1 /*        $NetBSD: if_llatbl.h,v 1.19 2022/11/19 08:00:51 yamt Exp $  */
2 /*
3  * Copyright (c) 2004 Luigi Rizzo, Alessandro Cerri. All rights reserved.
4  * Copyright (c) 2004-2008 Qing Li. All rights reserved.
5  * Copyright (c) 2008 Kip Macy. All rights reserved.
6  * Copyright (c) 2015 The NetBSD Foundation, Inc.
7  * All rights reserved.
8  *
9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
10  * modification, are permitted provided that the following conditions
11  * are met:
12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
17  *
18  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
19  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
20  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
21  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
22  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
23  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
24  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
25  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
26  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
27  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
28  * SUCH DAMAGE.
29  */
30 #include <sys/cdefs.h>
31 
32 #ifndef   _NET_IF_LLATBL_H_
33 #define   _NET_IF_LLATBL_H_
34 
35 #if defined(_KERNEL_OPT)
36 #include "opt_gateway.h"
37 #include "opt_mbuftrace.h"
38 #endif
39 
40 #include <sys/rwlock.h>
41 #include <sys/syslog.h>
42 
43 #include <netinet/in.h>
44 
45 struct ifnet;
46 struct sysctl_req;
47 struct rt_msghdr;
48 struct rt_addrinfo;
49 struct rt_walkarg;
50 
51 struct llentry;
52 LIST_HEAD(llentries, llentry);
53 
54 extern krwlock_t lltable_rwlock;
55 #define   LLTABLE_RLOCK()               rw_enter(&lltable_rwlock, RW_READER)
56 #define   LLTABLE_RUNLOCK()   rw_exit(&lltable_rwlock)
57 #define   LLTABLE_WLOCK()               rw_enter(&lltable_rwlock, RW_WRITER)
58 #define   LLTABLE_WUNLOCK()   rw_exit(&lltable_rwlock)
59 #define   LLTABLE_LOCK_ASSERT()         KASSERT(rw_lock_held(&lltable_rwlock))
60 
61 /*
62  * Code referencing llentry must at least hold
63  * a shared lock
64  */
65 struct llentry {
66           LIST_ENTRY(llentry)  lle_next;
67           union l3addr {
68                     struct in_addr      addr4;
69                     struct in6_addr     addr6;
70           } r_l3addr;
71           union {
72                     uint64_t  mac_aligned;
73                     uint16_t  mac16[3];
74                     uint8_t             mac8[20]; /* IB needs 20 bytes. */
75           } ll_addr;
76           uint32_t            spare0;
77           uint64_t            spare1;
78 
79           struct lltable                 *lle_tbl;
80           struct llentries     *lle_head;
81           void                          (*lle_free)(struct llentry *);
82           void                          (*lle_ll_free)(struct llentry *);
83           struct mbuf                    *la_hold;
84           int                            la_numheld;  /* # of packets currently held */
85           time_t                         la_expire;
86           uint16_t             la_flags;
87           uint16_t             la_asked;
88           uint16_t             la_preempt;
89           uint16_t             ln_byhint;
90           int16_t                        ln_state;          /* ND_LLINFO_NOSTATE == -2 */
91           uint16_t             ln_router;
92           time_t                         ln_ntick;
93           int                            lle_refcnt;
94 
95           LIST_ENTRY(llentry) lle_chain;          /* chain of deleted items */
96           struct callout                lle_timer;
97           krwlock_t           lle_lock;
98 
99 #ifdef __NetBSD__
100 #define   la_timer  lle_timer
101 #define   ln_timer_ch         lle_timer
102 #define   ln_expire la_expire
103 #define   ln_asked  la_asked
104 #define   ln_hold             la_hold
105           void                          *la_opaque;         /* For tokenring */
106 #endif
107 };
108 
109 
110 #if 0
111 #define LLE_LOCK_TRACE(t, lle)          log(LOG_DEBUG, \
112                                             "%s:%d: LOCK(" #t "): lle=%p\n", \
113                                             __func__, __LINE__, (lle))
114 #else
115 #define LLE_LOCK_TRACE(t, lle)          do {} while (0)
116 #endif
117 
118 #define   LLE_WLOCK(lle)                do { \
119                                                   LLE_LOCK_TRACE(WL, (lle)); \
120                                                   rw_enter(&(lle)->lle_lock, RW_WRITER); \
121                                         } while (0)
122 #define   LLE_RLOCK(lle)                do { \
123                                                   LLE_LOCK_TRACE(RL, (lle)); \
124                                                   rw_enter(&(lle)->lle_lock, RW_READER); \
125                                         } while (0)
126 #define   LLE_WUNLOCK(lle)    do { \
