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                 if (m_tag_find(m, PACKET_TAG_IPFORWARD, NULL) != NULL) {
 503                         /*
 504                          * Directly ship the packet on.  This allows
 505                          * forwarding packets originally destined to us
 506                          * to some other directly connected host.
 507                          */
 508                         ip_forward(m, 1);
 509                         return;
 510                 }
 511         }
 512 passin:
 513
 514         /*
 515          * Process options and, if not destined for us,
 516          * ship it on.  ip_dooptions returns 1 when an
 517          * error was detected (causing an icmp message
 518          * to be sent and the original packet to be freed).
 519          */
 520         if (hlen > sizeof (struct ip) && ip_dooptions(m, 0))
 521                 return;
 522
 523         /* greedy RSVP, snatches any PATH packet of the RSVP protocol and no
 524          * matter if it is destined to another node, or whether it is
 525          * a multicast one, RSVP wants it! and prevents it from being forwarded
 526          * anywhere else. Also checks if the rsvp daemon is running before
 527          * grabbing the packet.
 528          */
 529         if (V_rsvp_on && ip->ip_p==IPPROTO_RSVP)
 530                 goto ours;
 531
 532         /*
 533          * Check our list of addresses, to see if the packet is for us.
 534          * If we don't have any addresses, assume any unicast packet
 535          * we receive might be for us (and let the upper layers deal
 536          * with it).
 537          */
 538         if (TAILQ_EMPTY(&V_in_ifaddrhead) &&
 539             (m->m_flags & (M_MCAST|M_BCAST)) == 0)
 540                 goto ours;
 541
 542         /*
 543          * Enable a consistency check between the destination address
 544          * and the arrival interface for a unicast packet (the RFC 1122
 545          * strong ES model) if IP forwarding is disabled and the packet
 546          * is not locally generated and the packet is not subject to
 547          * 'ipfw fwd'.
 548          *
 549          * XXX - Checking also should be disabled if the destination
 550          * address is ipnat'ed to a different interface.
 551          *
 552          * XXX - Checking is incompatible with IP aliases added
 553          * to the loopback interface instead of the interface where
 554          * the packets are received.
 555          *
 556          * XXX - This is the case for carp vhost IPs as well so we
 557          * insert a workaround. If the packet got here, we already
 558          * checked with carp_iamatch() and carp_forus().
 559          */
 560         checkif = V_ip_checkinterface && (V_ipforwarding == 0) &&
 561             ifp != NULL && ((ifp->if_flags & IFF_LOOPBACK) == 0) &&
 562             ifp->if_carp == NULL && (dchg == 0);
 563
 564         /*
 565          * Check for exact addresses in the hash bucket.
 566          */
 567         IN_IFADDR_RLOCK();
 568         LIST_FOREACH(ia, INADDR_HASH(ip->ip_dst.s_addr), ia_hash) {
 569                 /*
 570                  * If the address matches, verify that the packet
 571                  * arrived via the correct interface if checking is
 572                  * enabled.
 573                  */
 574                 if (IA_SIN(ia)->sin_addr.s_addr == ip->ip_dst.s_addr &&
 575                     (!checkif || ia->ia_ifp == ifp)) {
 576                         ifa_ref(&ia->ia_ifa);
 577                         IN_IFADDR_RUNLOCK();
 578                         goto ours;
 579                 }
 580         }
 581         IN_IFADDR_RUNLOCK();
 582
 583         /*
 584          * Check for broadcast addresses.
 585          *
 586          * Only accept broadcast packets that arrive via the matching
 587          * interface.  Reception of forwarded directed broadcasts would
 588          * be handled via ip_forward() and ether_output() with the loopback
 589          * into the stack for SIMPLEX interfaces handled by ether_output().
 590          */
 591         if (ifp != NULL && ifp->if_flags & IFF_BROADCAST) {
 592                 IF_ADDR_RLOCK(ifp);
 593                 TAILQ_FOREACH(ifa, &ifp->if_addrhead, ifa_link) {
 594                         if (ifa->ifa_addr->sa_family != AF_INET)
 595                                 continue;
 596                         ia = ifatoia(ifa);
 597                         if (satosin(&ia->ia_broadaddr)->sin_addr.s_addr ==
 598                             ip->ip_dst.s_addr) {
 599                                 ifa_ref(ifa);
 600                                 IF_ADDR_RUNLOCK(ifp);
 601                                 goto ours;
 602                         }
 603 #ifdef BOOTP_COMPAT
 604                         if (IA_SIN(ia)->sin_addr.s_addr == INADDR_ANY) {
 605                                 ifa_ref(ifa);
 606                                 IF_ADDR_RUNLOCK(ifp);
 607                                 goto ours;
 608                         }
 609 #endif
 610                 }
 611                 IF_ADDR_RUNLOCK(ifp);
 612                 ia = NULL;
 613         }
 614         /* RFC 3927 2.7: Do not forward datagrams for 169.254.0.0/16. */
 615         if (IN_LINKLOCAL(ntohl(ip->ip_dst.s_addr))) {
 616                 IPSTAT_INC(ips_cantforward);
 617                 m_freem(m);
 618                 return;
 619         }
 620         if (IN_MULTICAST(ntohl(ip->ip_dst.s_addr))) {
 621                 if (V_ip_mrouter) {
 622                         /*
 623                          * If we are acting as a multicast router, all
 624                          * incoming multicast packets are passed to the
 625                          * kernel-level multicast forwarding function.
 626                          * The packet is returned (relatively) intact; if
 627                          * ip_mforward() returns a non-zero value, the packet
 628                          * must be discarded, else it may be accepted below.
 629                          */
 630                         if (ip_mforward && ip_mforward(ip, ifp, m, 0) != 0) {
 631                                 IPSTAT_INC(ips_cantforward);
 632                                 m_freem(m);
 633                                 return;
 634                         }
 635
 636                         /*
 637                          * The process-level routing daemon needs to receive
 638                          * all multicast IGMP packets, whether or not this
 639                          * host belongs to their destination groups.
