home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Internet Info 1994 March / Internet Info CD-ROM (Walnut Creek) (March 1994).iso / networking / ip / ka9q / alpha.arc / ARP.C < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  1988-07-02  |  11KB  |  390 lines
  1. /* Address Resolution Protocol (ARP) functions. Sits between IP and
  2.  * Level 2, mapping IP to Level 2 addresses for all outgoing datagrams.
  3.  */
  4. #include "global.h"
  5. #include "mbuf.h"
  6. #include "timer.h"
  7. #include "iface.h"
  8. #include "enet.h"
  9. #include "ax25.h"
  10. #include "arp.h"
  11.  
  12. extern int32 ip_addr;        /* Our IP address */
  13.  
  14. /* ARP entries for particular subnetwork types. The table values
  15.  * are filled in by calls to arp_init() at device attach time
  16.  */
  17. #define    NTYPES    9
  18. struct arp_type arp_type[NTYPES];
  19.  
  20. /* Hash table headers */
  21. struct arp_tab *arp_tab[ARPSIZE];
  22.  
  23. struct arp_stat arp_stat;
  24.  
  25. /* Initialize an entry in the ARP table
  26.  * Called by the device driver at attach time
  27.  */
  28. arp_init(hwtype,hwalen,iptype,arptype,bdcst,format,scan)
  29. unsigned int hwtype;    /* ARP Hardware type */
  30. int hwalen;        /* Hardware address length */
  31. int iptype;        /* Subnet's protocol ID for IP */
  32. int arptype;        /* Subnet's protocol ID for ARP */
  33. char *bdcst;        /* Subnet's broadcast address (if any) */
  34. int (*format)();    /* Function to format hardware addresses */
  35. int (*scan)();        /* Function to scan addresses in ascii */    
  36. {
  37.     register struct arp_type *at;
  38.  
  39.     if(hwtype >= NTYPES)
  40.         return -1;    /* Table too small */
  41.  
  42.     at = &arp_type[hwtype];
  43.     at->hwalen = (int16)hwalen;
  44.     at->iptype = (int16)iptype;
  45.     at->arptype = (int16)arptype;
  46.     at->bdcst = bdcst;
  47.     at->format = format;
  48.     at->scan = scan;
  49.     return 0;
  50. }
  51.  
  52. /* Resolve an IP address to a hardware address; if not found,
  53.  * initiate query and return NULLCHAR.  If an address is returned, the
  54.  * interface driver may send the packet; if NULLCHAR is returned,
  55.  * res_arp() will have saved the packet on its pending queue,
  56.  * so no further action (like freeing the packet) is necessary.
  57.  */
  58. char *
  59. res_arp(interface,hardware,target,bp)
  60. struct interface *interface;    /* Pointer to interface block */
  61. int16 hardware;        /* Hardware type */
  62. int32 target;        /* Target IP address */
  63. struct mbuf *bp;    /* IP datagram to be queued if unresolved */
  64. {
  65.     void arp_output();
  66.     register struct arp_tab *arp;
  67.  
  68.     if((arp = arp_lookup(hardware,target)) != NULLARP && arp->state == ARP_VALID)
  69.         return arp->hw_addr;
  70.     /* Create an entry and put the datagram on the
  71.      * queue pending an answer
  72.      */
  73.     arp = arp_add(target,hardware,NULLCHAR,0,0);
  74.     enqueue(&arp->pending,bp);
  75.     arp_output(interface,hardware,target);
  76.     return NULLCHAR;
  77. }
  78. /* Handle incoming ARP packets. This is almost a direct implementation of
  79.  * the algorithm on page 5 of RFC 826, except for:
  80.  * 1. Outgoing datagrams to unresolved addresses are kept on a queue
  81.  *    pending a reply to our ARP request.
  82.  * 2. The names of the fields in the ARP packet were made more mnemonic.
  83.  * 3. Requests for IP addresses listed in our table as "published" are
  84.  *    responded to, even if the address is not our own.
  85.  */
  86. void
  87. arp_input(interface,bp)
  88. struct interface *interface;
  89. struct mbuf *bp;
  90. {
  91.     struct arp arp;
  92.     struct arp_tab *ap;
  93.     struct arp_type *at;
  94.     struct mbuf *htonarp();
  95.     
