sys/netinet/ip_input.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  15  *    without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  *      @(#)ip_input.c  8.2 (Berkeley) 1/4/94
  30  */
  31
  32 #include <sys/cdefs.h>
  33 __FBSDID("$FreeBSD$");
  34
  35 #include "opt_bootp.h"
  36 #include "opt_ipfw.h"
  37 #include "opt_ipstealth.h"
  38 #include "opt_ipsec.h"
  39 #include "opt_kdtrace.h"
  40 #include "opt_route.h"
  41
  42 #include <sys/param.h>
  43 #include <sys/systm.h>
  44 #include <sys/mbuf.h>
  45 #include <sys/malloc.h>
  46 #include <sys/domain.h>
  47 #include <sys/protosw.h>
  48 #include <sys/socket.h>
  49 #include <sys/time.h>
  50 #include <sys/kernel.h>
  51 #include <sys/lock.h>
  52 #include <sys/rwlock.h>
  53 #include <sys/sdt.h>
  54 #include <sys/syslog.h>
  55 #include <sys/sysctl.h>
  56
  57 #include <net/pfil.h>
  58 #include <net/if.h>
  59 #include <net/if_types.h>
  60 #include <net/if_var.h>
  61 #include <net/if_dl.h>
  62 #include <net/route.h>
  63 #include <net/netisr.h>
  64 #include <net/vnet.h>
  65
  66 #include <netinet/in.h>
  67 #include <netinet/in_kdtrace.h>
  68 #include <netinet/in_systm.h>
  69 #include <netinet/in_var.h>
  70 #include <netinet/ip.h>
  71 #include <netinet/in_pcb.h>
  72 #include <netinet/ip_var.h>
  73 #include <netinet/ip_fw.h>
  74 #include <netinet/ip_icmp.h>
  75 #include <netinet/ip_options.h>
  76 #include <machine/in_cksum.h>
  77 #include <netinet/ip_carp.h>
  78 #ifdef IPSEC
  79 #include <netinet/ip_ipsec.h>
  80 #endif /* IPSEC */
  81
  82 #include <sys/socketvar.h>
  83
  84 #include <security/mac/mac_framework.h>
  85
  86 #ifdef CTASSERT
  87 CTASSERT(sizeof(struct ip) == 20);
  88 #endif
  89
  90 struct  rwlock in_ifaddr_lock;
  91 RW_SYSINIT(in_ifaddr_lock, &in_ifaddr_lock, "in_ifaddr_lock");
  92
  93 VNET_DEFINE(int, rsvp_on);
  94
  95 VNET_DEFINE(int, ipforwarding);
  96 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_ip, IPCTL_FORWARDING, forwarding, CTLFLAG_RW,
  97     &VNET_NAME(ipforwarding), 0,
  98     "Enable IP forwarding between interfaces");
  99
 100 static VNET_DEFINE(int, ipsendredirects) = 1;   /* XXX */
 101 #define V_ipsendredirects       VNET(ipsendredirects)
 102 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_ip, IPCTL_SENDREDIRECTS, redirect, CTLFLAG_RW,
 103     &VNET_NAME(ipsendredirects), 0,
 104     "Enable sending IP redirects");
 105
 106 static VNET_DEFINE(int, ip_keepfaith);
 107 #define V_ip_keepfaith          VNET(ip_keepfaith)
 108 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_ip, IPCTL_KEEPFAITH, keepfaith, CTLFLAG_RW,
 109     &VNET_NAME(ip_keepfaith), 0,
 110     "Enable packet capture for FAITH IPv4->IPv6 translater daemon");
 111
 112 static VNET_DEFINE(int, ip_sendsourcequench);
 113 #define V_ip_sendsourcequench   VNET(ip_sendsourcequench)
 114 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_ip, OID_AUTO, sendsourcequench, CTLFLAG_RW,
 115     &VNET_NAME(ip_sendsourcequench), 0,
 116     "Enable the transmission of source quench packets");
 117
 118 VNET_DEFINE(int, ip_do_randomid);
 119 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_ip, OID_AUTO, random_id, CTLFLAG_RW,
 120     &VNET_NAME(ip_do_randomid), 0,
 121     "Assign random ip_id values");
 122
 123 /*
 124  * XXX - Setting ip_checkinterface mostly implements the receive side of
 125  * the Strong ES model described in RFC 1122, but since the routing table
 126  * and transmit implementation do not implement the Strong ES model,
 127  * setting this to 1 results in an odd hybrid.
 128  *
 129  * XXX - ip_checkinterface currently must be disabled if you use ipnat
 130  * to translate the destination address to another local interface.
 131  *
 132  * XXX - ip_checkinterface must be disabled if you add IP aliases
 133  * to the loopback interface instead of the interface where the
 134  * packets for those addresses are received.
 135  */
 136 static VNET_DEFINE(int, ip_checkinterface);
 137 #define V_ip_checkinterface     VNET(ip_checkinterface)
 138 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_ip, OID_AUTO, check_interface, CTLFLAG_RW,
 139     &VNET_NAME(ip_checkinterface), 0,
 140     "Verify packet arrives on correct interface");
 141
 142 VNET_DEFINE(struct pfil_head, inet_pfil_hook);  /* Packet filter hooks */
 143
 144 static struct netisr_handler ip_nh = {
 145         .nh_name = "ip",
 146         .nh_handler = ip_input,
 147         .nh_proto = NETISR_IP,
 148         .nh_policy = NETISR_POLICY_FLOW,
 149 };
 150
 151 extern  struct domain inetdomain;
 152 extern  struct protosw inetsw[];
 153 u_char  ip_protox[IPPROTO_MAX];
 154 VNET_DEFINE(struct in_ifaddrhead, in_ifaddrhead);  /* first inet address */
 155 VNET_DEFINE(struct in_ifaddrhashhead *, in_ifaddrhashtbl); /* inet addr hash table  */
 156 VNET_DEFINE(u_long, in_ifaddrhmask);            /* mask for hash table */
 157
 158 static VNET_DEFINE(uma_zone_t, ipq_zone);
 159 static VNET_DEFINE(TAILQ_HEAD(ipqhead, ipq), ipq[IPREASS_NHASH]);
 160 static struct mtx ipqlock;
 161
 162 #define V_ipq_zone              VNET(ipq_zone)
 163 #define V_ipq                   VNET(ipq)
 164
 165 #define IPQ_LOCK()      mtx_lock(&ipqlock)
 166 #define IPQ_UNLOCK()    mtx_unlock(&ipqlock)
 167 #define IPQ_LOCK_INIT() mtx_init(&ipqlock, "ipqlock", NULL, MTX_DEF)
 168 #define IPQ_LOCK_ASSERT()       mtx_assert(&ipqlock, MA_OWNED)
 169
 170 static void     maxnipq_update(void);
 171 static void     ipq_zone_change(void *);
 172 static void     ip_drain_locked(void);
 173
 174 static VNET_DEFINE(int, maxnipq);  /* Administrative limit on # reass queues. */
 175 static VNET_DEFINE(int, nipq);                  /* Total # of reass queues */
 176 #define V_maxnipq               VNET(maxnipq)
 177 #define V_nipq                  VNET(nipq)
 178 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_ip, OID_AUTO, fragpackets, CTLFLAG_RD,
 179     &VNET_NAME(nipq), 0,
 180     "Current number of IPv4 fragment reassembly queue entries");
 181
 182 static VNET_DEFINE(int, maxfragsperpacket);
 183 #define V_maxfragsperpacket     VNET(maxfragsperpacket)
 184 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_ip, OID_AUTO, maxfragsperpacket, CTLFLAG_RW,
 185     &VNET_NAME(maxfragsperpacket), 0,
 186     "Maximum number of IPv4 fragments allowed per packet");
 187
 188 #ifdef IPCTL_DEFMTU
 189 SYSCTL_INT(_net_inet_ip, IPCTL_DEFMTU, mtu, CTLFLAG_RW,
 190     &ip_mtu, 0, "Default MTU");
 191 #endif
 192
 193 #ifdef IPSTEALTH
 194 VNET_DEFINE(int, ipstealth);
 195 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_ip, OID_AUTO, stealth, CTLFLAG_RW,
 196     &VNET_NAME(ipstealth), 0,
 197     "IP stealth mode, no TTL decrementation on forwarding");
 198 #endif
 199
 200 static void     ip_freef(struct ipqhead *, struct ipq *);
 201
 202 /*
 203  * IP statistics are stored in the "array" of counter(9)s.