 640                          */
 641                         if (ip->ip_p == IPPROTO_IGMP)
 642                                 goto ours;
 643                         IPSTAT_INC(ips_forward);
 644                 }
 645                 /*
 646                  * Assume the packet is for us, to avoid prematurely taking
 647                  * a lock on the in_multi hash. Protocols must perform
 648                  * their own filtering and update statistics accordingly.
 649                  */
 650                 goto ours;
 651         }
 652         if (ip->ip_dst.s_addr == (u_long)INADDR_BROADCAST)
 653                 goto ours;
 654         if (ip->ip_dst.s_addr == INADDR_ANY)
 655                 goto ours;
 656
 657         /*
 658          * FAITH(Firewall Aided Internet Translator)
 659          */
 660         if (ifp && ifp->if_type == IFT_FAITH) {
 661                 if (V_ip_keepfaith) {
 662                         if (ip->ip_p == IPPROTO_TCP || ip->ip_p == IPPROTO_ICMP)
 663                                 goto ours;
 664                 }
 665                 m_freem(m);
 666                 return;
 667         }
 668
 669         /*
 670          * Not for us; forward if possible and desirable.
 671          */
 672         if (V_ipforwarding == 0) {
 673                 IPSTAT_INC(ips_cantforward);
 674                 m_freem(m);
 675         } else {
 676 #ifdef IPSEC
 677                 if (ip_ipsec_fwd(m))
 678                         goto bad;
 679 #endif /* IPSEC */
 680                 ip_forward(m, dchg);
 681         }
 682         return;
 683
 684 ours:
 685 #ifdef IPSTEALTH
 686         /*
 687          * IPSTEALTH: Process non-routing options only
 688          * if the packet is destined for us.
 689          */
 690         if (V_ipstealth && hlen > sizeof (struct ip) && ip_dooptions(m, 1)) {
 691                 if (ia != NULL)
 692                         ifa_free(&ia->ia_ifa);
 693                 return;
 694         }
 695 #endif /* IPSTEALTH */
 696
 697         /* Count the packet in the ip address stats */
 698         if (ia != NULL) {
 699                 ia->ia_ifa.if_ipackets++;
 700                 ia->ia_ifa.if_ibytes += m->m_pkthdr.len;
 701                 ifa_free(&ia->ia_ifa);
 702         }
 703
 704         /*
 705          * Attempt reassembly; if it succeeds, proceed.
 706          * ip_reass() will return a different mbuf.
 707          */
 708         if (ip->ip_off & htons(IP_MF | IP_OFFMASK)) {
 709                 /* XXXGL: shouldn't we save & set m_flags? */
 710                 m = ip_reass(m);
 711                 if (m == NULL)
 712                         return;
 713                 ip = mtod(m, struct ip *);
 714                 /* Get the header length of the reassembled packet */
 715                 hlen = ip->ip_hl << 2;
 716         }
 717
 718 #ifdef IPSEC
 719         /*
 720          * enforce IPsec policy checking if we are seeing last header.
 721          * note that we do not visit this with protocols with pcb layer
 722          * code - like udp/tcp/raw ip.
 723          */
 724         if (ip_ipsec_input(m))
 725                 goto bad;
 726 #endif /* IPSEC */
 727
 728         /*
 729          * Switch out to protocol's input routine.
 730          */
 731         IPSTAT_INC(ips_delivered);
 732
 733         (*inetsw[ip_protox[ip->ip_p]].pr_input)(m, hlen);
 734         return;
 735 bad:
 736         m_freem(m);
 737 }
 738
 739 /*
 740  * After maxnipq has been updated, propagate the change to UMA.  The UMA zone
 741  * max has slightly different semantics than the sysctl, for historical
 742  * reasons.
 743  */
 744 static void
 745 maxnipq_update(void)
 746 {
 747
 748         /*
 749          * -1 for unlimited allocation.
 750          */
 751         if (V_maxnipq < 0)
 752                 uma_zone_set_max(V_ipq_zone, 0);
 753         /*
 754          * Positive number for specific bound.
 755          */
 756         if (V_maxnipq > 0)
 757                 uma_zone_set_max(V_ipq_zone, V_maxnipq);
 758         /*
 759          * Zero specifies no further fragment queue allocation -- set the
 760          * bound very low, but rely on implementation elsewhere to actually
 761          * prevent allocation and reclaim current queues.
 762          */
 763         if (V_maxnipq == 0)
 764                 uma_zone_set_max(V_ipq_zone, 1);
 765 }
 766
 767 static void
 768 ipq_zone_change(void *tag)
 769 {
 770
 771         if (V_maxnipq > 0 && V_maxnipq < (nmbclusters / 32)) {
 772                 V_maxnipq = nmbclusters / 32;
 773                 maxnipq_update();
 774         }
 775 }
 776
 777 static int
 778 sysctl_maxnipq(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 779 {
 780         int error, i;
 781
 782         i = V_maxnipq;
 783         error = sysctl_handle_int(oidp, &i, 0, req);
 784         if (error || !req->newptr)
 785                 return (error);
 786
 787         /*
 788          * XXXRW: Might be a good idea to sanity check the argument and place
 789          * an extreme upper bound.
 790          */
 791         if (i < -1)
 792                 return (EINVAL);
 793         V_maxnipq = i;
 794         maxnipq_update();
 795         return (0);
 796 }
 797
 798 SYSCTL_PROC(_net_inet_ip, OID_AUTO, maxfragpackets, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 799     NULL, 0, sysctl_maxnipq, "I",
 800     "Maximum number of IPv4 fragment reassembly queue entries");
 801
 802 #define M_IP_FRAG       M_PROTO9
 803
 804 /*
 805  * Take incoming datagram fragment and try to reassemble it into
 806  * whole datagram.  If the argument is the first fragment or one
 807  * in between the function will return NULL and store the mbuf
 808  * in the fragment chain.  If the argument is the last fragment
 809  * the packet will be reassembled and the pointer to the new
 810  * mbuf returned for further processing.  Only m_tags attached
 811  * to the first packet/fragment are preserved.
 812  * The IP header is *NOT* adjusted out of iplen.