  96.     arp_stat.recv++;
  97.     if(ntoharp(&arp,&bp) == -1)    /* Convert into host format */
  98.         return;
  99.     if(arp.hardware >= NTYPES){
  100.         /* Unknown hardware type, ignore */
  101.         arp_stat.badtype++;
  102.         return;
  103.     }
  104.     at = &arp_type[arp.hardware];
  105.     if(arp.protocol != at->iptype){
  106.         /* Unsupported protocol type, ignore */
  107.         arp_stat.badtype++;
  108.         return;
  109.     }
  110.     if(uchar(arp.hwalen) > MAXHWALEN || uchar(arp.pralen) != sizeof(int32)){
  111.         /* Incorrect protocol addr length (different hw addr lengths
  112.          * are OK since AX.25 addresses can be of variable length)
  113.          */
  114.         arp_stat.badlen++;
  115.         return;
  116.     }
  117.     if(memcmp(arp.shwaddr,at->bdcst,at->hwalen) == 0){
  118.         /* This guy is trying to say he's got the broadcast address! */
  119.         arp_stat.badaddr++;
  120.         return;
  121.     }
  122.     /* If this guy is already in the table, update its entry
  123.      * unless it's a manual entry (noted by the lack of a timer)
  124.      */
  125.     ap = NULLARP;    /* ap plays the role of merge_flag in the spec */
  126.     if((ap = arp_lookup(arp.hardware,arp.sprotaddr)) != NULLARP
  127.      && ap->timer.start != 0){
  128.         ap = arp_add(arp.sprotaddr,arp.hardware,arp.shwaddr,uchar(arp.hwalen),0);
  129.     }
  130.     /* See if we're the address they're looking for */
  131.     if(arp.tprotaddr == ip_addr){
  132.         if(ap == NULLARP)    /* Only if not already in the table */
  133.             arp_add(arp.sprotaddr,arp.hardware,arp.shwaddr,uchar(arp.hwalen),0);
  134.  
  135.         if(arp.opcode == ARP_REQUEST){
  136.             /* Swap sender's and target's (us) hardware and protocol
  137.              * fields, and send the packet back as a reply
  138.              */
  139.             memcpy(arp.thwaddr,arp.shwaddr,(int16)uchar(arp.hwalen));
  140.             /* Mark the end of the sender's AX.25 address
  141.              * in case he didn't
  142.              */
  143.             if(arp.hardware == ARP_AX25)
  144.                 arp.thwaddr[uchar(arp.hwalen)-1] |= E;
  145.  
  146.             memcpy(arp.shwaddr,interface->hwaddr,at->hwalen);
  147.             arp.tprotaddr = arp.sprotaddr;
  148.             arp.sprotaddr = ip_addr;
  149.             arp.opcode = ARP_REPLY;
  150.             if((bp = htonarp(&arp)) == NULLBUF)
  151.                 return;
  152.  
  153.             if(interface->forw != NULLIF)
  154.                 (*interface->forw->output)(interface->forw,
  155.                  arp.thwaddr,interface->forw->hwaddr,at->arptype,bp);
  156.             else 
  157.                 (*interface->output)(interface,arp.thwaddr,
  158.                  interface->hwaddr,at->arptype,bp);
  159.             arp_stat.inreq++;
  160.         } else {
  161.             arp_stat.replies++;
  162.         }
  163.     } else if(arp.opcode == ARP_REQUEST
  164.         && (ap = arp_lookup(arp.hardware,arp.tprotaddr)) != NULLARP
  165.         && ap->pub){
  166.         /* Otherwise, respond if the guy he's looking for is
  167.          * published in our table.