 204  */
 205 VNET_PCPUSTAT_DEFINE(struct ipstat, ipstat);
 206 VNET_PCPUSTAT_SYSINIT(ipstat);
 207 SYSCTL_VNET_PCPUSTAT(_net_inet_ip, IPCTL_STATS, stats, struct ipstat, ipstat,
 208     "IP statistics (struct ipstat, netinet/ip_var.h)");
 209
 210 #ifdef VIMAGE
 211 VNET_PCPUSTAT_SYSUNINIT(ipstat);
 212 #endif /* VIMAGE */
 213
 214 /*
 215  * Kernel module interface for updating ipstat.  The argument is an index
 216  * into ipstat treated as an array.
 217  */
 218 void
 219 kmod_ipstat_inc(int statnum)
 220 {
 221
 222         counter_u64_add(VNET(ipstat)[statnum], 1);
 223 }
 224
 225 void
 226 kmod_ipstat_dec(int statnum)
 227 {
 228
 229         counter_u64_add(VNET(ipstat)[statnum], -1);
 230 }
 231
 232 static int
 233 sysctl_netinet_intr_queue_maxlen(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 234 {
 235         int error, qlimit;
 236
 237         netisr_getqlimit(&ip_nh, &qlimit);
 238         error = sysctl_handle_int(oidp, &qlimit, 0, req);
 239         if (error || !req->newptr)
 240                 return (error);
 241         if (qlimit < 1)
 242                 return (EINVAL);
 243         return (netisr_setqlimit(&ip_nh, qlimit));
 244 }
 245 SYSCTL_PROC(_net_inet_ip, IPCTL_INTRQMAXLEN, intr_queue_maxlen,
 246     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW, 0, 0, sysctl_netinet_intr_queue_maxlen, "I",
 247     "Maximum size of the IP input queue");
 248
 249 static int
 250 sysctl_netinet_intr_queue_drops(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 251 {
 252         u_int64_t qdrops_long;
 253         int error, qdrops;
 254
 255         netisr_getqdrops(&ip_nh, &qdrops_long);
 256         qdrops = qdrops_long;
 257         error = sysctl_handle_int(oidp, &qdrops, 0, req);
 258         if (error || !req->newptr)
 259                 return (error);
 260         if (qdrops != 0)
 261                 return (EINVAL);
 262         netisr_clearqdrops(&ip_nh);
 263         return (0);
 264 }
 265
 266 SYSCTL_PROC(_net_inet_ip, IPCTL_INTRQDROPS, intr_queue_drops,
 267     CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD, 0, 0, sysctl_netinet_intr_queue_drops, "I",
 268     "Number of packets dropped from the IP input queue");
 269
 270 /*
 271  * IP initialization: fill in IP protocol switch table.
 272  * All protocols not implemented in kernel go to raw IP protocol handler.
 273  */
 274 void
 275 ip_init(void)
 276 {
 277         struct protosw *pr;
 278         int i;
 279
 280         V_ip_id = time_second & 0xffff;
 281
 282         TAILQ_INIT(&V_in_ifaddrhead);
 283         V_in_ifaddrhashtbl = hashinit(INADDR_NHASH, M_IFADDR, &V_in_ifaddrhmask);
 284
 285         /* Initialize IP reassembly queue. */
 286         for (i = 0; i < IPREASS_NHASH; i++)
 287                 TAILQ_INIT(&V_ipq[i]);
 288         V_maxnipq = nmbclusters / 32;
 289         V_maxfragsperpacket = 16;
 290         V_ipq_zone = uma_zcreate("ipq", sizeof(struct ipq), NULL, NULL, NULL,
 291             NULL, UMA_ALIGN_PTR, 0);
 292         maxnipq_update();
 293
 294         /* Initialize packet filter hooks. */
 295         V_inet_pfil_hook.ph_type = PFIL_TYPE_AF;
 296         V_inet_pfil_hook.ph_af = AF_INET;
 297         if ((i = pfil_head_register(&V_inet_pfil_hook)) != 0)
 298                 printf("%s: WARNING: unable to register pfil hook, "
 299                         "error %d\n", __func__, i);
 300
 301         /* Skip initialization of globals for non-default instances. */
 302         if (!IS_DEFAULT_VNET(curvnet))
 303                 return;
 304
 305         pr = pffindproto(PF_INET, IPPROTO_RAW, SOCK_RAW);
 306         if (pr == NULL)
 307                 panic("ip_init: PF_INET not found");
 308
 309         /* Initialize the entire ip_protox[] array to IPPROTO_RAW. */
 310         for (i = 0; i < IPPROTO_MAX; i++)
 311                 ip_protox[i] = pr - inetsw;
 312         /*
 313          * Cycle through IP protocols and put them into the appropriate place
 314          * in ip_protox[].
 315          */
 316         for (pr = inetdomain.dom_protosw;
 317             pr < inetdomain.dom_protoswNPROTOSW; pr++)
 318                 if (pr->pr_domain->dom_family == PF_INET &&
 319                     pr->pr_protocol && pr->pr_protocol != IPPROTO_RAW) {
 320                         /* Be careful to only index valid IP protocols. */
 321                         if (pr->pr_protocol < IPPROTO_MAX)
 322                                 ip_protox[pr->pr_protocol] = pr - inetsw;
 323                 }
 324
 325         EVENTHANDLER_REGISTER(nmbclusters_change, ipq_zone_change,
 326                 NULL, EVENTHANDLER_PRI_ANY);
 327
 328         /* Initialize various other remaining things. */
 329         IPQ_LOCK_INIT();
 330         netisr_register(&ip_nh);
 331 }
 332
 333 #ifdef VIMAGE
 334 void
 335 ip_destroy(void)
 336 {
 337         int i;
 338
 339         if ((i = pfil_head_unregister(&V_inet_pfil_hook)) != 0)
 340                 printf("%s: WARNING: unable to unregister pfil hook, "
 341                     "error %d\n", __func__, i);
 342
 343         /* Cleanup in_ifaddr hash table; should be empty. */
 344         hashdestroy(V_in_ifaddrhashtbl, M_IFADDR, V_in_ifaddrhmask);
 345
 346         IPQ_LOCK();
 347         ip_drain_locked();
 348         IPQ_UNLOCK();
 349
 350         uma_zdestroy(V_ipq_zone);
 351 }
 352 #endif
 353
 354 /*
 355  * Ip input routine.  Checksum and byte swap header.  If fragmented
 356  * try to reassemble.  Process options.  Pass to next level.
 357  */
 358 void
 359 ip_input(struct mbuf *m)
 360 {
 361         struct ip *ip = NULL;
 362         struct in_ifaddr *ia = NULL;
 363         struct ifaddr *ifa;
 364         struct ifnet *ifp;
 365         int    checkif, hlen = 0;
 366         uint16_t sum, ip_len;
 367         int dchg = 0;                           /* dest changed after fw */
 368         struct in_addr odst;                    /* original dst address */
 369
 370         M_ASSERTPKTHDR(m);
 371
 372         if (m->m_flags & M_FASTFWD_OURS) {
 373                 m->m_flags &= ~M_FASTFWD_OURS;
 374                 /* Set up some basics that will be used later. */
 375                 ip = mtod(m, struct ip *);
 376                 hlen = ip->ip_hl << 2;
 377                 ip_len = ntohs(ip->ip_len);
 378                 goto ours;
 379         }
 380
 381         IPSTAT_INC(ips_total);
 382
 383         if (m->m_pkthdr.len < sizeof(struct ip))
 384                 goto tooshort;
 385
 386         if (m->m_len < sizeof (struct ip) &&
 387             (m = m_pullup(m, sizeof (struct ip))) == NULL) {
 388                 IPSTAT_INC(ips_toosmall);
 389                 return;
 390         }
 391         ip = mtod(m, struct ip *);
 392
 393         if (ip->ip_v != IPVERSION) {
 394                 IPSTAT_INC(ips_badvers);
 395                 goto bad;
 396         }
 397
 398         hlen = ip->ip_hl << 2;
 399         if (hlen < sizeof(struct ip)) { /* minimum header length */
 400                 IPSTAT_INC(ips_badhlen);
 401                 goto bad;
 402         }
 403         if (hlen > m->m_len) {
 404                 if ((m = m_pullup(m, hlen)) == NULL) {
 405                         IPSTAT_INC(ips_badhlen);
 406                         return;
 407                 }
 408                 ip = mtod(m, struct ip *);
 409         }
 410
 411         IP_PROBE(receive, NULL, NULL, ip, m->m_pkthdr.rcvif, ip, NULL);
 412
 413         /* 127/8 must not appear on wire - RFC1122 */
 414         ifp = m->m_pkthdr.rcvif;
 415         if ((ntohl(ip->ip_dst.s_addr) >> IN_CLASSA_NSHIFT) == IN_LOOPBACKNET ||
 416             (ntohl(ip->ip_src.s_addr) >> IN_CLASSA_NSHIFT) == IN_LOOPBACKNET) {
 417                 if ((ifp->if_flags & IFF_LOOPBACK) == 0) {
 418                         IPSTAT_INC(ips_badaddr);
 419                         goto bad;
 420                 }
 421         }
 422
 423         if (m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_IP_CHECKED) {
 424                 sum = !(m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_IP_VALID);
 425         } else {
 426                 if (hlen == sizeof(struct ip)) {
 427                         sum = in_cksum_hdr(ip);
 428                 } else {
 429                         sum = in_cksum(m, hlen);
 430                 }
 431         }
 432         if (sum) {
 433                 IPSTAT_INC(ips_badsum);
 434                 goto bad;
 435         }
 436
 437 #ifdef ALTQ
 438         if (altq_input != NULL && (*altq_input)(m, AF_INET) == 0)
 439                 /* packet is dropped by traffic conditioner */
 440                 return;
 441 #endif
 442
 443         ip_len = ntohs(ip->ip_len);
 444         if (ip_len < hlen) {
 445                 IPSTAT_INC(ips_badlen);
 446                 goto bad;
 447         }
 448
 449         /*
 450          * Check that the amount of data in the buffers
 451          * is as at least much as the IP header would have us expect.