 813  */
 814 struct mbuf *
 815 ip_reass(struct mbuf *m)
 816 {
 817         struct ip *ip;
 818         struct mbuf *p, *q, *nq, *t;
 819         struct ipq *fp = NULL;
 820         struct ipqhead *head;
 821         int i, hlen, next;
 822         u_int8_t ecn, ecn0;
 823         u_short hash;
 824
 825         /* If maxnipq or maxfragsperpacket are 0, never accept fragments. */
 826         if (V_maxnipq == 0 || V_maxfragsperpacket == 0) {
 827                 IPSTAT_INC(ips_fragments);
 828                 IPSTAT_INC(ips_fragdropped);
 829                 m_freem(m);
 830                 return (NULL);
 831         }
 832
 833         ip = mtod(m, struct ip *);
 834         hlen = ip->ip_hl << 2;
 835
 836         hash = IPREASS_HASH(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_id);
 837         head = &V_ipq[hash];
 838         IPQ_LOCK();
 839
 840         /*
 841          * Look for queue of fragments
 842          * of this datagram.
 843          */
 844         TAILQ_FOREACH(fp, head, ipq_list)
 845                 if (ip->ip_id == fp->ipq_id &&
 846                     ip->ip_src.s_addr == fp->ipq_src.s_addr &&
 847                     ip->ip_dst.s_addr == fp->ipq_dst.s_addr &&
 848 #ifdef MAC
 849                     mac_ipq_match(m, fp) &&
 850 #endif
 851                     ip->ip_p == fp->ipq_p)
 852                         goto found;
 853
 854         fp = NULL;
 855
 856         /*
 857          * Attempt to trim the number of allocated fragment queues if it
 858          * exceeds the administrative limit.
 859          */
 860         if ((V_nipq > V_maxnipq) && (V_maxnipq > 0)) {
 861                 /*
 862                  * drop something from the tail of the current queue
 863                  * before proceeding further
 864                  */
 865                 struct ipq *q = TAILQ_LAST(head, ipqhead);
 866                 if (q == NULL) {   /* gak */
 867                         for (i = 0; i < IPREASS_NHASH; i++) {
 868                                 struct ipq *r = TAILQ_LAST(&V_ipq[i], ipqhead);
 869                                 if (r) {
 870                                         IPSTAT_ADD(ips_fragtimeout,
 871                                             r->ipq_nfrags);
 872                                         ip_freef(&V_ipq[i], r);
 873                                         break;
 874                                 }
 875                         }
 876                 } else {
 877                         IPSTAT_ADD(ips_fragtimeout, q->ipq_nfrags);
 878                         ip_freef(head, q);
 879                 }
 880         }
 881
 882 found:
 883         /*
 884          * Adjust ip_len to not reflect header,
 885          * convert offset of this to bytes.
 886          */
 887         ip->ip_len = htons(ntohs(ip->ip_len) - hlen);
 888         if (ip->ip_off & htons(IP_MF)) {
 889                 /*
 890                  * Make sure that fragments have a data length
 891                  * that's a non-zero multiple of 8 bytes.
 892                  */
 893                 if (ip->ip_len == htons(0) || (ntohs(ip->ip_len) & 0x7) != 0) {
 894                         IPSTAT_INC(ips_toosmall); /* XXX */
 895                         goto dropfrag;
 896                 }
 897                 m->m_flags |= M_IP_FRAG;
 898         } else
 899                 m->m_flags &= ~M_IP_FRAG;
 900         ip->ip_off = htons(ntohs(ip->ip_off) << 3);
 901
 902         /*
 903          * Attempt reassembly; if it succeeds, proceed.
 904          * ip_reass() will return a different mbuf.
 905          */
 906         IPSTAT_INC(ips_fragments);
 907         m->m_pkthdr.PH_loc.ptr = ip;
 908
 909         /* Previous ip_reass() started here. */
 910         /*
 911          * Presence of header sizes in mbufs
 912          * would confuse code below.
 913          */
 914         m->m_data += hlen;
 915         m->m_len -= hlen;
 916
 917         /*
 918          * If first fragment to arrive, create a reassembly queue.
 919          */
 920         if (fp == NULL) {
 921                 fp = uma_zalloc(V_ipq_zone, M_NOWAIT);
 922                 if (fp == NULL)
 923                         goto dropfrag;
 924 #ifdef MAC
 925                 if (mac_ipq_init(fp, M_NOWAIT) != 0) {
 926                         uma_zfree(V_ipq_zone, fp);
 927                         fp = NULL;
 928                         goto dropfrag;
 929                 }
 930                 mac_ipq_create(m, fp);
 931 #endif
 932                 TAILQ_INSERT_HEAD(head, fp, ipq_list);
 933                 V_nipq++;
 934                 fp->ipq_nfrags = 1;
 935                 fp->ipq_ttl = IPFRAGTTL;
 936                 fp->ipq_p = ip->ip_p;
 937                 fp->ipq_id = ip->ip_id;
 938                 fp->ipq_src = ip->ip_src;
 939                 fp->ipq_dst = ip->ip_dst;
 940                 fp->ipq_frags = m;
 941                 m->m_nextpkt = NULL;
 942                 goto done;
 943         } else {
 944                 fp->ipq_nfrags++;
 945 #ifdef MAC
 946                 mac_ipq_update(m, fp);
 947 #endif
 948         }
 949
 950 #define GETIP(m)        ((struct ip*)((m)->m_pkthdr.PH_loc.ptr))
 951
 952         /*
 953          * Handle ECN by comparing this segment with the first one;
 954          * if CE is set, do not lose CE.
 955          * drop if CE and not-ECT are mixed for the same packet.
 956          */
 957         ecn = ip->ip_tos & IPTOS_ECN_MASK;
 958         ecn0 = GETIP(fp->ipq_frags)->ip_tos & IPTOS_ECN_MASK;
 959         if (ecn == IPTOS_ECN_CE) {
 960                 if (ecn0 == IPTOS_ECN_NOTECT)
 961                         goto dropfrag;
 962                 if (ecn0 != IPTOS_ECN_CE)
 963                         GETIP(fp->ipq_frags)->ip_tos |= IPTOS_ECN_CE;
 964         }
 965         if (ecn == IPTOS_ECN_NOTECT && ecn0 != IPTOS_ECN_NOTECT)
 966                 goto dropfrag;
 967
 968         /*
 969          * Find a segment which begins after this one does.