  168.          */
  169.         memcpy(arp.thwaddr,arp.shwaddr,(int16)uchar(arp.hwalen));
  170.         /* Mark the end of the sender's AX.25 address
  171.          * in case he didn't
  172.          */
  173.         if(arp.hardware == ARP_AX25)
  174.             arp.thwaddr[uchar(arp.hwalen)-1] |= E;
  175.         memcpy(arp.shwaddr,ap->hw_addr,at->hwalen);
  176.         arp.tprotaddr = arp.sprotaddr;
  177.         arp.sprotaddr = ap->ip_addr;
  178.         arp.opcode = ARP_REPLY;
  179.         if((bp = htonarp(&arp)) == NULLBUF)
  180.             return;
  181.         if(interface->forw != NULLIF)
  182.             (*interface->forw->output)(interface->forw,
  183.              arp.thwaddr,interface->forw->hwaddr,at->arptype,bp);
  184.         else 
  185.             (*interface->output)(interface,arp.thwaddr,
  186.              interface->hwaddr,at->arptype,bp);
  187.         arp_stat.inreq++;
  188.     }
  189. }
  190. /* Add an IP-addr / hardware-addr pair to the ARP table */
  191. struct arp_tab *
  192. arp_add(ipaddr,hardware,hw_addr,hw_alen,pub)
  193. int32 ipaddr;        /* IP address, host order */
  194. int16 hardware;        /* Hardware type */
  195. char *hw_addr;        /* Hardware address, if known; NULLCHAR otherwise */
  196. int16 hw_alen;        /* Length of hardware address */
  197. int pub;        /* Publish this entry? */
  198. {
  199.     void arp_drop();
  200.     int ip_route();
  201.     struct mbuf *bp,*dequeue();
  202.     register struct arp_tab *ap;
  203.     unsigned hashval,arp_hash();
  204.  
  205.     if((ap = arp_lookup(hardware,ipaddr)) == NULLARP){
  206.         /* New entry */
  207.         if((ap = (struct arp_tab *)calloc(1,sizeof(struct arp_tab))) == NULLARP)
  208.             return NULLARP;
  209.         ap->timer.func = arp_drop;
  210.         ap->timer.arg = (char *)ap;
  211.         ap->hardware = hardware;
  212.         ap->ip_addr = ipaddr;
  213.  
  214.         /* Put on head of hash chain */
  215.         hashval = arp_hash(hardware,ipaddr);
  216.         ap->prev = NULLARP;
  217.         ap->next = arp_tab[hashval];
  218.         arp_tab[hashval] = ap;
  219.         if(ap->next != NULLARP){
  220.             ap->next->prev = ap;
  221.         }
  222.     }
  223.     if(hw_addr == NULLCHAR){
  224.         /* Await response */
  225.         ap->state = ARP_PENDING;
  226.         ap->timer.start = PENDTIME * (1000 / MSPTICK);
  227.     } else {
  228.         /* Response has come in, update entry and run through queue */
  229.         ap->state = ARP_VALID;
  230.         ap->timer.start = ARPLIFE * (1000 / MSPTICK);
  231.         if(ap->hw_addr != NULLCHAR)
  232.             free(ap->hw_addr);
  233.         if((ap->hw_addr = malloc(hw_alen)) == NULLCHAR){
  234.             free((char *)ap);
  235.             return NULLARP;
  236.         }
  237.         memcpy(ap->hw_addr,hw_addr,hw_alen);
  238.         /* This kludge marks the end of an AX.25 address to allow
  239.          * for optional digipeaters (insert Joan Rivers salute here)
  240.          */
  241.         if(hardware == ARP_AX25)
  242.             ap->hw_addr[hw_alen-1] |= E;
  243.         ap->pub = pub;
  244.         while((bp = dequeue(&ap->pending)) != NULLBUF)
  245.             ip_route(bp,0);
  246.     }
  247.     start_timer(&ap->timer);
  248.     return ap;
  249. }
  250.  
  251. /* Remove an entry from the ARP table */
  252. void
  253. arp_drop(ap)
  254. register struct arp_tab *ap;
  255. {
  256.     unsigned arp_hash();
  257.  
  258.     if(ap == NULLARP)
  259.         return;
  260.     stop_timer(&ap->timer);    /* Shouldn't be necessary */
  261.     if(ap->next != NULLARP)
  262.         ap->next->prev = ap->prev;
  263.     if(ap->prev != NULLARP)
  264.         ap->prev->next = ap->next;
  265.     else
  266.         arp_tab[arp_hash(ap->hardware,ap->ip_addr)] = ap->next;
  267.     if(ap->hw_addr != NULLCHAR)
  268.         free(ap->hw_addr);
  269.     free_q(&ap->pending);
  270.     free((char *)ap);
  271. }
  272.  
  273. /* Look up the given IP address in the ARP table */
  274. struct arp_tab *
  275. arp_lookup(hardware,ipaddr)
  276. int16 hardware;
  277. int32 ipaddr;
  278. {
  279.     unsigned arp_hash();
  280.     register struct arp_tab *ap;
  281.  
