  /* interleaved protocol */
 464 #define FLAG_XB         0x2000  /* interleaved broadcast */
 465 #define FLAG_XBOGUS     0x4000  /* interleaved bogus packet */
 466 #ifdef  OPENSSL
 467 # define FLAG_ASSOC     0x8000  /* autokey request */
 468 #endif /* OPENSSL */
 469 #define FLAG_TSTAMP_PPS 0x10000 /* PPS source provides absolute timestamp */
 470
 471 /*
 472  * Definitions for the clear() routine.  We use memset() to clear
 473  * the parts of the peer structure which go to zero.  These are
 474  * used to calculate the start address and length of the area.
 475  */
 476 #define CLEAR_TO_ZERO(p)        ((char *)&((p)->clear_to_zero))
 477 #define END_CLEAR_TO_ZERO(p)    ((char *)&((p)->end_clear_to_zero))
 478 #define LEN_CLEAR_TO_ZERO(p)    (END_CLEAR_TO_ZERO(p) - CLEAR_TO_ZERO(p))
 479 #define CRYPTO_TO_ZERO(p)       ((char *)&((p)->clear_to_zero))
 480 #define END_CRYPTO_TO_ZERO(p)   ((char *)&((p)->end_clear_to_zero))
 481 #define LEN_CRYPTO_TO_ZERO      (END_CRYPTO_TO_ZERO((struct peer *)0) \
 482                                     - CRYPTO_TO_ZERO((struct peer *)0))
 483
 484 /*
 485  * Reference clock types.  Added as necessary.
 486  */
 487 #define REFCLK_NONE             0       /* unknown or missing */
 488 #define REFCLK_LOCALCLOCK       1       /* external (e.g., lockclock) */
 489 #define REFCLK_GPS_TRAK         2       /* TRAK 8810 GPS Receiver */
 490 #define REFCLK_WWV_PST          3       /* PST/Traconex 1020 WWV/H */
 491 #define REFCLK_SPECTRACOM       4       /* Spectracom (generic) Receivers */
 492 #define REFCLK_TRUETIME         5       /* TrueTime (generic) Receivers */
 493 #define REFCLK_IRIG_AUDIO       6       /* IRIG-B/W audio decoder */
 494 #define REFCLK_CHU_AUDIO        7       /* CHU audio demodulator/decoder */
 495 #define REFCLK_PARSE            8       /* generic driver (usually DCF77,GPS,MSF) */
 496 #define REFCLK_GPS_MX4200       9       /* Magnavox MX4200 GPS */
 497 #define REFCLK_GPS_AS2201       10      /* Austron 2201A GPS */
 498 #define REFCLK_GPS_ARBITER      11      /* Arbiter 1088A/B/ GPS */
 499 #define REFCLK_IRIG_TPRO        12      /* KSI/Odetics TPRO-S IRIG */
 500 #define REFCLK_ATOM_LEITCH      13      /* Leitch CSD 5300 Master Clock */
 501 #define REFCLK_MSF_EES          14      /* EES M201 MSF Receiver */
 502 #define REFCLK_GPSTM_TRUE       15      /* OLD TrueTime GPS/TM-TMD Receiver */
 503 #define REFCLK_IRIG_BANCOMM     16      /* Bancomm GPS/IRIG Interface */
 504 #define REFCLK_GPS_DATUM        17      /* Datum Programmable Time System */
 505 #define REFCLK_ACTS             18      /* Generic Auto Computer Time Service */
 506 #define REFCLK_WWV_HEATH        19      /* Heath GC1000 WWV/WWVH Receiver */
 507 #define REFCLK_GPS_NMEA         20      /* NMEA based GPS clock */
 508 #define REFCLK_GPS_VME          21      /* TrueTime GPS-VME Interface */
 509 #define REFCLK_ATOM_PPS         22      /* 1-PPS Clock Discipline */
 510 #define REFCLK_PTB_ACTS         23      /* replaced by REFCLK_ACTS */
 511 #define REFCLK_USNO             24      /* replaced by REFCLK_ACTS */
 512 #define REFCLK_GPS_HP           26      /* HP 58503A Time/Frequency Receiver */
 513 #define REFCLK_ARCRON_MSF       27      /* ARCRON MSF radio clock. */
 514 #define REFCLK_SHM              28      /* clock attached thru shared memory */
 515 #define REFCLK_PALISADE         29      /* Trimble Navigation Palisade GPS */
 516 #define REFCLK_ONCORE           30      /* Motorola UT Oncore GPS */
 517 #define REFCLK_GPS_JUPITER      31      /* Rockwell Jupiter GPS receiver */