 970          */
 971         for (p = NULL, q = fp->ipq_frags; q; p = q, q = q->m_nextpkt)
 972                 if (ntohs(GETIP(q)->ip_off) > ntohs(ip->ip_off))
 973                         break;
 974
 975         /*
 976          * If there is a preceding segment, it may provide some of
 977          * our data already.  If so, drop the data from the incoming
 978          * segment.  If it provides all of our data, drop us, otherwise
 979          * stick new segment in the proper place.
 980          *
 981          * If some of the data is dropped from the preceding
 982          * segment, then it's checksum is invalidated.
 983          */
 984         if (p) {
 985                 i = ntohs(GETIP(p)->ip_off) + ntohs(GETIP(p)->ip_len) -
 986                     ntohs(ip->ip_off);
 987                 if (i > 0) {
 988                         if (i >= ntohs(ip->ip_len))
 989                                 goto dropfrag;
 990                         m_adj(m, i);
 991                         m->m_pkthdr.csum_flags = 0;
 992                         ip->ip_off = htons(ntohs(ip->ip_off) + i);
 993                         ip->ip_len = htons(ntohs(ip->ip_len) - i);
 994                 }
 995                 m->m_nextpkt = p->m_nextpkt;
 996                 p->m_nextpkt = m;
 997         } else {
 998                 m->m_nextpkt = fp->ipq_frags;
 999                 fp->ipq_frags = m;
1000         }
1001
1002         /*
1003          * While we overlap succeeding segments trim them or,
1004          * if they are completely covered, dequeue them.
1005          */
1006         for (; q != NULL && ntohs(ip->ip_off) + ntohs(ip->ip_len) >
1007             ntohs(GETIP(q)->ip_off); q = nq) {
1008                 i = (ntohs(ip->ip_off) + ntohs(ip->ip_len)) -
1009                     ntohs(GETIP(q)->ip_off);
1010                 if (i < ntohs(GETIP(q)->ip_len)) {
1011                         GETIP(q)->ip_len = htons(ntohs(GETIP(q)->ip_len) - i);
1012                         GETIP(q)->ip_off = htons(ntohs(GETIP(q)->ip_off) + i);
1013                         m_adj(q, i);
1014                         q->m_pkthdr.csum_flags = 0;
1015                         break;
1016                 }
1017                 nq = q->m_nextpkt;
1018                 m->m_nextpkt = nq;
1019                 IPSTAT_INC(ips_fragdropped);
1020                 fp->ipq_nfrags--;
1021                 m_freem(q);
1022         }
1023
1024         /*
1025          * Check for complete reassembly and perform frag per packet
1026          * limiting.
1027          *
1028          * Frag limiting is performed here so that the nth frag has
1029          * a chance to complete the packet before we drop the packet.
1030          * As a result, n+1 frags are actually allowed per packet, but
1031          * only n will ever be stored. (n = maxfragsperpacket.)
1032          *
1033          */
1034         next = 0;
1035         for (p = NULL, q = fp->ipq_frags; q; p = q, q = q->m_nextpkt) {
1036                 if (ntohs(GETIP(q)->ip_off) != next) {
1037                         if (fp->ipq_nfrags > V_maxfragsperpacket) {
1038                                 IPSTAT_ADD(ips_fragdropped, fp->ipq_nfrags);
1039                                 ip_freef(head, fp);
1040                         }
1041                         goto done;
1042                 }
1043                 next += ntohs(GETIP(q)->ip_len);
1044         }
1045         /* Make sure the last packet didn't have the IP_MF flag */
1046         if (p->m_flags & M_IP_FRAG) {
1047                 if (fp->ipq_nfrags > V_maxfragsperpacket) {
1048                         IPSTAT_ADD(ips_fragdropped, fp->ipq_nfrags);
1049                         ip_freef(head, fp);
1050                 }
1051                 goto done;
1052         }
1053
1054         /*
1055          * Reassembly is complete.  Make sure the packet is a sane size.
1056          */
1057         q = fp->ipq_frags;
1058         ip = GETIP(q);
1059         if (next + (ip->ip_hl << 2) > IP_MAXPACKET) {
1060                 IPSTAT_INC(ips_toolong);
1061                 IPSTAT_ADD(ips_fragdropped, fp->ipq_nfrags);
1062                 ip_freef(head, fp);
1063                 goto done;
1064         }
1065
1066         /*
1067          * Concatenate fragments.
1068          */
1069         m = q;
1070         t = m->m_next;
1071         m->m_next = NULL;
1072         m_cat(m, t);
1073         nq = q->m_nextpkt;
1074         q->m_nextpkt = NULL;
1075         for (q = nq; q != NULL; q = nq) {
1076                 nq = q->m_nextpkt;
1077                 q->m_nextpkt = NULL;
1078                 m->m_pkthdr.csum_flags &= q->m_pkthdr.csum_flags;
1079                 m->m_pkthdr.csum_data += q->m_pkthdr.csum_data;
1080                 m_cat(m, q);
1081         }
1082         /*
1083          * In order to do checksumming faster we do 'end-around carry' here
1084          * (and not in for{} loop), though it implies we are not going to
1085          * reassemble more than 64k fragments.
1086          */
1087         while (m->m_pkthdr.csum_data & 0xffff0000)
1088                 m->m_pkthdr.csum_data = (m->m_pkthdr.csum_data & 0xffff) +
1089                     (m->m_pkthdr.csum_data >> 16);
1090 #ifdef MAC
1091         mac_ipq_reassemble(fp, m);
1092         mac_ipq_destroy(fp);
1093 #endif
1094
1095         /*
1096          * Create header for new ip packet by modifying header of first
1097          * packet;  dequeue and discard fragment reassembly header.
1098          * Make header visible.