 452          * Trim mbufs if longer than we expect.
 453          * Drop packet if shorter than we expect.
 454          */
 455         if (m->m_pkthdr.len < ip_len) {
 456 tooshort:
 457                 IPSTAT_INC(ips_tooshort);
 458                 goto bad;
 459         }
 460         if (m->m_pkthdr.len > ip_len) {
 461                 if (m->m_len == m->m_pkthdr.len) {
 462                         m->m_len = ip_len;
 463                         m->m_pkthdr.len = ip_len;
 464                 } else
 465                         m_adj(m, ip_len - m->m_pkthdr.len);
 466         }
 467 #ifdef IPSEC
 468         /*
 469          * Bypass packet filtering for packets previously handled by IPsec.
 470          */
 471         if (ip_ipsec_filtertunnel(m))
 472                 goto passin;
 473 #endif /* IPSEC */
 474
 475         /*
 476          * Run through list of hooks for input packets.
 477          *
 478          * NB: Beware of the destination address changing (e.g.
 479          *     by NAT rewriting).  When this happens, tell
 480          *     ip_forward to do the right thing.
 481          */
 482
 483         /* Jump over all PFIL processing if hooks are not active. */
 484         if (!PFIL_HOOKED(&V_inet_pfil_hook))
 485                 goto passin;
 486
 487         odst = ip->ip_dst;
 488         if (pfil_run_hooks(&V_inet_pfil_hook, &m, ifp, PFIL_IN, NULL) != 0)
 489                 return;
 490         if (m == NULL)                  /* consumed by filter */
 491                 return;
 492
 493         ip = mtod(m, struct ip *);
 494         dchg = (odst.s_addr != ip->ip_dst.s_addr);
 495         ifp = m->m_pkthdr.rcvif;
 496
 497         if (m->m_flags & M_FASTFWD_OURS) {
 498                 m->m_flags &= ~M_FASTFWD_OURS;
 499                 goto ours;
 500         }
 501         if (m->m_flags & M_IP_NEXTHOP) {
 502                 dchg = (m_tag_find(m, PACKET_TAG_IPFORWARD, NULL) != NULL);
 503                 if (dchg != 0) {
 504                         /*
 505                          * Directly ship the packet on.  This allows
 506                          * forwarding packets originally destined to us
 507                          * to some other directly connected host.
 508                          */
 509                         ip_forward(m, 1);
 510                         return;
 511                 }
 512         }
 513 passin:
 514
 515         /*
 516          * Process options and, if not destined for us,
 517          * ship it on.  ip_dooptions returns 1 when an
 518          * error was detected (causing an icmp message
 519          * to be sent and the original packet to be freed).
 520          */
 521         if (hlen > sizeof (struct ip) && ip_dooptions(m, 0))
 522                 return;
 523
 524         /* greedy RSVP, snatches any PATH packet of the RSVP protocol and no
 525          * matter if it is destined to another node, or whether it is
 526          * a multicast one, RSVP wants it! and prevents it from being forwarded
 527          * anywhere else. Also checks if the rsvp daemon is running before
 528          * grabbing the packet.
 529          */
 530         if (V_rsvp_on && ip->ip_p==IPPROTO_RSVP)
 531                 goto ours;
 532
 533         /*
 534          * Check our list of addresses, to see if the packet is for us.
 535          * If we don't have any addresses, assume any unicast packet
 536          * we receive might be for us (and let the upper layers deal
 537          * with it).
 538          */
 539         if (TAILQ_EMPTY(&V_in_ifaddrhead) &&
 540             (m->m_flags & (M_MCAST|M_BCAST)) == 0)
 541                 goto ours;
 542
 543         /*
 544          * Enable a consistency check between the destination address
 545          * and the arrival interface for a unicast packet (the RFC 1122
 546          * strong ES model) if IP forwarding is disabled and the packet
 547          * is not locally generated and the packet is not subject to
 548          * 'ipfw fwd'.
 549          *
 550          * XXX - Checking also should be disabled if the destination
 551          * address is ipnat'ed to a different interface.
 552          *
 553          * XXX - Checking is incompatible with IP aliases added
 554          * to the loopback interface instead of the interface where
 555          * the packets are received.
 556          *
 557          * XXX - This is the case for carp vhost IPs as well so we
 558          * insert a workaround. If the packet got here, we already
 559          * checked with carp_iamatch() and carp_forus().
 560          */
 561         checkif = V_ip_checkinterface && (V_ipforwarding == 0) &&
 562             ifp != NULL && ((ifp->if_flags & IFF_LOOPBACK) == 0) &&
 563             ifp->if_carp == NULL && (dchg == 0);
 564
 565         /*
 566          * Check for exact addresses in the hash bucket.
 567          */
 568         /* IN_IFADDR_RLOCK(); */
 569         LIST_FOREACH(ia, INADDR_HASH(ip->ip_dst.s_addr), ia_hash) {
 570                 /*
 571                  * If the address matches, verify that the packet
 572                  * arrived via the correct interface if checking is
 573                  * enabled.
 574                  */
 575                 if (IA_SIN(ia)->sin_addr.s_addr == ip->ip_dst.s_addr &&
 576                     (!checkif || ia->ia_ifp == ifp)) {
 577                         ifa_ref(&ia->ia_ifa);
 578                         /* IN_IFADDR_RUNLOCK(); */
 579                         goto ours;
 580                 }
 581         }
 582         /* IN_IFADDR_RUNLOCK(); */
 583
 584         /*
 585          * Check for broadcast addresses.
 586          *
 587          * Only accept broadcast packets that arrive via the matching
 588          * interface.  Reception of forwarded directed broadcasts would
 589          * be handled via ip_forward() and ether_output() with the loopback
 590          * into the stack for SIMPLEX interfaces handled by ether_output().
 591          */
 592         if (ifp != NULL && ifp->if_flags & IFF_BROADCAST) {
 593                 IF_ADDR_RLOCK(ifp);
 594                 TAILQ_FOREACH(ifa, &ifp->if_addrhead, ifa_link) {
 595                         if (ifa->ifa_addr->sa_family != AF_INET)
 596                                 continue;
 597                         ia = ifatoia(ifa);
 598                         if (satosin(&ia->ia_broadaddr)->sin_addr.s_addr ==
 599                             ip->ip_dst.s_addr) {
 600                                 ifa_ref(ifa);
 601                                 IF_ADDR_RUNLOCK(ifp);
 602                                 goto ours;
 603                         }
 604 #ifdef BOOTP_COMPAT
 605                         if (IA_SIN(ia)->sin_addr.s_addr == INADDR_ANY) {
 606                                 ifa_ref(ifa);
 607                                 IF_ADDR_RUNLOCK(ifp);
 608                                 goto ours;
 609                         }
 610 #endif
 611                 }
 612                 IF_ADDR_RUNLOCK(ifp);
 613                 ia = NULL;
 614         }
 615         /* RFC 3927 2.7: Do not forward datagrams for 169.254.0.0/16. */
 616         if (IN_LINKLOCAL(ntohl(ip->ip_dst.s_addr))) {
 617                 IPSTAT_INC(ips_cantforward);
 618                 m_freem(m);
 619                 return;
 620         }
 621         if (IN_MULTICAST(ntohl(ip->ip_dst.s_addr))) {
 622                 if (V_ip_mrouter) {
 623                         /*
 624                          * If we are acting as a multicast router, all
 625                          * incoming multicast packets are passed to the
 626                          * kernel-level multicast forwarding function.
 627                          * The packet is returned (relatively) intact; if
 628                          * ip_mforward() returns a non-zero value, the packet
 629                          * must be discarded, else it may be accepted below.