 518 #define REFCLK_CHRONOLOG        32      /* Chrono-log K WWVB receiver */
 519 #define REFCLK_DUMBCLOCK        33      /* Dumb localtime clock */
 520 #define REFCLK_ULINK            34      /* Ultralink M320 WWVB receiver */
 521 #define REFCLK_PCF              35      /* Conrad parallel port radio clock */
 522 #define REFCLK_WWV_AUDIO        36      /* WWV/H audio demodulator/decoder */
 523 #define REFCLK_FG               37      /* Forum Graphic GPS */
 524 #define REFCLK_HOPF_SERIAL      38      /* hopf DCF77/GPS serial receiver  */
 525 #define REFCLK_HOPF_PCI         39      /* hopf DCF77/GPS PCI receiver  */
 526 #define REFCLK_JJY              40      /* JJY receiver  */
 527 #define REFCLK_TT560            41      /* TrueTime 560 IRIG-B decoder */
 528 #define REFCLK_ZYFER            42      /* Zyfer GPStarplus receiver  */
 529 #define REFCLK_RIPENCC          43      /* RIPE NCC Trimble driver */
 530 #define REFCLK_NEOCLOCK4X       44      /* NeoClock4X DCF77 or TDF receiver */
 531 #define REFCLK_TSYNCPCI         45      /* Spectracom TSYNC PCI timing board */
 532 #define REFCLK_GPSDJSON         46
 533 #define REFCLK_MAX              46
 534
 535
 536 /*
 537  * NTP packet format.  The mac field is optional.  It isn't really
 538  * an l_fp either, but for now declaring it that way is convenient.
 539  * See Appendix A in the specification.
 540  *
 541  * Note that all u_fp and l_fp values arrive in network byte order
 542  * and must be converted (except the mac, which isn't, really).
 543  */
 544 struct pkt {
 545         u_char  li_vn_mode;     /* peer leap indicator */
 546         u_char  stratum;        /* peer stratum */
 547         u_char  ppoll;          /* peer poll interval */
 548         s_char  precision;      /* peer clock precision */
 549         u_fp    rootdelay;      /* roundtrip delay to primary source */
 550         u_fp    rootdisp;       /* dispersion to primary source*/
 551         u_int32 refid;          /* reference id */
 552         l_fp    reftime;        /* last update time */
 553         l_fp    org;            /* originate time stamp */
 554         l_fp    rec;            /* receive time stamp */
 555         l_fp    xmt;            /* transmit time stamp */
 556
 557 #define MIN_V4_PKT_LEN  (12 * sizeof(u_int32)) /* min header length */
 558 #define LEN_PKT_NOMAC   (12 * sizeof(u_int32)) /* min header length */
 559 #define MIN_MAC_LEN     (1 * sizeof(u_int32))   /* crypto_NAK */
 560 #define MAX_MD5_LEN     (5 * sizeof(u_int32))   /* MD5 */
 561 #define MAX_MAC_LEN     (6 * sizeof(u_int32))   /* SHA */
 562
 563         /*
 564          * The length of the packet less MAC must be a multiple of 64
 565          * with an RSA modulus and Diffie-Hellman prime of 256 octets
 566          * and maximum host name of 128 octets, the maximum autokey
 567          * command is 152 octets and maximum autokey response is 460
 568          * octets. A packet can contain no more than one command and one
 569          * response, so the maximum total extension field length is 864
 570          * octets. But, to handle humungus certificates, the bank must
 571          * be broke.
 572          *
 573          * The different definitions of the 'exten' field are here for
 574          * the benefit of applications that want to send a packet from
 575          * an auto variable in the stack - not using the AUTOKEY version
 576          * saves 2KB of stack space. The receive buffer should ALWAYS be
 577          * big enough to hold a full extended packet if the extension
 578          * fields have to be parsed or skipped.