1099          */
1100         ip->ip_len = htons((ip->ip_hl << 2) + next);
1101         ip->ip_src = fp->ipq_src;
1102         ip->ip_dst = fp->ipq_dst;
1103         TAILQ_REMOVE(head, fp, ipq_list);
1104         V_nipq--;
1105         uma_zfree(V_ipq_zone, fp);
1106         m->m_len += (ip->ip_hl << 2);
1107         m->m_data -= (ip->ip_hl << 2);
1108         /* some debugging cruft by sklower, below, will go away soon */
1109         if (m->m_flags & M_PKTHDR)      /* XXX this should be done elsewhere */
1110                 m_fixhdr(m);
1111         IPSTAT_INC(ips_reassembled);
1112         IPQ_UNLOCK();
1113         return (m);
1114
1115 dropfrag:
1116         IPSTAT_INC(ips_fragdropped);
1117         if (fp != NULL)
1118                 fp->ipq_nfrags--;
1119         m_freem(m);
1120 done:
1121         IPQ_UNLOCK();
1122         return (NULL);
1123
1124 #undef GETIP
1125 }
1126
1127 /*
1128  * Free a fragment reassembly header and all
1129  * associated datagrams.
1130  */
1131 static void
1132 ip_freef(struct ipqhead *fhp, struct ipq *fp)
1133 {
1134         struct mbuf *q;
1135
1136         IPQ_LOCK_ASSERT();
1137
1138         while (fp->ipq_frags) {
1139                 q = fp->ipq_frags;
1140                 fp->ipq_frags = q->m_nextpkt;
1141                 m_freem(q);
1142         }
1143         TAILQ_REMOVE(fhp, fp, ipq_list);
1144         uma_zfree(V_ipq_zone, fp);
1145         V_nipq--;
1146 }
1147
1148 /*
1149  * IP timer processing;
1150  * if a timer expires on a reassembly
1151  * queue, discard it.
1152  */
1153 void
1154 ip_slowtimo(void)
1155 {
1156         VNET_ITERATOR_DECL(vnet_iter);
1157         struct ipq *fp;
1158         int i;
1159
1160         VNET_LIST_RLOCK_NOSLEEP();
1161         IPQ_LOCK();
1162         VNET_FOREACH(vnet_iter) {
1163                 CURVNET_SET(vnet_iter);
1164                 for (i = 0; i < IPREASS_NHASH; i++) {
1165                         for(fp = TAILQ_FIRST(&V_ipq[i]); fp;) {
1166                                 struct ipq *fpp;
1167
1168                                 fpp = fp;
1169                                 fp = TAILQ_NEXT(fp, ipq_list);
1170                                 if(--fpp->ipq_ttl == 0) {
1171                                         IPSTAT_ADD(ips_fragtimeout,
1172                                             fpp->ipq_nfrags);
1173                                         ip_freef(&V_ipq[i], fpp);
1174                                 }
1175                         }
1176                 }
1177                 /*
1178                  * If we are over the maximum number of fragments
1179                  * (due to the limit being lowered), drain off
1180                  * enough to get down to the new limit.
1181                  */
1182                 if (V_maxnipq >= 0 && V_nipq > V_maxnipq) {
1183                         for (i = 0; i < IPREASS_NHASH; i++) {
1184                                 while (V_nipq > V_maxnipq &&
1185                                     !TAILQ_EMPTY(&V_ipq[i])) {
1186                                         IPSTAT_ADD(ips_fragdropped,
1187                                             TAILQ_FIRST(&V_ipq[i])->ipq_nfrags);
1188                                         ip_freef(&V_ipq[i],
1189                                             TAILQ_FIRST(&V_ipq[i]));
1190                                 }
1191                         }
1192                 }
1193                 CURVNET_RESTORE();
1194         }
1195         IPQ_UNLOCK();
1196         VNET_LIST_RUNLOCK_NOSLEEP();
1197 }
1198
1199 /*
1200  * Drain off all datagram fragments.
1201  */
1202 static void
1203 ip_drain_locked(void)
1204 {
1205         int     i;
1206
1207         IPQ_LOCK_ASSERT();
1208
1209         for (i = 0; i < IPREASS_NHASH; i++) {
1210                 while(!TAILQ_EMPTY(&V_ipq[i])) {
1211                         IPSTAT_ADD(ips_fragdropped,
1212                             TAILQ_FIRST(&V_ipq[i])->ipq_nfrags);
1213                         ip_freef(&V_ipq[i], TAILQ_FIRST(&V_ipq[i]));
1214                 }
1215         }
1216 }
1217
1218 void
1219 ip_drain(void)
1220 {
1221         VNET_ITERATOR_DECL(vnet_iter);
1222
1223         VNET_LIST_RLOCK_NOSLEEP();
1224         IPQ_LOCK();
1225         VNET_FOREACH(vnet_iter) {
1226                 CURVNET_SET(vnet_iter);
1227                 ip_drain_locked();
1228                 CURVNET_RESTORE();
1229         }
1230         IPQ_UNLOCK();
1231         VNET_LIST_RUNLOCK_NOSLEEP();
1232         in_rtqdrain();
1233 }
1234
1235 /*
1236  * The protocol to be inserted into ip_protox[] must be already registered
1237  * in inetsw[], either statically or through pf_proto_register().
1238  */
1239 int
1240 ipproto_register(short ipproto)
1241 {
1242         struct protosw *pr;
1243
1244         /* Sanity checks. */
1245         if (ipproto <= 0 || ipproto >= IPPROTO_MAX)
1246                 return (EPROTONOSUPPORT);
1247
1248         /*
1249          * The protocol slot must not be occupied by another protocol
1250          * already.  An index pointing to IPPROTO_RAW is unused.
1251          */
1252         pr = pffindproto(PF_INET, IPPROTO_RAW, SOCK_RAW);
1253         if (pr == NULL)
1254                 return (EPFNOSUPPORT);
1255         if (ip_protox[ipproto] != pr - inetsw)  /* IPPROTO_RAW */
1256                 return (EEXIST);
1257
1258         /* Find the protocol position in inetsw[] and set the index. */
1259         for (pr = inetdomain.dom_protosw;
1260              pr < inetdomain.dom_protoswNPROTOSW; pr++) {
1261                 if (pr->pr_domain->dom_family == PF_INET &&
1262                     pr->pr_protocol && pr->pr_protocol == ipproto) {
1263                         ip_protox[pr->pr_protocol] = pr - inetsw;
1264                         return (0);
1265                 }
1266         }
1267         return (EPROTONOSUPPORT);
1268 }
1269
1270 int
1271 ipproto_unregister(short ipproto)
1272 {
1273         struct protosw *pr;
1274
1275         /* Sanity checks. */
1276         if (ipproto <= 0 || ipproto >= IPPROTO_MAX)
1277                 return (EPROTONOSUPPORT);
1278
1279         /* Check if the protocol was indeed registered. */
1280         pr = pffindproto(PF_INET, IPPROTO_RAW, SOCK_RAW);
1281         if (pr == NULL)
1282                 return (EPFNOSUPPORT);
1283         if (ip_protox[ipproto] == pr - inetsw)  /* IPPROTO_RAW */
1284                 return (ENOENT);
1285
1286         /* Reset the protocol slot to IPPROTO_RAW. */
1287         ip_protox[ipproto] = pr - inetsw;
1288         return (0);
1289 }
1290
1291 /*
1292  * Given address of next destination (final or next hop), return (referenced)
1293  * internet address info of interface to be used to get there.