 630                          */
 631                         if (ip_mforward && ip_mforward(ip, ifp, m, 0) != 0) {
 632                                 IPSTAT_INC(ips_cantforward);
 633                                 m_freem(m);
 634                                 return;
 635                         }
 636
 637                         /*
 638                          * The process-level routing daemon needs to receive
 639                          * all multicast IGMP packets, whether or not this
 640                          * host belongs to their destination groups.
 641                          */
 642                         if (ip->ip_p == IPPROTO_IGMP)
 643                                 goto ours;
 644                         IPSTAT_INC(ips_forward);
 645                 }
 646                 /*
 647                  * Assume the packet is for us, to avoid prematurely taking
 648                  * a lock on the in_multi hash. Protocols must perform
 649                  * their own filtering and update statistics accordingly.
 650                  */
 651                 goto ours;
 652         }
 653         if (ip->ip_dst.s_addr == (u_long)INADDR_BROADCAST)
 654                 goto ours;
 655         if (ip->ip_dst.s_addr == INADDR_ANY)
 656                 goto ours;
 657
 658         /*
 659          * FAITH(Firewall Aided Internet Translator)
 660          */
 661         if (ifp && ifp->if_type == IFT_FAITH) {
 662                 if (V_ip_keepfaith) {
 663                         if (ip->ip_p == IPPROTO_TCP || ip->ip_p == IPPROTO_ICMP)
 664                                 goto ours;
 665                 }
 666                 m_freem(m);
 667                 return;
 668         }
 669
 670         /*
 671          * Not for us; forward if possible and desirable.
 672          */
 673         if (V_ipforwarding == 0) {
 674                 IPSTAT_INC(ips_cantforward);
 675                 m_freem(m);
 676         } else {
 677 #ifdef IPSEC
 678                 if (ip_ipsec_fwd(m))
 679                         goto bad;
 680 #endif /* IPSEC */
 681                 ip_forward(m, dchg);
 682         }
 683         return;
 684
 685 ours:
 686 #ifdef IPSTEALTH
 687         /*
 688          * IPSTEALTH: Process non-routing options only
 689          * if the packet is destined for us.
 690          */
 691         if (V_ipstealth && hlen > sizeof (struct ip) && ip_dooptions(m, 1)) {
 692                 if (ia != NULL)
 693                         ifa_free(&ia->ia_ifa);
 694                 return;
 695         }
 696 #endif /* IPSTEALTH */
 697
 698         /* Count the packet in the ip address stats */
 699         if (ia != NULL) {
 700                 ia->ia_ifa.if_ipackets++;
 701                 ia->ia_ifa.if_ibytes += m->m_pkthdr.len;
 702                 ifa_free(&ia->ia_ifa);
 703         }
 704
 705         /*
 706          * Attempt reassembly; if it succeeds, proceed.
 707          * ip_reass() will return a different mbuf.
 708          */
 709         if (ip->ip_off & htons(IP_MF | IP_OFFMASK)) {
 710                 /* XXXGL: shouldn't we save & set m_flags? */
 711                 m = ip_reass(m);
 712                 if (m == NULL)
 713                         return;
 714                 ip = mtod(m, struct ip *);
 715                 /* Get the header length of the reassembled packet */
 716                 hlen = ip->ip_hl << 2;
 717         }
 718
 719 #ifdef IPSEC
 720         /*
 721          * enforce IPsec policy checking if we are seeing last header.
 722          * note that we do not visit this with protocols with pcb layer
 723          * code - like udp/tcp/raw ip.
 724          */
 725         if (ip_ipsec_input(m))
 726                 goto bad;
 727 #endif /* IPSEC */
 728
 729         /*
 730          * Switch out to protocol's input routine.
 731          */
 732         IPSTAT_INC(ips_delivered);
 733
 734         (*inetsw[ip_protox[ip->ip_p]].pr_input)(m, hlen);
 735         return;
 736 bad:
 737         m_freem(m);
 738 }
 739
 740 /*
 741  * After maxnipq has been updated, propagate the change to UMA.  The UMA zone
 742  * max has slightly different semantics than the sysctl, for historical
 743  * reasons.
 744  */
 745 static void
 746 maxnipq_update(void)
 747 {
 748
 749         /*
 750          * -1 for unlimited allocation.
 751          */
 752         if (V_maxnipq < 0)
 753                 uma_zone_set_max(V_ipq_zone, 0);
 754         /*
 755          * Positive number for specific bound.
 756          */
 757         if (V_maxnipq > 0)
 758                 uma_zone_set_max(V_ipq_zone, V_maxnipq);
 759         /*
 760          * Zero specifies no further fragment queue allocation -- set the
 761          * bound very low, but rely on implementation elsewhere to actually
 762          * prevent allocation and reclaim current queues.
 763          */
 764         if (V_maxnipq == 0)
 765                 uma_zone_set_max(V_ipq_zone, 1);
 766 }
 767
 768 static void
 769 ipq_zone_change(void *tag)
 770 {
 771
 772         if (V_maxnipq > 0 && V_maxnipq < (nmbclusters / 32)) {
 773                 V_maxnipq = nmbclusters / 32;
 774                 maxnipq_update();
 775         }
 776 }
 777
 778 static int
 779 sysctl_maxnipq(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 780 {
 781         int error, i;
 782
 783         i = V_maxnipq;
 784         error = sysctl_handle_int(oidp, &i, 0, req);
 785         if (error || !req->newptr)
 786                 return (error);
 787
 788         /*
 789          * XXXRW: Might be a good idea to sanity check the argument and place
 790          * an extreme upper bound.
 791          */
 792         if (i < -1)
 793                 return (EINVAL);
 794         V_maxnipq = i;
 795         maxnipq_update();
 796         return (0);
 797 }
 798
 799 SYSCTL_PROC(_net_inet_ip, OID_AUTO, maxfragpackets, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 800     NULL, 0, sysctl_maxnipq, "I",
 801     "Maximum number of IPv4 fragment reassembly queue entries");
 802
 803 #define M_IP_FRAG       M_PROTO9
 804
 805 /*
 806  * Take incoming datagram fragment and try to reassemble it into
 807  * whole datagram.  If the argument is the first fragment or one
 808  * in between the function will return NULL and store the mbuf
 809  * in the fragment chain.  If the argument is the last fragment
 810  * the packet will be reassembled and the pointer to the new
 811  * mbuf returned for further processing.  Only m_tags attached
 812  * to the first packet/fragment are preserved.
 813  * The IP header is *NOT* adjusted out of iplen.
 814  */
 815 struct mbuf *
 816 ip_reass(struct mbuf *m)
 817 {
 818         struct ip *ip;
 819         struct mbuf *p, *q, *nq, *t;
 820         struct ipq *fp = NULL;
 821         struct ipqhead *head;
 822         int i, hlen, next;
 823         u_int8_t ecn, ecn0;
 824         u_short hash;
 825
 826         /* If maxnipq or maxfragsperpacket are 0, never accept fragments. */
 827         if (V_maxnipq == 0 || V_maxfragsperpacket == 0) {
 828                 IPSTAT_INC(ips_fragments);
 829                 IPSTAT_INC(ips_fragdropped);
 830                 m_freem(m);
 831                 return (NULL);
 832         }
 833
 834         ip = mtod(m, struct ip *);
 835         hlen = ip->ip_hl << 2;
 836
 837         hash = IPREASS_HASH(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_id);
 838         head = &V_ipq[hash];
 839         IPQ_LOCK();
 840
 841         /*
 842          * Look for queue of fragments
 843          * of this datagram.
 844          */
 845         TAILQ_FOREACH(fp, head, ipq_list)
 846                 if (ip->ip_id == fp->ipq_id &&
 847                     ip->ip_src.s_addr == fp->ipq_src.s_addr &&
 848                     ip->ip_dst.s_addr == fp->ipq_dst.s_addr &&
 849 #ifdef MAC
 850                     mac_ipq_match(m, fp) &&
 851 #endif
 852                     ip->ip_p == fp->ipq_p)
 853                         goto found;
 854
 855         fp = NULL;
 856
 857         /*
 858          * Attempt to trim the number of allocated fragment queues if it
 859          * exceeds the administrative limit.
 860          */
 861         if ((V_nipq > V_maxnipq) && (V_maxnipq > 0)) {
 862                 /*
 863                  * drop something from the tail of the current queue
 864                  * before proceeding further
 865                  */
 866                 struct ipq *q = TAILQ_LAST(head, ipqhead);
 867                 if (q == NULL) {   /* gak */
 868                         for (i = 0; i < IPREASS_NHASH; i++) {
 869                                 struct ipq *r = TAILQ_LAST(&V_ipq[i], ipqhead);
 870                                 if (r) {
 871                                         IPSTAT_ADD(ips_fragtimeout,
 872                                             r->ipq_nfrags);
 873                                         ip_freef(&V_ipq[i], r);
 874                                         break;
 875                                 }
 876                         }
 877                 } else {
 878                         IPSTAT_ADD(ips_fragtimeout, q->ipq_nfrags);
 879                         ip_freef(head, q);
 880                 }
 881         }
 882
 883 found:
 884         /*
 885          * Adjust ip_len to not reflect header,
 886          * convert offset of this to bytes.