 579          */
 580 #ifdef AUTOKEY
 581         u_int32 exten[(NTP_MAXEXTEN + MAX_MAC_LEN) / sizeof(u_int32)];
 582 #else   /* !AUTOKEY follows */
 583         u_int32 exten[(MAX_MAC_LEN) / sizeof(u_int32)];
 584 #endif  /* !AUTOKEY */
 585 };
 586
 587 /*
 588  * Stuff for extracting things from li_vn_mode
 589  */
 590 #define PKT_MODE(li_vn_mode)    ((u_char)((li_vn_mode) & 0x7))
 591 #define PKT_VERSION(li_vn_mode) ((u_char)(((li_vn_mode) >> 3) & 0x7))
 592 #define PKT_LEAP(li_vn_mode)    ((u_char)(((li_vn_mode) >> 6) & 0x3))
 593
 594 /*
 595  * Stuff for putting things back into li_vn_mode in packets and vn_mode
 596  * in ntp_monitor.c's mon_entry.
 597  */
 598 #define VN_MODE(v, m)           ((((v) & 7) << 3) | ((m) & 0x7))
 599 #define PKT_LI_VN_MODE(l, v, m) ((((l) & 3) << 6) | VN_MODE((v), (m)))
 600
 601
 602 /*
 603  * Dealing with stratum.  0 gets mapped to 16 incoming, and back to 0
 604  * on output.
 605  */
 606 #define PKT_TO_STRATUM(s)       ((u_char)(((s) == (STRATUM_PKT_UNSPEC)) ?\
 607                                 (STRATUM_UNSPEC) : (s)))
 608
 609 #define STRATUM_TO_PKT(s)       ((u_char)(((s) == (STRATUM_UNSPEC)) ?\
 610                                 (STRATUM_PKT_UNSPEC) : (s)))
 611
 612 /*
 613  * Event codes. Used for reporting errors/events to the control module
 614  */
 615 #define PEER_EVENT      0x080   /* this is a peer event */
 616 #define CRPT_EVENT      0x100   /* this is a crypto event */
 617
 618 /*
 619  * System event codes
 620  */
 621 #define EVNT_UNSPEC     0       /* unspecified */
 622 #define EVNT_NSET       1       /* freq not set */
 623 #define EVNT_FSET       2       /* freq set */
 624 #define EVNT_SPIK       3       /* spike detect */
 625 #define EVNT_FREQ       4       /* freq mode */
 626 #define EVNT_SYNC       5       /* clock sync */
 627 #define EVNT_SYSRESTART 6       /* restart */
 628 #define EVNT_SYSFAULT   7       /* panic stop */
 629 #define EVNT_NOPEER     8       /* no sys peer */
 630 #define EVNT_ARMED      9       /* leap armed */
 631 #define EVNT_DISARMED   10      /* leap disarmed */
 632 #define EVNT_LEAP       11      /* leap event */
 633 #define EVNT_CLOCKRESET 12      /* clock step */
 634 #define EVNT_KERN       13      /* kernel event */
 635 #define EVNT_TAI        14      /* TAI */
 636 #define EVNT_LEAPVAL    15      /* stale leapsecond values */
 637
 638 /*
 639  * Peer event codes
 640  */
 641 #define PEVNT_MOBIL     (1 | PEER_EVENT) /* mobilize */
 642 #define PEVNT_DEMOBIL   (2 | PEER_EVENT) /* demobilize */
 643 #define PEVNT_UNREACH   (3 | PEER_EVENT) /* unreachable */
 644 #define PEVNT_REACH     (4 | PEER_EVENT) /* reachable */
 645 #define PEVNT_RESTART   (5 | PEER_EVENT) /* restart */
 646 #define PEVNT_REPLY     (6 | PEER_EVENT) /* no reply */
 647 #define PEVNT_RATE      (7 | PEER_EVENT) /* rate exceeded */
 648 #define PEVNT_DENY      (8 | PEER_EVENT) /* access denied */
 649 #define PEVNT_ARMED     (9 | PEER_EVENT) /* leap armed */
 650 #define PEVNT_NEWPEER   (10 | PEER_EVENT) /* sys peer */
 651 #define PEVNT_CLOCK     (11 | PEER_EVENT) /* clock event */
 652 #define PEVNT_AUTH      (12 | PEER_EVENT) /* bad auth */
 653 #define PEVNT_POPCORN   (13 | PEER_EVENT) /* popcorn */
 654 #define PEVNT_XLEAVE    (14 | PEER_EVENT) /* interleave mode */
 655 #define PEVNT_XERR      (15 | PEER_EVENT) /* interleave error */
 656
 657 /*
 658  * Clock event codes
 659  */
 660 #define CEVNT_NOMINAL   0       /* unspecified */
 661 #define CEVNT_TIMEOUT   1       /* no reply */
 662 #define CEVNT_BADREPLY  2       /* bad format */
 663 #define CEVNT_FAULT     3       /* fault */
 664 #define CEVNT_PROP      4       /* bad signal */
 665 #define CEVNT_BADDATE   5       /* bad date */
 666 #define CEVNT_BADTIME   6       /* bad time */
 667 #define CEVNT_MAX       CEVNT_BADTIME
 668
 669 /*
 670  * Very misplaced value.  Default port through which we send traps.