1294  */
1295 struct in_ifaddr *
1296 ip_rtaddr(struct in_addr dst, u_int fibnum)
1297 {
1298         struct route sro;
1299         struct sockaddr_in *sin;
1300         struct in_ifaddr *ia;
1301
1302         bzero(&sro, sizeof(sro));
1303         sin = (struct sockaddr_in *)&sro.ro_dst;
1304         sin->sin_family = AF_INET;
1305         sin->sin_len = sizeof(*sin);
1306         sin->sin_addr = dst;
1307         in_rtalloc_ign(&sro, 0, fibnum);
1308
1309         if (sro.ro_rt == NULL)
1310                 return (NULL);
1311
1312         ia = ifatoia(sro.ro_rt->rt_ifa);
1313         ifa_ref(&ia->ia_ifa);
1314         RTFREE(sro.ro_rt);
1315         return (ia);
1316 }
1317
1318 u_char inetctlerrmap[PRC_NCMDS] = {
1319         0,              0,              0,              0,
1320         0,              EMSGSIZE,       EHOSTDOWN,      EHOSTUNREACH,
1321         EHOSTUNREACH,   EHOSTUNREACH,   ECONNREFUSED,   ECONNREFUSED,
1322         EMSGSIZE,       EHOSTUNREACH,   0,              0,
1323         0,              0,              EHOSTUNREACH,   0,
1324         ENOPROTOOPT,    ECONNREFUSED
1325 };
1326
1327 /*
1328  * Forward a packet.  If some error occurs return the sender
1329  * an icmp packet.  Note we can't always generate a meaningful
1330  * icmp message because icmp doesn't have a large enough repertoire
1331  * of codes and types.
1332  *
1333  * If not forwarding, just drop the packet.  This could be confusing
1334  * if ipforwarding was zero but some routing protocol was advancing
1335  * us as a gateway to somewhere.  However, we must let the routing
1336  * protocol deal with that.
1337  *
1338  * The srcrt parameter indicates whether the packet is being forwarded
1339  * via a source route.
1340  */
1341 void
1342 ip_forward(struct mbuf *m, int srcrt)
1343 {
1344         struct ip *ip = mtod(m, struct ip *);
1345         struct in_ifaddr *ia;
1346         struct mbuf *mcopy;
1347         struct sockaddr_in *sin;
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         bzero(&ro, sizeof(ro));
1370         sin = (struct sockaddr_in *)&ro.ro_dst;
1371         sin->sin_family = AF_INET;
1372         sin->sin_len = sizeof(*sin);
1373         sin->sin_addr = ip->ip_dst;
1374 #ifdef RADIX_MPATH
1375         rtalloc_mpath_fib(&ro,
1376             ntohl(ip->ip_src.s_addr ^ ip->ip_dst.s_addr),
1377             M_GETFIB(m));
1378 #else
1379         in_rtalloc_ign(&ro, 0, M_GETFIB(m));
1380 #endif
1381         if (ro.ro_rt != NULL) {
1382                 ia = ifatoia(ro.ro_rt->rt_ifa);
1383                 ifa_ref(&ia->ia_ifa);
1384         } else
1385                 ia = NULL;
1386 #ifndef IPSEC
1387         /*
1388          * 'ia' may be NULL if there is no route for this destination.
1389          * In case of IPsec, Don't discard it just yet, but pass it to
1390          * ip_output in case of outgoing IPsec policy.
1391          */
1392         if (!srcrt && ia == NULL) {
1393                 icmp_error(m, ICMP_UNREACH, ICMP_UNREACH_HOST, 0, 0);
1394                 RO_RTFREE(&ro);
1395                 return;
1396         }
1397 #endif
1398
1399         /*
1400          * Save the IP header and at most 8 bytes of the payload,
1401          * in case we need to generate an ICMP message to the src.
1402          *
1403          * XXX this can be optimized a lot by saving the data in a local
1404          * buffer on the stack (72 bytes at most), and only allocating the
1405          * mbuf if really necessary. The vast majority of the packets
1406          * are forwarded without having to send an ICMP back (either
1407          * because unnecessary, or because rate limited), so we are
1408          * really we are wasting a lot of work here.
1409          *
1410          * We don't use m_copy() because it might return a reference
1411          * to a shared cluster. Both this function and ip_output()
1412          * assume exclusive access to the IP header in `m', so any
1413          * data in a cluster may change before we reach icmp_error().
1414          */
1415         mcopy = m_gethdr(M_NOWAIT, m->m_type);
1416         if (mcopy != NULL && !m_dup_pkthdr(mcopy, m, M_NOWAIT)) {
1417                 /*
1418                  * It's probably ok if the pkthdr dup fails (because
1419                  * the deep copy of the tag chain failed), but for now
1420                  * be conservative and just discard the copy since
1421                  * code below may some day want the tags.
1422                  */
1423                 m_free(mcopy);
1424                 mcopy = NULL;
1425         }
1426         if (mcopy != NULL) {
1427                 mcopy->m_len = min(ntohs(ip->ip_len), M_TRAILINGSPACE(mcopy));
1428                 mcopy->m_pkthdr.len = mcopy->m_len;
1429                 m_copydata(m, 0, mcopy->m_len, mtod(mcopy, caddr_t));
1430         }
1431
1432 #ifdef IPSTEALTH
1433         if (!V_ipstealth) {
1434 #endif
1435                 ip->ip_ttl -= IPTTLDEC;
1436 #ifdef IPSTEALTH
1437         }
1438 #endif
1439
1440         /*
1441          * If forwarding packet using same interface that it came in on,
1442          * perhaps should send a redirect to sender to shortcut a hop.