 887          */
 888         ip->ip_len = htons(ntohs(ip->ip_len) - hlen);
 889         if (ip->ip_off & htons(IP_MF)) {
 890                 /*
 891                  * Make sure that fragments have a data length
 892                  * that's a non-zero multiple of 8 bytes.
 893                  */
 894                 if (ip->ip_len == htons(0) || (ntohs(ip->ip_len) & 0x7) != 0) {
 895                         IPSTAT_INC(ips_toosmall); /* XXX */
 896                         goto dropfrag;
 897                 }
 898                 m->m_flags |= M_IP_FRAG;
 899         } else
 900                 m->m_flags &= ~M_IP_FRAG;
 901         ip->ip_off = htons(ntohs(ip->ip_off) << 3);
 902
 903         /*
 904          * Attempt reassembly; if it succeeds, proceed.
 905          * ip_reass() will return a different mbuf.
 906          */
 907         IPSTAT_INC(ips_fragments);
 908         m->m_pkthdr.PH_loc.ptr = ip;
 909
 910         /* Previous ip_reass() started here. */
 911         /*
 912          * Presence of header sizes in mbufs
 913          * would confuse code below.
 914          */
 915         m->m_data += hlen;
 916         m->m_len -= hlen;
 917
 918         /*
 919          * If first fragment to arrive, create a reassembly queue.
 920          */
 921         if (fp == NULL) {
 922                 fp = uma_zalloc(V_ipq_zone, M_NOWAIT);
 923                 if (fp == NULL)
 924                         goto dropfrag;
 925 #ifdef MAC
 926                 if (mac_ipq_init(fp, M_NOWAIT) != 0) {
 927                         uma_zfree(V_ipq_zone, fp);
 928                         fp = NULL;
 929                         goto dropfrag;
 930                 }
 931                 mac_ipq_create(m, fp);
 932 #endif
 933                 TAILQ_INSERT_HEAD(head, fp, ipq_list);
 934                 V_nipq++;
 935                 fp->ipq_nfrags = 1;
 936                 fp->ipq_ttl = IPFRAGTTL;
 937                 fp->ipq_p = ip->ip_p;
 938                 fp->ipq_id = ip->ip_id;
 939                 fp->ipq_src = ip->ip_src;
 940                 fp->ipq_dst = ip->ip_dst;
 941                 fp->ipq_frags = m;
 942                 m->m_nextpkt = NULL;
 943                 goto done;
 944         } else {
 945                 fp->ipq_nfrags++;
 946 #ifdef MAC
 947                 mac_ipq_update(m, fp);
 948 #endif
 949         }
 950
 951 #define GETIP(m)        ((struct ip*)((m)->m_pkthdr.PH_loc.ptr))
 952
 953         /*
 954          * Handle ECN by comparing this segment with the first one;
 955          * if CE is set, do not lose CE.
 956          * drop if CE and not-ECT are mixed for the same packet.
 957          */
 958         ecn = ip->ip_tos & IPTOS_ECN_MASK;
 959         ecn0 = GETIP(fp->ipq_frags)->ip_tos & IPTOS_ECN_MASK;
 960         if (ecn == IPTOS_ECN_CE) {
 961                 if (ecn0 == IPTOS_ECN_NOTECT)
 962                         goto dropfrag;
 963                 if (ecn0 != IPTOS_ECN_CE)
 964                         GETIP(fp->ipq_frags)->ip_tos |= IPTOS_ECN_CE;
 965         }
 966         if (ecn == IPTOS_ECN_NOTECT && ecn0 != IPTOS_ECN_NOTECT)
 967                 goto dropfrag;
 968
 969         /*
 970          * Find a segment which begins after this one does.
 971          */
 972         for (p = NULL, q = fp->ipq_frags; q; p = q, q = q->m_nextpkt)
 973                 if (ntohs(GETIP(q)->ip_off) > ntohs(ip->ip_off))
 974                         break;
 975
 976         /*
 977          * If there is a preceding segment, it may provide some of
 978          * our data already.  If so, drop the data from the incoming
 979          * segment.  If it provides all of our data, drop us, otherwise
 980          * stick new segment in the proper place.
 981          *
 982          * If some of the data is dropped from the preceding
 983          * segment, then it's checksum is invalidated.
 984          */
 985         if (p) {
 986                 i = ntohs(GETIP(p)->ip_off) + ntohs(GETIP(p)->ip_len) -
 987                     ntohs(ip->ip_off);
 988                 if (i > 0) {
 989                         if (i >= ntohs(ip->ip_len))
 990                                 goto dropfrag;
 991                         m_adj(m, i);
 992                         m->m_pkthdr.csum_flags = 0;
 993                         ip->ip_off = htons(ntohs(ip->ip_off) + i);
 994                         ip->ip_len = htons(ntohs(ip->ip_len) - i);
 995                 }
 996                 m->m_nextpkt = p->m_nextpkt;
 997                 p->m_nextpkt = m;
 998         } else {
 999                 m->m_nextpkt = fp->ipq_frags;
1000                 fp->ipq_frags = m;
1001         }
1002
1003         /*
1004          * While we overlap succeeding segments trim them or,
1005          * if they are completely covered, dequeue them.
1006          */
1007         for (; q != NULL && ntohs(ip->ip_off) + ntohs(ip->ip_len) >
1008             ntohs(GETIP(q)->ip_off); q = nq) {
1009                 i = (ntohs(ip->ip_off) + ntohs(ip->ip_len)) -
1010                     ntohs(GETIP(q)->ip_off);
1011                 if (i < ntohs(GETIP(q)->ip_len)) {
1012                         GETIP(q)->ip_len = htons(ntohs(GETIP(q)->ip_len) - i);
1013                         GETIP(q)->ip_off = htons(ntohs(GETIP(q)->ip_off) + i);
1014                         m_adj(q, i);
1015                         q->m_pkthdr.csum_flags = 0;
1016                         break;
1017                 }
1018                 nq = q->m_nextpkt;
1019                 m->m_nextpkt = nq;
1020                 IPSTAT_INC(ips_fragdropped);
1021                 fp->ipq_nfrags--;
1022                 m_freem(q);
1023         }
1024
1025         /*
1026          * Check for complete reassembly and perform frag per packet
1027          * limiting.
1028          *
1029          * Frag limiting is performed here so that the nth frag has
1030          * a chance to complete the packet before we drop the packet.
1031          * As a result, n+1 frags are actually allowed per packet, but
1032          * only n will ever be stored. (n = maxfragsperpacket.)
1033          *
1034          */
1035         next = 0;
1036         for (p = NULL, q = fp->ipq_frags; q; p = q, q = q->m_nextpkt) {
1037                 if (ntohs(GETIP(q)->ip_off) != next) {
1038                         if (fp->ipq_nfrags > V_maxfragsperpacket) {
1039                                 IPSTAT_ADD(ips_fragdropped, fp->ipq_nfrags);
1040                                 ip_freef(head, fp);
1041                         }
1042                         goto done;
1043                 }
1044                 next += ntohs(GETIP(q)->ip_len);
1045         }
1046         /* Make sure the last packet didn't have the IP_MF flag */
1047         if (p->m_flags & M_IP_FRAG) {
1048                 if (fp->ipq_nfrags > V_maxfragsperpacket) {
1049                         IPSTAT_ADD(ips_fragdropped, fp->ipq_nfrags);
1050                         ip_freef(head, fp);
1051                 }
1052                 goto done;
1053         }
1054
1055         /*
1056          * Reassembly is complete.  Make sure the packet is a sane size.
1057          */
1058         q = fp->ipq_frags;
1059         ip = GETIP(q);
1060         if (next + (ip->ip_hl << 2) > IP_MAXPACKET) {
1061                 IPSTAT_INC(ips_toolong);
1062                 IPSTAT_ADD(ips_fragdropped, fp->ipq_nfrags);
1063                 ip_freef(head, fp);
1064                 goto done;
1065         }
1066
1067         /*
1068          * Concatenate fragments.
1069          */
1070         m = q;
1071         t = m->m_next;
1072         m->m_next = NULL;
1073         m_cat(m, t);
1074         nq = q->m_nextpkt;
1075         q->m_nextpkt = NULL;
1076         for (q = nq; q != NULL; q = nq) {
1077                 nq = q->m_nextpkt;
1078                 q->m_nextpkt = NULL;
1079                 m->m_pkthdr.csum_flags &= q->m_pkthdr.csum_flags;
1080                 m->m_pkthdr.csum_data += q->m_pkthdr.csum_data;
1081                 m_cat(m, q);
1082         }
1083         /*
1084          * In order to do checksumming faster we do 'end-around carry' here
1085          * (and not in for{} loop), though it implies we are not going to
1086          * reassemble more than 64k fragments.