 671  */
 672 #define TRAPPORT        18447
 673
 674
 675 /*
 676  * To speed lookups, peers are hashed by the low order bits of the
 677  * remote IP address. These definitions relate to that.
 678  */
 679 #define NTP_HASH_SIZE           128
 680 #define NTP_HASH_MASK           (NTP_HASH_SIZE-1)
 681 #define NTP_HASH_ADDR(src)      (sock_hash(src) & NTP_HASH_MASK)
 682
 683 /*
 684  * min, min3 and max.  Makes it easier to transliterate the spec without
 685  * thinking about it.
 686  */
 687 #define min(a,b)        (((a) < (b)) ? (a) : (b))
 688 #define max(a,b)        (((a) > (b)) ? (a) : (b))
 689 #define min3(a,b,c)     min(min((a),(b)), (c))
 690
 691
 692 /*
 693  * Configuration items.  These are for the protocol module (proto_config())
 694  */
 695 #define PROTO_BROADCLIENT       1
 696 #define PROTO_PRECISION         2       /* (not used) */
 697 #define PROTO_AUTHENTICATE      3
 698 #define PROTO_BROADDELAY        4
 699 #define PROTO_AUTHDELAY         5       /* (not used) */
 700 #define PROTO_MULTICAST_ADD     6
 701 #define PROTO_MULTICAST_DEL     7
 702 #define PROTO_NTP               8
 703 #define PROTO_KERNEL            9
 704 #define PROTO_MONITOR           10
 705 #define PROTO_FILEGEN           11
 706 #define PROTO_PPS               12
 707 #define PROTO_CAL               13
 708 #define PROTO_MINCLOCK          14
 709 #define PROTO_MAXCLOCK          15
 710 #define PROTO_MINSANE           16
 711 #define PROTO_FLOOR             17
 712 #define PROTO_CEILING           18
 713 #define PROTO_COHORT            19
 714 #define PROTO_CALLDELAY         20
 715 #define PROTO_MINDISP           21
 716 #define PROTO_MAXDIST           22
 717         /* available            23 */
 718 #define PROTO_MAXHOP            24
 719 #define PROTO_BEACON            25
 720 #define PROTO_ORPHAN            26
 721 #define PROTO_ORPHWAIT          27
 722 #define PROTO_MODE7             28
 723 #define PROTO_UECRYPTO          29
 724 #define PROTO_UECRYPTONAK       30
 725 #define PROTO_UEDIGEST          31
 726
 727 /*
 728  * Configuration items for the loop filter
 729  */
 730 #define LOOP_DRIFTINIT          1       /* iniitialize frequency */
 731 #define LOOP_KERN_CLEAR         2       /* set initial frequency offset */
 732 #define LOOP_MAX                3       /* set both step offsets */
 733 #define LOOP_MAX_BACK           4       /* set bacward-step offset */
 734 #define LOOP_MAX_FWD            5       /* set forward-step offset */
 735 #define LOOP_PANIC              6       /* set panic offseet */
 736 #define LOOP_PHI                7       /* set dispersion rate */
 737 #define LOOP_MINSTEP            8       /* set step timeout */
 738 #define LOOP_MINPOLL            9       /* set min poll interval (log2 s) */
 739 #define LOOP_ALLAN              10      /* set minimum Allan intercept */
 740 #define LOOP_HUFFPUFF           11      /* set huff-n'-puff filter length */
 741 #define LOOP_FREQ               12      /* set initial frequency */
 742 #define LOOP_CODEC              13      /* set audio codec frequency */
 743 #define LOOP_LEAP               14      /* insert leap after second 23:59 */
 744 #define LOOP_TICK               15      /* sim. low precision clock */
 745
 746 /*
 747  * Configuration items for the stats printer
 748  */
 749 #define STATS_FREQ_FILE         1       /* configure drift file */
 750 #define STATS_STATSDIR          2       /* directory prefix for stats files */
 751 #define STATS_PID_FILE          3       /* configure ntpd PID file */
 752 #define STATS_LEAP_FILE         4       /* configure ntpd leapseconds file */
 753
 754 #define MJD_1900                15020   /* MJD for 1 Jan 1900 */
 755
 756 /*
 757  * Default parameters.  We use these in the absence of something better.