1443          * Only send redirect if source is sending directly to us,
1444          * and if packet was not source routed (or has any options).
1445          * Also, don't send redirect if forwarding using a default route
1446          * or a route modified by a redirect.
1447          */
1448         dest.s_addr = 0;
1449         if (!srcrt && V_ipsendredirects &&
1450             ia != NULL && ia->ia_ifp == m->m_pkthdr.rcvif) {
1451                 struct rtentry *rt;
1452
1453                 rt = ro.ro_rt;
1454
1455                 if (rt && (rt->rt_flags & (RTF_DYNAMIC|RTF_MODIFIED)) == 0 &&
1456                     satosin(rt_key(rt))->sin_addr.s_addr != 0) {
1457 #define RTA(rt) ((struct in_ifaddr *)(rt->rt_ifa))
1458                         u_long src = ntohl(ip->ip_src.s_addr);
1459
1460                         if (RTA(rt) &&
1461                             (src & RTA(rt)->ia_subnetmask) == RTA(rt)->ia_subnet) {
1462                                 if (rt->rt_flags & RTF_GATEWAY)
1463                                         dest.s_addr = satosin(rt->rt_gateway)->sin_addr.s_addr;
1464                                 else
1465                                         dest.s_addr = ip->ip_dst.s_addr;
1466                                 /* Router requirements says to only send host redirects */
1467                                 type = ICMP_REDIRECT;
1468                                 code = ICMP_REDIRECT_HOST;
1469                         }
1470                 }
1471         }
1472
1473         error = ip_output(m, NULL, &ro, IP_FORWARDING, NULL, NULL);
1474
1475         if (error == EMSGSIZE && ro.ro_rt)
1476                 mtu = ro.ro_rt->rt_mtu;
1477         RO_RTFREE(&ro);
1478
1479         if (error)
1480                 IPSTAT_INC(ips_cantforward);
1481         else {
1482                 IPSTAT_INC(ips_forward);
1483                 if (type)
1484                         IPSTAT_INC(ips_redirectsent);
1485                 else {
1486                         if (mcopy)
1487                                 m_freem(mcopy);
1488                         if (ia != NULL)
1489                                 ifa_free(&ia->ia_ifa);
1490                         return;
1491                 }
1492         }
1493         if (mcopy == NULL) {
1494                 if (ia != NULL)
1495                         ifa_free(&ia->ia_ifa);
1496                 return;
1497         }
1498
1499         switch (error) {
1500
1501         case 0:                         /* forwarded, but need redirect */
1502                 /* type, code set above */
1503                 break;
1504
1505         case ENETUNREACH:
1506         case EHOSTUNREACH:
1507         case ENETDOWN:
1508         case EHOSTDOWN:
1509         default:
1510                 type = ICMP_UNREACH;
1511                 code = ICMP_UNREACH_HOST;
1512                 break;
1513
1514         case EMSGSIZE:
1515                 type = ICMP_UNREACH;
1516                 code = ICMP_UNREACH_NEEDFRAG;
1517
1518 #ifdef IPSEC
1519                 /*
1520                  * If IPsec is configured for this path,
1521                  * override any possibly mtu value set by ip_output.
1522                  */
1523                 mtu = ip_ipsec_mtu(mcopy, mtu);
1524 #endif /* IPSEC */
1525                 /*
1526                  * If the MTU was set before make sure we are below the
1527                  * interface MTU.
1528                  * If the MTU wasn't set before use the interface mtu or
1529                  * fall back to the next smaller mtu step compared to the
1530                  * current packet size.
1531                  */
1532                 if (mtu != 0) {
1533                         if (ia != NULL)
1534                                 mtu = min(mtu, ia->ia_ifp->if_mtu);
1535                 } else {
1536                         if (ia != NULL)
1537                                 mtu = ia->ia_ifp->if_mtu;
1538                         else
1539                                 mtu = ip_next_mtu(ntohs(ip->ip_len), 0);
1540                 }
1541                 IPSTAT_INC(ips_cantfrag);
1542                 break;
1543
1544         case ENOBUFS:
1545                 /*
1546                  * A router should not generate ICMP_SOURCEQUENCH as
1547                  * required in RFC1812 Requirements for IP Version 4 Routers.
1548                  * Source quench could be a big problem under DoS attacks,
1549                  * or if the underlying interface is rate-limited.
1550                  * Those who need source quench packets may re-enable them
1551                  * via the net.inet.ip.sendsourcequench sysctl.
1552                  */
1553                 if (V_ip_sendsourcequench == 0) {
1554                         m_freem(mcopy);
1555                         if (ia != NULL)
1556                                 ifa_free(&ia->ia_ifa);
1557                         return;
1558                 } else {
1559                         type = ICMP_SOURCEQUENCH;
1560                         code = 0;
1561                 }
1562                 break;
1563
1564         case EACCES:                    /* ipfw denied packet */
1565                 m_freem(mcopy);
1566                 if (ia != NULL)
1567                         ifa_free(&ia->ia_ifa);
1568                 return;
1569         }
1570         if (ia != NULL)
1571                 ifa_free(&ia->ia_ifa);
1572         icmp_error(mcopy, type, code, dest.s_addr, mtu);
1573 }
1574
1575 void
1576 ip_savecontrol(struct inpcb *inp, struct mbuf **mp, struct ip *ip,
1577     struct mbuf *m)
1578 {
1579
1580         if (inp->inp_socket->so_options & (SO_BINTIME | SO_TIMESTAMP)) {
1581                 struct bintime bt;
1582
1583                 bintime(&bt);
1584                 if (inp->inp_socket->so_options & SO_BINTIME) {
1585                         *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)&bt, sizeof(bt),
1586                             SCM_BINTIME, SOL_SOCKET);
1587                         if (*mp)
1588                                 mp = &(*mp)->m_next;
1589                 }
1590                 if (inp->inp_socket->so_options & SO_TIMESTAMP) {
1591                         struct timeval tv;
1592
1593                         bintime2timeval(&bt, &tv);
1594                         *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)&tv, sizeof(tv),
1595                             SCM_TIMESTAMP, SOL_SOCKET);
1596                         if (*mp)
1597                                 mp = &(*mp)->m_next;
1598                 }
1599         }
1600         if (inp->inp_flags & INP_RECVDSTADDR) {
1601                 *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)&ip->ip_dst,
1602                     sizeof(struct in_addr), IP_RECVDSTADDR, IPPROTO_IP);
1603                 if (*mp)
1604                         mp = &(*mp)->m_next;
1605         }
1606         if (inp->inp_flags & INP_RECVTTL) {
1607                 *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)&ip->ip_ttl,
1608                     sizeof(u_char), IP_RECVTTL, IPPROTO_IP);
1609                 if (*mp)
1610                         mp = &(*mp)->m_next;
1611         }
1612 #ifdef notyet
1613         /* XXX
1614          * Moving these out of udp_input() made them even more broken
1615          * than they already were.