  282.     for(ap = arp_tab[arp_hash(hardware,ipaddr)]; ap != NULLARP; ap = ap->next){
  283.         if(ap->ip_addr == ipaddr && ap->hardware == hardware)
  284.             break;
  285.     }
  286.     return ap;
  287. }
  288. /* Send an ARP request to resolve IP address target_ip */
  289. static
  290. void
  291. arp_output(interface,hardware,target)
  292. struct interface *interface;
  293. int16 hardware;
  294. int32 target;
  295. {
  296.     struct arp arp;
  297.     struct mbuf *bp,*htonarp();
  298.     struct arp_type *at;
  299.  
  300.     at = &arp_type[hardware];
  301.     if(interface->output == NULLFP)
  302.         return;
  303.     
  304.     arp.hardware = hardware;
  305.     arp.protocol = at->iptype;
  306.     arp.hwalen = at->hwalen;
  307.     arp.pralen = sizeof(int32);
  308.     arp.opcode = ARP_REQUEST;
  309.     memcpy(arp.shwaddr,interface->hwaddr,at->hwalen);
  310.     arp.sprotaddr = ip_addr;
  311.     memset(arp.thwaddr,0,at->hwalen);
  312.     arp.tprotaddr = target;
  313.     if((bp = htonarp(&arp)) == NULLBUF)
  314.         return;
  315.     (*interface->output)(interface,at->bdcst,
  316.         interface->hwaddr,at->arptype,bp);
  317.     arp_stat.outreq++;
  318. }
  319.  
  320. /* Hash a {hardware type, IP address} pair */
  321. static
  322. unsigned
  323. arp_hash(hardware,ipaddr)
  324. int16 hardware;
  325. int32 ipaddr;
  326. {
  327.     register unsigned hashval;
  328.  
  329.     hashval = hardware;
  330.     hashval ^= hiword(ipaddr);
  331.     hashval ^= loword(ipaddr);
  332.     hashval %= ARPSIZE;
  333.     return hashval;
  334. }        
  335. /* Copy a host format arp structure into mbuf for transmission */
  336. struct mbuf *
  337. htonarp(arp)
  338. register struct arp *arp;
  339. {
  340.     struct mbuf *bp;
  341.     register char *buf;
  342.  
  343.     if(arp == (struct arp *)NULL)
  344.         return NULLBUF;
  345.     if((bp = alloc_mbuf(sizeof(struct arp))) == NULLBUF)
  346.         return NULLBUF;
  347.  
  348.     buf = bp->data;
  349.  
  350.     buf = put16(buf,arp->hardware);
  351.     buf = put16(buf,arp->protocol);
  352.     *buf++ = arp->hwalen;
  353.     *buf++ = arp->pralen;
  354.     buf = put16(buf,arp->opcode);
  355.     memcpy(buf,arp->shwaddr,(int16)uchar(arp->hwalen));
  356.     buf += arp->hwalen;
  357.     buf = put32(buf,arp->sprotaddr);
  358.     memcpy(buf,arp->thwaddr,(int16)uchar(arp->hwalen));
  359.     buf += arp->hwalen;
  360.     buf = put32(buf,arp->tprotaddr);
  361.  
  362.     bp->cnt = buf - bp->data;
  363.     return bp;
  364. }
  365. /* Convert an incoming ARP packet into a host-format structure */
  366. int
  367. ntoharp(arp,bpp)
  368. register struct arp *arp;
  369. struct mbuf **bpp;
  370. {
  371.     if(arp == (struct arp *)NULL || bpp == NULLBUFP)
  372.         return -1;
  373.  
  374.     arp->hardware = pull16(bpp);
  375.     arp->protocol = pull16(bpp);
  376.     arp->hwalen = pullchar(bpp);
  377.     arp->pralen = pullchar(bpp);
  378.     arp->opcode = pull16(bpp);
  379.     pullup(bpp,arp->shwaddr,(int16)uchar(arp->hwalen));
  380.     arp->sprotaddr = pull32(bpp);
  381.     pullup(bpp,arp->thwaddr,(int16)uchar(arp->hwalen));
  382.  
  383.     arp->tprotaddr = pull32(bpp);
  384.  
  385.     /* Get rid of anything left over */
  386.     free_p(*bpp);
  387.     *bpp = NULLBUF;
  388.     return 0;
  389. }
  390.