127                                                   LLE_LOCK_TRACE(WU, (lle)); \
128                                                   rw_exit(&(lle)->lle_lock); \
129                                         } while (0)
130 #define   LLE_RUNLOCK(lle)    do { \
131                                                   LLE_LOCK_TRACE(RU, (lle)); \
132                                                   rw_exit(&(lle)->lle_lock); \
133                                         } while (0)
134 #define   LLE_DOWNGRADE(lle)  rw_downgrade(&(lle)->lle_lock)
135 #define   LLE_TRY_UPGRADE(lle)          rw_tryupgrade(&(lle)->lle_lock)
136 #ifdef __FreeBSD__
137 #define   LLE_LOCK_INIT(lle)  rw_init_flags(&(lle)->lle_lock, "lle", RW_DUPOK)
138 #else /* XXX */
139 #define   LLE_LOCK_INIT(lle)  rw_init(&(lle)->lle_lock)
140 #endif
141 #define   LLE_LOCK_DESTROY(lle)         rw_destroy(&(lle)->lle_lock)
142 #define   LLE_WLOCK_ASSERT(lle)         KASSERT(rw_write_held(&(lle)->lle_lock))
143 
144 #define LLE_IS_VALID(lle)     (((lle) != NULL) && ((lle) != (void *)-1))
145 
146 #if 0
147 #define LLE_REF_TRACE(t, lle, n) \
148           log(LOG_DEBUG, "%s:%d: %p REF(" #t "): refcnt=%d\n", \
149               __func__, __LINE__, (lle), (n))
150 #else
151 #define LLE_REF_TRACE(t, lle, n)        do {} while (0)
152 #endif
153 
154 #define   LLE_ADDREF(lle) do {                                                  \
155           LLE_WLOCK_ASSERT(lle);                                                \
156           LLE_REF_TRACE(ADD, (lle), (lle)->lle_refcnt);               \
157           KASSERTMSG((lle)->lle_refcnt >= 0,                          \
158               "negative refcnt %d on lle %p",                         \
159               (lle)->lle_refcnt, (lle));                                        \
160           (lle)->lle_refcnt++;                                                  \
161 } while (0)
162 
163 #define   LLE_REMREF(lle)     do {                                              \
164           LLE_WLOCK_ASSERT(lle);                                                \
165           LLE_REF_TRACE(REM, (lle), (lle)->lle_refcnt);               \
166           KASSERTMSG((lle)->lle_refcnt > 0,                           \
167               "bogus refcnt %d on lle %p",                            \
168               (lle)->lle_refcnt, (lle));                                        \
169           (lle)->lle_refcnt--;                                                  \
170           if ((lle)->lle_refcnt == 0)                                 \
171                     LLE_REF_TRACE(ZERO, (lle), (lle)->lle_refcnt);    \
172 } while (0)
173 
174 #define   LLE_FREE_LOCKED(lle) do {                                   \
175           if ((lle)->lle_refcnt == 1) {                               \
176                     if ((lle)->lle_ll_free != NULL)                             \
177                               (lle)->lle_ll_free(lle);                \
178                     (lle)->lle_free(lle);                                       \
179           } else {                                                    \
180                     LLE_REMREF(lle);                                  \
181                     LLE_WUNLOCK(lle);                                 \
182           }                                                                     \
183           /* guard against invalid refs */                            \
184           (lle) = NULL;                                                         \
185 } while (0)
186 
187 #define   LLE_FREE(lle) do {                                          \
188           LLE_WLOCK(lle);                                                       \
189           LLE_FREE_LOCKED(lle);                                                 \
190 } while (0)
191 
192 
193 typedef   struct llentry *(llt_lookup_t)(struct lltable *, u_int flags,
194     const struct sockaddr *l3addr);
195 typedef   struct llentry *(llt_create_t)(struct lltable *, u_int flags,
196     const struct sockaddr *l3addr, const struct rtentry *);
197 typedef   int (llt_delete_t)(struct lltable *, u_int flags,
198     const struct sockaddr *l3addr);
199 typedef void (llt_prefix_free_t)(struct lltable *,
200     const struct sockaddr *prefix, const struct sockaddr *mask, u_int flags);
201 typedef int (llt_dump_entry_t)(struct lltable *, struct llentry *,
202     struct rt_walkarg *);
203 typedef uint32_t (llt_hash_t)(const struct llentry *, uint32_t);
204 typedef int (llt_match_prefix_t)(const struct sockaddr *,
205     const struct sockaddr *, u_int, struct llentry *);
206 typedef void (llt_free_entry_t)(struct lltable *, struct llentry *);
207 typedef void (llt_fill_sa_entry_t)(const struct llentry *, struct sockaddr *);
208 typedef void (llt_free_tbl_t)(struct lltable *);
209 typedef void (llt_link_entry_t)(struct lltable *, struct llentry *);
210 typedef void (llt_unlink_entry_t)(struct llentry *);
211 