1616          */
1617         /* options were tossed already */
1618         if (inp->inp_flags & INP_RECVOPTS) {
1619                 *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)opts_deleted_above,
1620                     sizeof(struct in_addr), IP_RECVOPTS, IPPROTO_IP);
1621                 if (*mp)
1622                         mp = &(*mp)->m_next;
1623         }
1624         /* ip_srcroute doesn't do what we want here, need to fix */
1625         if (inp->inp_flags & INP_RECVRETOPTS) {
1626                 *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)ip_srcroute(m),
1627                     sizeof(struct in_addr), IP_RECVRETOPTS, IPPROTO_IP);
1628                 if (*mp)
1629                         mp = &(*mp)->m_next;
1630         }
1631 #endif
1632         if (inp->inp_flags & INP_RECVIF) {
1633                 struct ifnet *ifp;
1634                 struct sdlbuf {
1635                         struct sockaddr_dl sdl;
1636                         u_char  pad[32];
1637                 } sdlbuf;
1638                 struct sockaddr_dl *sdp;
1639                 struct sockaddr_dl *sdl2 = &sdlbuf.sdl;
1640
1641                 if ((ifp = m->m_pkthdr.rcvif) &&
1642                     ifp->if_index && ifp->if_index <= V_if_index) {
1643                         sdp = (struct sockaddr_dl *)ifp->if_addr->ifa_addr;
1644                         /*
1645                          * Change our mind and don't try copy.
1646                          */
1647                         if (sdp->sdl_family != AF_LINK ||
1648                             sdp->sdl_len > sizeof(sdlbuf)) {
1649                                 goto makedummy;
1650                         }
1651                         bcopy(sdp, sdl2, sdp->sdl_len);
1652                 } else {
1653 makedummy:
1654                         sdl2->sdl_len =
1655                             offsetof(struct sockaddr_dl, sdl_data[0]);
1656                         sdl2->sdl_family = AF_LINK;
1657                         sdl2->sdl_index = 0;
1658                         sdl2->sdl_nlen = sdl2->sdl_alen = sdl2->sdl_slen = 0;
1659                 }
1660                 *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)sdl2, sdl2->sdl_len,
1661                     IP_RECVIF, IPPROTO_IP);
1662                 if (*mp)
1663                         mp = &(*mp)->m_next;
1664         }
1665         if (inp->inp_flags & INP_RECVTOS) {
1666                 *mp = sbcreatecontrol((caddr_t)&ip->ip_tos,
1667                     sizeof(u_char), IP_RECVTOS, IPPROTO_IP);
1668                 if (*mp)
1669                         mp = &(*mp)->m_next;
1670         }
1671 }
1672
1673 /*
1674  * XXXRW: Multicast routing code in ip_mroute.c is generally MPSAFE, but the
1675  * ip_rsvp and ip_rsvp_on variables need to be interlocked with rsvp_on
1676  * locking.  This code remains in ip_input.c as ip_mroute.c is optionally
1677  * compiled.
1678  */
1679 static VNET_DEFINE(int, ip_rsvp_on);
1680 VNET_DEFINE(struct socket *, ip_rsvpd);
1681
1682 #define V_ip_rsvp_on            VNET(ip_rsvp_on)
1683
1684 int
1685 ip_rsvp_init(struct socket *so)
1686 {
1687
1688         if (so->so_type != SOCK_RAW ||
1689             so->so_proto->pr_protocol != IPPROTO_RSVP)
1690                 return EOPNOTSUPP;
1691
1692         if (V_ip_rsvpd != NULL)
1693                 return EADDRINUSE;
1694
1695         V_ip_rsvpd = so;
1696         /*
1697          * This may seem silly, but we need to be sure we don't over-increment
1698          * the RSVP counter, in case something slips up.
1699          */
1700         if (!V_ip_rsvp_on) {
1701                 V_ip_rsvp_on = 1;
1702                 V_rsvp_on++;
1703         }
1704
1705         return 0;
1706 }
1707
1708 int
1709 ip_rsvp_done(void)
1710 {
1711
1712         V_ip_rsvpd = NULL;
1713         /*
1714          * This may seem silly, but we need to be sure we don't over-decrement
1715          * the RSVP counter, in case something slips up.
1716          */
1717         if (V_ip_rsvp_on) {
1718                 V_ip_rsvp_on = 0;
1719                 V_rsvp_on--;
1720         }
1721         return 0;
1722 }
1723
1724 void
1725 rsvp_input(struct mbuf *m, int off)     /* XXX must fixup manually */
1726 {
1727
1728         if (rsvp_input_p) { /* call the real one if loaded */
1729                 rsvp_input_p(m, off);
1730                 return;
1731         }
1732
1733         /* Can still get packets with rsvp_on = 0 if there is a local member
1734          * of the group to which the RSVP packet is addressed.  But in this
1735          * case we want to throw the packet away.
1736          */
1737
1738         if (!V_rsvp_on) {
1739                 m_freem(m);
1740                 return;
1741         }
1742
1743         if (V_ip_rsvpd != NULL) {
1744                 rip_input(m, off);
1745                 return;
1746         }
1747         /* Drop the packet */
1748         m_freem(m);
1749 }