 758  */
 759 #define INADDR_NTP      0xe0000101      /* NTP multicast address 224.0.1.1 */
 760
 761 /*
 762  * Structure used optionally for monitoring when this is turned on.
 763  */
 764 typedef struct mon_data mon_entry;
 765 struct mon_data {
 766         mon_entry *     hash_next;      /* next structure in hash list */
 767         DECL_DLIST_LINK(mon_entry, mru);/* MRU list link pointers */
 768         struct interface * lcladr;      /* address on which this arrived */
 769         l_fp            first;          /* first time seen */
 770         l_fp            last;           /* last time seen */
 771         int             leak;           /* leaky bucket accumulator */
 772         int             count;          /* total packet count */
 773         u_short         flags;          /* restrict flags */
 774         u_char          vn_mode;        /* packet mode & version */
 775         u_char          cast_flags;     /* flags MDF_?CAST */
 776         sockaddr_u      rmtadr;         /* address of remote host */
 777 };
 778
 779 /*
 780  * Values for cast_flags in mon_entry and struct peer.  mon_entry uses
 781  * only the first three, MDF_UCAST, MDF_MCAST, and MDF_BCAST.
 782  */
 783 #define MDF_UCAST       0x01    /* unicast client */
 784 #define MDF_MCAST       0x02    /* multicast server */
 785 #define MDF_BCAST       0x04    /* broadcast server */
 786 #define MDF_POOL        0x08    /* pool client solicitor */
 787 #define MDF_ACAST       0x10    /* manycast client solicitor */
 788 #define MDF_BCLNT       0x20    /* eph. broadcast/multicast client */
 789 #define MDF_UCLNT       0x40    /* preemptible manycast or pool client */
 790 /*
 791  * In the context of struct peer in ntpd, three of the cast_flags bits
 792  * represent configured associations which never receive packets, and
 793  * whose reach is always 0: MDF_BCAST, MDF_MCAST, and MDF_ACAST.  The
 794  * last can be argued as responses are received, but those responses do
 795  * not affect the MDF_ACAST association's reach register, rather they
 796  * (may) result in mobilizing ephemeral MDF_ACLNT associations.
 797  */
 798 #define MDF_TXONLY_MASK (MDF_BCAST | MDF_MCAST | MDF_ACAST | MDF_POOL)
 799 /*
 800  * manycastclient-like solicitor association cast_flags bits
 801  */
 802 #define MDF_SOLICIT_MASK        (MDF_ACAST | MDF_POOL)
 803 /*
 804  * Values used with mon_enabled to indicate reason for enabling monitoring
 805  */
 806 #define MON_OFF         0x00            /* no monitoring */
 807 #define MON_ON          0x01            /* monitoring explicitly enabled */
 808 #define MON_RES         0x02            /* implicit monitoring for RES_LIMITED */
 809 /*
 810  * Structure used for restrictlist entries
 811  */
 812 typedef struct res_addr4_tag {
 813         u_int32         addr;           /* IPv4 addr (host order) */
 814         u_int32         mask;           /* IPv4 mask (host order) */
 815 } res_addr4;
 816
 817 typedef struct res_addr6_tag {
 818         struct in6_addr addr;           /* IPv6 addr (net order) */
 819         struct in6_addr mask;           /* IPv6 mask (net order) */
 820 } res_addr6;
 821
 822 typedef struct restrict_u_tag   restrict_u;
 823 struct restrict_u_tag {
 824         restrict_u *            link;   /* link to next entry */
 825         u_int32                 count;  /* number of packets matched */
 826         u_short                 flags;  /* accesslist flags */
 827         u_short                 mflags; /* match flags */
 828         u_long                  expire; /* valid until time */
 829         union {                         /* variant starting here */
 830                 res_addr4 v4;
 831                 res_addr6 v6;
 832         } u;
 833 };