1087          */
1088         while (m->m_pkthdr.csum_data & 0xffff0000)
1089                 m->m_pkthdr.csum_data = (m->m_pkthdr.csum_data & 0xffff) +
1090                     (m->m_pkthdr.csum_data >> 16);
1091 #ifdef MAC
1092         mac_ipq_reassemble(fp, m);
1093         mac_ipq_destroy(fp);
1094 #endif
1095
1096         /*
1097          * Create header for new ip packet by modifying header of first
1098          * packet;  dequeue and discard fragment reassembly header.
1099          * Make header visible.
1100          */
1101         ip->ip_len = htons((ip->ip_hl << 2) + next);
1102         ip->ip_src = fp->ipq_src;
1103         ip->ip_dst = fp->ipq_dst;
1104         TAILQ_REMOVE(head, fp, ipq_list);
1105         V_nipq--;
1106         uma_zfree(V_ipq_zone, fp);
1107         m->m_len += (ip->ip_hl << 2);
1108         m->m_data -= (ip->ip_hl << 2);
1109         /* some debugging cruft by sklower, below, will go away soon */
1110         if (m->m_flags & M_PKTHDR)      /* XXX this should be done elsewhere */
1111                 m_fixhdr(m);
1112         IPSTAT_INC(ips_reassembled);
1113         IPQ_UNLOCK();
1114         return (m);
1115
1116 dropfrag:
1117         IPSTAT_INC(ips_fragdropped);
1118         if (fp != NULL)
1119                 fp->ipq_nfrags--;
1120         m_freem(m);
1121 done:
1122         IPQ_UNLOCK();
1123         return (NULL);
1124
1125 #undef GETIP
1126 }
1127
1128 /*
1129  * Free a fragment reassembly header and all
1130  * associated datagrams.
1131  */
1132 static void
1133 ip_freef(struct ipqhead *fhp, struct ipq *fp)
1134 {
1135         struct mbuf *q;
1136
1137         IPQ_LOCK_ASSERT();
1138
1139         while (fp->ipq_frags) {
1140                 q = fp->ipq_frags;
1141                 fp->ipq_frags = q->m_nextpkt;
1142                 m_freem(q);
1143         }
1144         TAILQ_REMOVE(fhp, fp, ipq_list);
1145         uma_zfree(V_ipq_zone, fp);
1146         V_nipq--;
1147 }
1148
1149 /*
1150  * IP timer processing;
1151  * if a timer expires on a reassembly
1152  * queue, discard it.
1153  */
1154 void
1155 ip_slowtimo(void)
1156 {
1157         VNET_ITERATOR_DECL(vnet_iter);
1158         struct ipq *fp;
1159         int i;
1160
1161         VNET_LIST_RLOCK_NOSLEEP();
1162         IPQ_LOCK();
1163         VNET_FOREACH(vnet_iter) {
1164                 CURVNET_SET(vnet_iter);
1165                 for (i = 0; i < IPREASS_NHASH; i++) {
1166                         for(fp = TAILQ_FIRST(&V_ipq[i]); fp;) {
1167                                 struct ipq *fpp;
1168
1169                                 fpp = fp;
1170                                 fp = TAILQ_NEXT(fp, ipq_list);
1171                                 if(--fpp->ipq_ttl == 0) {
1172                                         IPSTAT_ADD(ips_fragtimeout,
1173                                             fpp->ipq_nfrags);
1174                                         ip_freef(&V_ipq[i], fpp);
1175                                 }
1176                         }
1177                 }
1178                 /*
1179                  * If we are over the maximum number of fragments
1180                  * (due to the limit being lowered), drain off
1181                  * enough to get down to the new limit.
1182                  */
1183                 if (V_maxnipq >= 0 && V_nipq > V_maxnipq) {
1184                         for (i = 0; i < IPREASS_NHASH; i++) {
1185                                 while (V_nipq > V_maxnipq &&
1186                                     !TAILQ_EMPTY(&V_ipq[i])) {
1187                                         IPSTAT_ADD(ips_fragdropped,
1188                                             TAILQ_FIRST(&V_ipq[i])->ipq_nfrags);
1189                                         ip_freef(&V_ipq[i],
1190                                             TAILQ_FIRST(&V_ipq[i]));
1191                                 }
1192                         }
1193                 }
1194                 CURVNET_RESTORE();
1195         }
1196         IPQ_UNLOCK();
1197         VNET_LIST_RUNLOCK_NOSLEEP();
1198 }
1199
1200 /*
1201  * Drain off all datagram fragments.
1202  */
1203 static void
1204 ip_drain_locked(void)
1205 {
1206         int     i;
1207
1208         IPQ_LOCK_ASSERT();
1209
1210         for (i = 0; i < IPREASS_NHASH; i++) {
1211                 while(!TAILQ_EMPTY(&V_ipq[i])) {
1212                         IPSTAT_ADD(ips_fragdropped,
1213                             TAILQ_FIRST(&V_ipq[i])->ipq_nfrags);
1214                         ip_freef(&V_ipq[i], TAILQ_FIRST(&V_ipq[i]));
1215                 }
1216         }
1217 }
1218
1219 void
1220 ip_drain(void)
1221 {
1222         VNET_ITERATOR_DECL(vnet_iter);
1223
1224         VNET_LIST_RLOCK_NOSLEEP();
1225         IPQ_LOCK();
1226         VNET_FOREACH(vnet_iter) {
1227                 CURVNET_SET(vnet_iter);
1228                 ip_drain_locked();
1229                 CURVNET_RESTORE();
1230         }
1231         IPQ_UNLOCK();
1232         VNET_LIST_RUNLOCK_NOSLEEP();
1233         in_rtqdrain();
1234 }
1235
1236 /*
1237  * The protocol to be inserted into ip_protox[] must be already registered
1238  * in inetsw[], either statically or through pf_proto_register().
1239  */
1240 int
1241 ipproto_register(short ipproto)
1242 {
1243         struct protosw *pr;
1244
1245         /* Sanity checks. */
1246         if (ipproto <= 0 || ipproto >= IPPROTO_MAX)
1247                 return (EPROTONOSUPPORT);
1248
1249         /*
1250          * The protocol slot must not be occupied by another protocol
1251          * already.  An index pointing to IPPROTO_RAW is unused.
1252          */
1253         pr = pffindproto(PF_INET, IPPROTO_RAW, SOCK_RAW);
1254         if (pr == NULL)
1255                 return (EPFNOSUPPORT);
1256         if (ip_protox[ipproto] != pr - inetsw)  /* IPPROTO_RAW */
1257                 return (EEXIST);
1258
1259         /* Find the protocol position in inetsw[] and set the index. */
1260         for (pr = inetdomain.dom_protosw;
1261              pr < inetdomain.dom_protoswNPROTOSW; pr++) {
1262                 if (pr->pr_domain->dom_family == PF_INET &&
1263                     pr->pr_protocol && pr->pr_protocol == ipproto) {
1264                         ip_protox[pr->pr_protocol] = pr - inetsw;
1265                         return (0);
1266                 }
1267         }
1268         return (EPROTONOSUPPORT);
1269 }
1270
1271 int
1272 ipproto_unregister(short ipproto)
1273 {
1274         struct protosw *pr;
1275
1276         /* Sanity checks. */
1277         if (ipproto <= 0 || ipproto >= IPPROTO_MAX)
1278                 return (EPROTONOSUPPORT);
1279
1280         /* Check if the protocol was indeed registered. */
1281         pr = pffindproto(PF_INET, IPPROTO_RAW, SOCK_RAW);
1282         if (pr == NULL)
1283                 return (EPFNOSUPPORT);
1284         if (ip_protox[ipproto] == pr - inetsw)  /* IPPROTO_RAW */
1285                 return (ENOENT);
1286
1287         /* Reset the protocol slot to IPPROTO_RAW. */
1288         ip_protox[ipproto] = pr - inetsw;
1289         return (0);
1290 }
1291
1292 /*
1293  * Given address of next destination (final or next hop), return (referenced)
1294  * internet address info of interface to be used to get there.