212 typedef int (llt_foreach_cb_t)(struct lltable *, struct llentry *, void *);
213 typedef int (llt_foreach_entry_t)(struct lltable *, llt_foreach_cb_t *, void *);
214 
215 struct lltable {
216           SLIST_ENTRY(lltable)          llt_link;
217           int                           llt_af;
218           int                           llt_hsize;
219           struct llentries    *lle_head;
220           unsigned int                  llt_lle_count;
221           struct ifnet                  *llt_ifp;
222 
223           llt_lookup_t                  *llt_lookup;
224           llt_create_t                  *llt_create;
225           llt_delete_t                  *llt_delete;
226           llt_prefix_free_t   *llt_prefix_free;
227           llt_dump_entry_t    *llt_dump_entry;
228           llt_hash_t                    *llt_hash;
229           llt_match_prefix_t  *llt_match_prefix;
230           llt_free_entry_t    *llt_free_entry;
231           llt_foreach_entry_t *llt_foreach_entry;
232           llt_link_entry_t    *llt_link_entry;
233           llt_unlink_entry_t  *llt_unlink_entry;
234           llt_fill_sa_entry_t *llt_fill_sa_entry;
235           llt_free_tbl_t                *llt_free_tbl;
236 #ifdef MBUFTRACE
237           struct mowner                 *llt_mowner;
238 #endif
239 };
240 
241 MALLOC_DECLARE(M_LLTABLE);
242 
243 /*
244  * LLentry flags
245  */
246 #define   LLE_DELETED         0x0001    /* entry must be deleted */
247 #define   LLE_STATIC          0x0002    /* entry is static */
248 #define   LLE_IFADDR          0x0004    /* entry is interface addr */
249 #define   LLE_VALID 0x0008    /* ll_addr is valid */
250 #define   LLE_PUB             0x0020    /* publish entry ??? */
251 #define   LLE_LINKED          0x0040    /* linked to lookup structure */
252 /* LLE request flags */
253 #define   LLE_EXCLUSIVE       0x2000    /* return lle xlocked  */
254 
255 #define LLATBL_HASH(key, mask) \
256           (((((((key >> 8) ^ key) >> 8) ^ key) >> 8) ^ key) & mask)
257 
258 void lltableinit(void);
259 
260 struct lltable *lltable_allocate_htbl(uint32_t hsize);
261 void                lltable_free(struct lltable *);
262 void                lltable_link(struct lltable *llt);
263 void                lltable_prefix_free(const int, const struct sockaddr *,
264                         const struct sockaddr *, const u_int);
265 void                lltable_drain(int);
266 void                lltable_purge_entries(struct lltable *);
267 int                 lltable_sysctl_dump(int, struct rt_walkarg *);
268 int                 lltable_dump_entry(struct lltable *, struct llentry *,
269                         struct rt_walkarg *, struct sockaddr *);
270 
271 size_t              llentry_free(struct llentry *);
272 struct llentry  *llentry_alloc(struct ifnet *, struct lltable *,
273                         struct sockaddr_storage *);
274 
275 struct llentry  *llentry_pool_get(int);
276 void                llentry_pool_put(struct llentry *);
277 
278 /* helper functions */
279 size_t lltable_drop_entry_queue(struct llentry *);
280 
281 struct llentry *lltable_create_lle(struct lltable *llt, u_int flags,
282     const void *paddr);
283 void lltable_link_entry(struct lltable *llt, struct llentry *lle);
284 void lltable_unlink_entry(struct lltable *llt, struct llentry *lle);
285 void lltable_free_entry(struct lltable *llt, struct llentry *lle);
286 void lltable_fill_sa_entry(const struct llentry *lle, struct sockaddr *sa);
287 struct ifnet *lltable_get_ifp(const struct lltable *llt);
288 int lltable_get_af(const struct lltable *llt);
289 
290 static __inline unsigned int
lltable_get_entry_count(struct lltable * llt)291 lltable_get_entry_count(struct lltable *llt)
292 {
293           return llt->llt_lle_count;
294 }
295 
296 int lltable_foreach_lle(struct lltable *llt, llt_foreach_cb_t *f,
297     void *farg);
298 /*
299  * Generic link layer address lookup function.
300  */
301 static __inline struct llentry *
lla_lookup(struct lltable * llt,u_int flags,const struct sockaddr * l3addr)302 lla_lookup(struct lltable *llt, u_int flags, const struct sockaddr *l3addr)
303 {
304 
305           return (llt->llt_lookup(llt, flags, l3addr));
306 }
307 
308 static __inline struct llentry *
lla_create(struct lltable * llt,u_int flags,const struct sockaddr * l3addr,const struct rtentry * rt)309 lla_create(struct lltable *llt, u_int flags, const struct sockaddr *l3addr,
310     const struct rtentry *rt)
311 {
312 
313           return (llt->llt_create(llt, flags, l3addr, rt));
314 }
315 
316 static __inline int
lla_delete(struct lltable * llt,u_int flags,const struct sockaddr * l3addr)317 lla_delete(struct lltable *llt, u_int flags, const struct sockaddr *l3addr)
318 {
319 
320           return (llt->llt_delete(llt, flags, l3addr));
321 }
322 
323 
324 int lla_rt_output(const u_char, const int, const time_t,
325     struct rt_addrinfo *info, int);
326 
327 #endif  /* _NET_IF_LLATBL_H_ */
328