 834 #define V4_SIZEOF_RESTRICT_U    (offsetof(restrict_u, u)        \
 835                                  + sizeof(res_addr4))
 836 #define V6_SIZEOF_RESTRICT_U    (offsetof(restrict_u, u)        \
 837                                  + sizeof(res_addr6))
 838
 839 /*
 840  * Access flags
 841  */
 842 #define RES_IGNORE              0x0001  /* ignore packet */
 843 #define RES_DONTSERVE           0x0002  /* access denied */
 844 #define RES_DONTTRUST           0x0004  /* authentication required */
 845 #define RES_VERSION             0x0008  /* version mismatch */
 846 #define RES_NOPEER              0x0010  /* new association denied */
 847 #define RES_LIMITED             0x0020  /* packet rate exceeded */
 848 #define RES_FLAGS               (RES_IGNORE | RES_DONTSERVE |\
 849                                     RES_DONTTRUST | RES_VERSION |\
 850                                     RES_NOPEER | RES_LIMITED)
 851
 852 #define RES_NOQUERY             0x0040  /* mode 6/7 packet denied */
 853 #define RES_NOMODIFY            0x0080  /* mode 6/7 modify denied */
 854 #define RES_NOTRAP              0x0100  /* mode 6/7 set trap denied */
 855 #define RES_LPTRAP              0x0200  /* mode 6/7 low priority trap */
 856
 857 #define RES_KOD                 0x0400  /* send kiss of death packet */
 858 #define RES_MSSNTP              0x0800  /* enable MS-SNTP authentication */
 859 #define RES_FLAKE               0x1000  /* flakeway - drop 10% */
 860 #define RES_NOMRULIST           0x2000  /* mode 6 mrulist denied */
 861
 862 #define RES_ALLFLAGS            (RES_FLAGS | RES_NOQUERY |      \
 863                                  RES_NOMODIFY | RES_NOTRAP |    \
 864                                  RES_LPTRAP | RES_KOD |         \
 865                                  RES_MSSNTP | RES_FLAKE |       \
 866                                  RES_NOMRULIST)
 867
 868 /*
 869  * Match flags
 870  */
 871 #define RESM_INTERFACE          0x1000  /* this is an interface */
 872 #define RESM_NTPONLY            0x2000  /* match source port 123 */
 873 #define RESM_SOURCE             0x4000  /* from "restrict source" */
 874
 875 /*
 876  * Restriction configuration ops
 877  */
 878 #define RESTRICT_FLAGS          1       /* add flags to restrict entry */
 879 #define RESTRICT_UNFLAG         2       /* remove flags from restrict entry */
 880 #define RESTRICT_REMOVE         3       /* remove a restrict entry */
 881 #define RESTRICT_REMOVEIF       4       /* remove an interface restrict entry */
 882
 883 /*
 884  * Endpoint structure for the select algorithm
 885  */
 886 struct endpoint {
 887         double  val;                    /* offset of endpoint */
 888         int     type;                   /* interval entry/exit */
 889 };
 890
 891 /*
 892  * Association matching AM[] return codes
 893  */
 894 #define AM_ERR          -1              /* error */
 895 #define AM_NOMATCH      0               /* no match */
 896 #define AM_PROCPKT      1               /* server/symmetric packet */
 897 #define AM_BCST         2               /* broadcast packet */
 898 #define AM_FXMIT        3               /* client packet */
 899 #define AM_MANYCAST     4               /* manycast or pool */
 900 #define AM_NEWPASS      5               /* new passive */
 901 #define AM_NEWBCL       6               /* new broadcast */
 902 #define AM_POSSBCL      7               /* discard broadcast */
 903
 904 /* NetInfo configuration locations */
 905 #ifdef HAVE_NETINFO
 906 #define NETINFO_CONFIG_DIR "/config/ntp"
 907 #endif
 908
 909 /* ntpq -c mrulist rows per request limit in ntpd */
 910 #define MRU_ROW_LIMIT   256
 911 /* similar datagrams per response limit for ntpd */
 912 #define MRU_FRAGS_LIMIT 128
 913 #endif /* NTP_H */