1295  */
1296 struct in_ifaddr *
1297 ip_rtaddr(struct in_addr dst, u_int fibnum)
1298 {
1299         struct route sro;
1300         struct sockaddr_in *sin;
1301         struct in_ifaddr *ia;
1302
1303         bzero(&sro, sizeof(sro));
1304         sin = (struct sockaddr_in *)&sro.ro_dst;
1305         sin->sin_family = AF_INET;
1306         sin->sin_len = sizeof(*sin);
1307         sin->sin_addr = dst;
1308         in_rtalloc_ign(&sro, 0, fibnum);
1309
1310         if (sro.ro_rt == NULL)
1311                 return (NULL);
1312
1313         ia = ifatoia(sro.ro_rt->rt_ifa);
1314         ifa_ref(&ia->ia_ifa);
1315         RTFREE(sro.ro_rt);
1316         return (ia);
1317 }
1318
1319 u_char inetctlerrmap[PRC_NCMDS] = {
1320         0,              0,              0,              0,
1321         0,              EMSGSIZE,       EHOSTDOWN,      EHOSTUNREACH,
1322         EHOSTUNREACH,   EHOSTUNREACH,   ECONNREFUSED,   ECONNREFUSED,
1323         EMSGSIZE,       EHOSTUNREACH,   0,              0,
1324         0,              0,              EHOSTUNREACH,   0,
1325         ENOPROTOOPT,    ECONNREFUSED
1326 };
1327
1328 /*
1329  * Forward a packet.  If some error occurs return the sender
1330  * an icmp packet.  Note we can't always generate a meaningful
1331  * icmp message because icmp doesn't have a large enough repertoire
1332  * of codes and types.
1333  *
1334  * If not forwarding, just drop the packet.  This could be confusing
1335  * if ipforwarding was zero but some routing protocol was advancing
1336  * us as a gateway to somewhere.  However, we must let the routing
1337  * protocol deal with that.
1338  *
1339  * The srcrt parameter indicates whether the packet is being forwarded
1340  * via a source route.
1341  */
1342 void
1343 ip_forward(struct mbuf *m, int srcrt)
1344 {
1345         struct ip *ip = mtod(m, struct ip *);
1346         struct in_ifaddr *ia;
1347         struct mbuf *mcopy;
1348         struct in_addr dest;
1349         struct route ro;
1350         int error, type = 0, code = 0, mtu = 0;
1351
1352         if (m->m_flags & (M_BCAST|M_MCAST) || in_canforward(ip->ip_dst) == 0) {
1353                 IPSTAT_INC(ips_cantforward);
1354                 m_freem(m);
1355                 return;
1356         }
1357 #ifdef IPSTEALTH
1358         if (!V_ipstealth) {
1359 #endif
1360                 if (ip->ip_ttl <= IPTTLDEC) {
1361                         icmp_error(m, ICMP_TIMXCEED, ICMP_TIMXCEED_INTRANS,
1362                             0, 0);
1363                         return;
1364                 }
1365 #ifdef IPSTEALTH
1366         }
1367 #endif
1368
1369         ia = ip_rtaddr(ip->ip_dst, M_GETFIB(m));
1370 #ifndef IPSEC
1371         /*
1372          * 'ia' may be NULL if there is no route for this destination.
1373          * In case of IPsec, Don't discard it just yet, but pass it to
1374          * ip_output in case of outgoing IPsec policy.
1375          */
1376         if (!srcrt && ia == NULL) {
1377                 icmp_error(m, ICMP_UNREACH, ICMP_UNREACH_HOST, 0, 0);
1378                 return;
1379         }
1380 #endif
1381
1382         /*
1383          * Save the IP header and at most 8 bytes of the payload,
1384          * in case we need to generate an ICMP message to the src.
1385          *
1386          * XXX this can be optimized a lot by saving the data in a local
1387          * buffer on the stack (72 bytes at most), and only allocating the
1388          * mbuf if really necessary. The vast majority of the packets
1389          * are forwarded without having to send an ICMP back (either
1390          * because unnecessary, or because rate limited), so we are
1391          * really we are wasting a lot of work here.
1392          *
1393          * We don't use m_copy() because it might return a reference
1394          * to a shared cluster. Both this function and ip_output()
1395          * assume exclusive access to the IP header in `m', so any
1396          * data in a cluster may change before we reach icmp_error().
1397          */
1398         mcopy = m_gethdr(M_NOWAIT, m->m_type);
1399         if (mcopy != NULL && !m_dup_pkthdr(mcopy, m, M_NOWAIT)) {
1400                 /*
1401                  * It's probably ok if the pkthdr dup fails (because
1402                  * the deep copy of the tag chain failed), but for now
1403                  * be conservative and just discard the copy since
1404                  * code below may some day want the tags.
1405                  */
1406                 m_free(mcopy);
1407                 mcopy = NULL;
1408         }
1409         if (mcopy != NULL) {
1410                 mcopy->m_len = min(ntohs(ip->ip_len), M_TRAILINGSPACE(mcopy));
1411                 mcopy->m_pkthdr.len = mcopy->m_len;
1412                 m_copydata(m, 0, mcopy->m_len, mtod(mcopy, caddr_t));
1413         }
1414
1415 #ifdef IPSTEALTH
1416         if (!V_ipstealth) {
1417 #endif
1418                 ip->ip_ttl -= IPTTLDEC;
1419 #ifdef IPSTEALTH
1420         }
1421 #endif
1422
1423         /*
1424          * If forwarding packet using same interface that it came in on,
1425          * perhaps should send a redirect to sender to shortcut a hop.
1426          * Only send redirect if source is sending directly to us,
1427          * and if packet was not source routed (or has any options).
1428          * Also, don't send redirect if forwarding using a default route
1429          * or a route modified by a redirect.
1430          */
1431         dest.s_addr = 0;
1432         if (!srcrt && V_ipsendredirects &&
1433             ia != NULL && ia->ia_ifp == m->m_pkthdr.rcvif) {
1434                 struct sockaddr_in *sin;
1435                 struct rtentry *rt;
1436
1437                 bzero(&ro, sizeof(ro));
1438                 sin = (struct sockaddr_in *)&ro.ro_dst;
1439                 sin->sin_family = AF_INET;
1440                 sin->sin_len = sizeof(*sin);
1441                 sin->sin_addr = ip->ip_dst;
1442                 in_rtalloc_ign(&ro, 0, M_GETFIB(m));
1443
1444                 rt = ro.ro_rt;
1445
1446                 if (rt && (rt->rt_flags & (RTF_DYNAMIC|RTF_MODIFIED)) == 0 &&
1447                     satosin(rt_key(rt))->sin_addr.s_addr != 0) {
1448 #define RTA(rt) ((struct in_ifaddr *)(rt->rt_ifa))
1449                         u_long src = ntohl(ip->ip_src.s_addr);
1450
1451                         if (RTA(rt) &&
1452                             (src & RTA(rt)->ia_subnetmask) == RTA(rt)->ia_subnet) {
1453                                 if (rt->rt_flags & RTF_GATEWAY)
1454                                         dest.s_addr = satosin(rt->rt_gateway)->sin_addr.s_addr;
1455                                 else
1456                                         dest.s_addr = ip->ip_dst.s_addr;
1457                                 /* Router requirements says to only send host redirects */
1458                                 type = ICMP_REDIRECT;
1459                                 code = ICMP_REDIRECT_HOST;
1460                         }
1461                 }
1462                 if (rt)
1463                         RTFREE(rt);
1464         }
1465
1466         /*
1467          * Try to cache the route MTU from ip_output so we can consider it for
1468          * the ICMP_UNREACH_NEEDFRAG "Next-Hop MTU" field described in RFC1191.
1469          */
1470         bzero(&ro, sizeof(ro));
1471
1472         error = ip_output(m, NULL, &ro, IP_FORWARDING, NULL, NULL);
1473
1474         if (error == EMSGSIZE && ro.ro_rt)
1475                 mtu = ro.ro_rt->rt_mtu;
1476         RO_RTFREE(&ro);
1477
1478         if (error)
1479                 IPSTAT_INC(ips_cantforward);
1480         else {
1481                 IPSTAT_INC(ips_forward);
1482                 if (type)
1483                         IPSTAT_INC(ips_redirectsent);
1484                 else {
1485                         if (mcopy)
1486                                 m_freem(mcopy);
1487                         if (ia != NULL)
1488                                 ifa_free(&ia->ia_ifa);
1489                         return;
1490                 }
1491         }
1492         if (mcopy == NULL) {
1493                 if (ia != NULL)
1494                         ifa_free(&ia->ia_ifa);
1495                 return;
1496         }
1497
1498         switch (error) {
1499
1500         case 0:                         /* forwarded, but need redirect */
1501                 /* type, code set above */
1502                 break;
1503
1504         case ENETUNREACH:
1505         case EHOSTUNREACH:
1506         case ENETDOWN:
1507         case EHOSTDOWN:
1508         default:
1509                 type = ICMP_UNREACH;
1510                 code = ICMP_UNREACH_HOST;
1511                 break;
1512
1513         case EMSGSIZE:
1514                 type = ICMP_UNREACH;
1515                 code = ICMP_UNREACH_NEEDFRAG;
1516
1517 #ifdef IPSEC
1518                 /*
1519                  * If IPsec is configured for this path,
1520                  * override any possibly mtu value set by ip_output.
1521                  */
1522                 mtu = ip_ipsec_mtu(mcopy, mtu);
1523 #endif /* IPSEC */
1524                 /*
1525                  * If the MTU was set before make sure we are below the
1526                  * interface MTU.
1527                  * If the MTU wasn't set before use the interface mtu or
1528                  * fall back to the next smaller mtu step compared to the
1529                  * current packet size.
1530                  */
1531                 if (mtu != 0) {
1532                         if (ia != NULL)
1533                                 mtu = min(mtu, ia->ia_ifp->if_mtu);
1534                 } else {
1535                         if (ia != NULL)
1536                                 mtu = ia->ia_ifp->if_mtu;
1537                         else
1538                                 mtu = ip_next_mtu(ntohs(ip->ip_len), 0);
1539                 }
1540                 IPSTAT_INC(ips_cantfrag);
1541                 break;
1542
1543         case ENOBUFS:
1544                 /*
1545                  * A router should not generate ICMP_SOURCEQUENCH as
1546                  * required in RFC1812 Requirements for IP Version 4 Routers.
1547                  * Source quench could be a big problem under DoS attacks,
1548                  * or if the underlying interface is rate-limited.
1549                  * Those who need source quench packets may re-enable them
1550                  * via the net.inet.ip.sendsourcequench sysctl.
1551                  */
1552                 if (V_ip_sendsourcequench == 0) {
1553                         m_freem(mcopy);
1554                         if (ia != NULL)
1555                                 ifa_free(&ia->ia_ifa);
1556                         return;
1557                 } else {
1558                         type = ICMP_SOURCEQUENCH;
1559                         code = 0;
1560                 }
1561                 break;
1562
1563         case EACCES:                    /* ipfw denied packet */
1564                 m_freem(mcopy);
1565                 if (ia != NULL)
1566                         ifa_free(&ia->ia_ifa);
1567                 return;
1568         }
1569         if (ia != NULL)
1570                 ifa_free(&ia->ia_ifa);
1571         icmp_error(mcopy, type, code, dest.s_addr, mtu);
1572 }
1573
1574 void
1575 ip_savecontrol(struct inpcb *inp, struct mbuf **mp, struct ip *ip,
1576     struct mbuf *m)
1577 {
1578
1579         if (inp->inp_socket->so_options & (SO_BINTIME | SO_TIMESTAMP)) {
1580                 struct bintime bt;
1581
1582                 bintime(&bt);
1583                 if (inp->inp_socket->so_options & SO_BINTIME) {
1584                         *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)&bt, sizeof(bt),
1585                             SCM_BINTIME, SOL_SOCKET);
1586                         if (*mp)
1587                                 mp = &(*mp)->m_next;
1588                 }
1589                 if (inp->inp_socket->so_options & SO_TIMESTAMP) {
1590                         struct timeval tv;
1591
1592                         bintime2timeval(&bt, &tv);
1593                         *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)&tv, sizeof(tv),
1594                             SCM_TIMESTAMP, SOL_SOCKET);
1595                         if (*mp)
1596                                 mp = &(*mp)->m_next;
1597                 }
1598         }
1599         if (inp->inp_flags & INP_RECVDSTADDR) {
1600                 *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)&ip->ip_dst,
1601                     sizeof(struct in_addr), IP_RECVDSTADDR, IPPROTO_IP);
1602                 if (*mp)
1603                         mp = &(*mp)->m_next;
1604         }
1605         if (inp->inp_flags & INP_RECVTTL) {
1606                 *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)&ip->ip_ttl,
1607                     sizeof(u_char), IP_RECVTTL, IPPROTO_IP);
1608                 if (*mp)
1609                         mp = &(*mp)->m_next;
1610         }
1611 #ifdef notyet
1612         /* XXX
1613          * Moving these out of udp_input() made them even more broken
1614          * than they already were.
1615          */
1616         /* options were tossed already */
1617         if (inp->inp_flags & INP_RECVOPTS) {
1618                 *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)opts_deleted_above,
1619                     sizeof(struct in_addr), IP_RECVOPTS, IPPROTO_IP);
1620                 if (*mp)
1621                         mp = &(*mp)->m_next;
1622         }
1623         /* ip_srcroute doesn't do what we want here, need to fix */
1624         if (inp->inp_flags & INP_RECVRETOPTS) {
1625                 *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)ip_srcroute(m),
1626                     sizeof(struct in_addr), IP_RECVRETOPTS, IPPROTO_IP);
1627                 if (*mp)
1628                         mp = &(*mp)->m_next;
1629         }
1630 #endif
1631         if (inp->inp_flags & INP_RECVIF) {
1632                 struct ifnet *ifp;
1633                 struct sdlbuf {
1634                         struct sockaddr_dl sdl;
1635                         u_char  pad[32];
1636                 } sdlbuf;
1637                 struct sockaddr_dl *sdp;
1638                 struct sockaddr_dl *sdl2 = &sdlbuf.sdl;
1639
1640                 if ((ifp = m->m_pkthdr.rcvif) &&
1641                     ifp->if_index && ifp->if_index <= V_if_index) {
1642                         sdp = (struct sockaddr_dl *)ifp->if_addr->ifa_addr;
1643                         /*
1644                          * Change our mind and don't try copy.
1645                          */
1646                         if (sdp->sdl_family != AF_LINK ||
1647                             sdp->sdl_len > sizeof(sdlbuf)) {
1648                                 goto makedummy;
1649                         }
1650                         bcopy(sdp, sdl2, sdp->sdl_len);
1651                 } else {
1652 makedummy:
1653                         sdl2->sdl_len =
1654                             offsetof(struct sockaddr_dl, sdl_data[0]);
1655                         sdl2->sdl_family = AF_LINK;
1656                         sdl2->sdl_index = 0;
1657                         sdl2->sdl_nlen = sdl2->sdl_alen = sdl2->sdl_slen = 0;
1658                 }
1659                 *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)sdl2, sdl2->sdl_len,
1660                     IP_RECVIF, IPPROTO_IP);
1661                 if (*mp)
1662                         mp = &(*mp)->m_next;
1663         }
1664         if (inp->inp_flags & INP_RECVTOS) {
1665                 *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)&ip->ip_tos,
1666                     sizeof(u_char), IP_RECVTOS, IPPROTO_IP);
1667                 if (*mp)
1668                         mp = &(*mp)->m_next;
1669         }
1670 }
1671
1672 /*
1673  * XXXRW: Multicast routing code in ip_mroute.c is generally MPSAFE, but the
1674  * ip_rsvp and ip_rsvp_on variables need to be interlocked with rsvp_on
1675  * locking.  This code remains in ip_input.c as ip_mroute.c is optionally
1676  * compiled.
1677  */
1678 static VNET_DEFINE(int, ip_rsvp_on);
1679 VNET_DEFINE(struct socket *, ip_rsvpd);
1680
1681 #define V_ip_rsvp_on            VNET(ip_rsvp_on)
1682
1683 int
1684 ip_rsvp_init(struct socket *so)
1685 {
1686
1687         if (so->so_type != SOCK_RAW ||
1688             so->so_proto->pr_protocol != IPPROTO_RSVP)
1689                 return EOPNOTSUPP;
1690
1691         if (V_ip_rsvpd != NULL)
1692                 return EADDRINUSE;
1693
1694         V_ip_rsvpd = so;
1695         /*
1696          * This may seem silly, but we need to be sure we don't over-increment
1697          * the RSVP counter, in case something slips up.
1698          */
1699         if (!V_ip_rsvp_on) {
1700                 V_ip_rsvp_on = 1;
1701                 V_rsvp_on++;
1702         }
1703
1704         return 0;
1705 }
1706
1707 int
1708 ip_rsvp_done(void)
1709 {
1710
1711         V_ip_rsvpd = NULL;
1712         /*
1713          * This may seem silly, but we need to be sure we don't over-decrement
1714          * the RSVP counter, in case something slips up.
1715          */
1716         if (V_ip_rsvp_on) {
1717                 V_ip_rsvp_on = 0;
1718                 V_rsvp_on--;
1719         }
1720         return 0;
1721 }
1722
1723 void
1724 rsvp_input(struct mbuf *m, int off)     /* XXX must fixup manually */
1725 {
1726
1727         if (rsvp_input_p) { /* call the real one if loaded */
1728                 rsvp_input_p(m, off);
1729                 return;
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;
1740         }
1741
1742         if (V_ip_rsvpd != NULL) {
1743                 rip_input(m, off);
1744                 return;
1745         }
1746         /* Drop the packet */
1747         m_freem(m);
1748 }