home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Internet Info 1994 March / Internet Info CD-ROM (Walnut Creek) (March 1994).iso / networking / ip / ka9q / src890906.arc / IP.C < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  1989-09-07  |  12KB  |  468 lines
  1. /* Upper half of IP, consisting of send/receive primitives, including
  2.  * fragment reassembly, for higher level protocols.
  3.  * Not needed when running as a standalone gateway.
  4.  */
  5. #include "global.h"
  6. #include "config.h"
  7. #include "mbuf.h"
  8. #include "timer.h"
  9. #include "internet.h"
  10. #include "iface.h"
  11. #include "ip.h"
  12. #include "icmp.h"
  13. #include "tcp.h"
  14. #include "udp.h"
  15.  
  16. #ifdef    TRACE
  17. extern struct iface Loopback;
  18. #endif
  19.  
  20. static struct mbuf *fraghandle __ARGS((struct ip *ip,struct mbuf *bp));
  21. static void ip_timeout __ARGS((void *arg));
  22. static void free_reasm __ARGS((struct reasm *rp));
  23. static void freefrag __ARGS((struct frag *fp));
  24. static struct reasm *lookup_reasm __ARGS((struct ip *ip));
  25. static struct reasm *creat_reasm __ARGS((struct ip *ip));
  26. static struct frag *newfrag __ARGS((int16 offset,int16 last,struct mbuf *bp));
  27.  
  28. int16 Ip_ttl = MAXTTL;    /* Default time-to-live for IP datagrams */
  29. int32 Ip_rtime = TLB;
  30. struct reasm *Reasmq;
  31. static struct raw_ip *Raw_ip;
  32.  
  33. #define    INSERT    0
  34. #define    APPEND    1
  35. #define    PREPEND    2
  36.  
  37. /* Send an IP datagram. Modeled after the example interface on p 32 of
  38.  * RFC 791
  39.  */
  40. int
  41. ip_send(source,dest,protocol,tos,ttl,bp,length,id,df)
  42. int32 source;            /* source address */
  43. int32 dest;            /* Destination address */
  44. char protocol;            /* Protocol */
  45. char tos;            /* Type of service */
  46. char ttl;            /* Time-to-live */
  47. struct mbuf *bp;        /* Data portion of datagram */
  48. int16 length;            /* Optional length of data portion */
  49. int16 id;            /* Optional identification */
  50. char df;            /* Don't-fragment flag */
  51. {
  52.     struct mbuf *tbp;
  53.     struct ip ip;        /* Pointer to IP header */
  54.     static int16 id_cntr;    /* Datagram serial number */
  55.     struct phdr *phdr;
  56.  
  57.     if(length == 0 && bp != NULLBUF)
  58.         length = len_mbuf(bp);
  59.     if(id == 0)
  60.         id = id_cntr++;        
  61.     if(ttl == 0)
  62.         ttl = Ip_ttl;
  63.  
  64.     /* Fill in IP header */
  65.     ip.tos = tos;
  66.     ip.length = IPLEN + length;
  67.     ip.id = id;
  68.     ip.offset = 0;
  69.     ip.flags.mf = 0;
  70.     ip.flags.df = df;
  71.     ip.ttl = ttl;
  72.     ip.protocol = protocol;
  73.     ip.source = source;
  74.     ip.dest = dest;
  75.     ip.optlen = 0;
  76.     if((tbp = htonip(&ip,bp)) == NULLBUF){
  77.         free_p(bp);
  78.         return -1;
  79.     }
  80.     if((bp = pushdown(tbp,sizeof(struct phdr))) == NULLBUF){
  81.         free_p(tbp);
  82.         return -1;
  83.     }
  84.     phdr = (struct phdr *)bp->data;
  85. #ifdef    TRACE
  86.     if(ip.dest == Ip_addr)
  87.         phdr->iface = &Loopback;
  88.     else
  89.         phdr->iface = NULLIF;
  90. #else
  91.     phdr->iface = NULLIF;
  92. #endif
  93.     phdr->type = TYPE_IP;    
  94.     enqueue(&Hopper,bp);
  95.     return 0;
  96. }
  97.  
  98. /* Reassemble incoming IP fragments and dispatch completed datagrams
  99.  * to the proper transport module
  100.  */
  101. void
  102. ip_recv(iface,ip,bp,rxbroadcast)
  103. struct iface *iface;    /* Incoming interface */
  104. struct ip *ip;        /* Extracted IP header */
  105. struct mbuf *bp;    /* Data portion */
  106. char rxbroadcast;    /* True if received on subnet broadcast address */
  107. {
  108.     /* Function to call with completed datagram */
  109.     register struct raw_ip *rp;
  110.     struct mbuf *bp1,*tbp;
  111.     int rxcnt = 0;
  112.  
  113.     /* If we have a complete packet, call the next layer
  114.      * to handle the result. Note that fraghandle passes back
  115.      * a length field that does NOT include the IP header
  116.      */
  117.     if((bp = fraghandle(ip,bp)) == NULLBUF)
  118.         return;        /* Not done yet */
  119.  
  120.     for(rp = Raw_ip;rp != NULLRIP;rp = rp->next){
  121.         if(rp->protocol != ip->protocol)
  122.             continue;
  123.         rxcnt++;
  124.         /* Duplicate the data portion, and put the header back on */
  125.         dup_p(&bp1,bp,0,len_mbuf(bp));
  126.         if(bp1 != NULLBUF && (tbp = htonip(ip,bp1)) != NULLBUF){
  127.             enqueue(&rp->rcvq,tbp);
  128.             if(rp->r_upcall != NULLVFP)
  129.                 (*rp->r_upcall)(rp);
  130.         } else {
  131.             free_p(bp1);
  132.         }
  133.     }
  134.     /* Check for protocols we can't handle */
  135.     switch(uchar(ip->protocol)){
  136.     case TCP_PTCL:
  137.         tcp_input(bp,ip,rxbroadcast);
  138.         break;
  139.     case UDP_PTCL:
  140.         udp_input(iface,bp,ip,rxbroadcast);
  141.         break;
  142.     case ICMP_PTCL:
  143.         icmp_input(bp,ip,rxbroadcast);
  144.         break;
  145.     default:
  146.         if(rxcnt == 0){
  147.             /* Send an ICMP Protocol Unknown response... */
  148.             Ip_stats.badproto++;
  149.             /* ...unless it's a broadcast */
  150.             if(!rxbroadcast){
  151.                 icmp_output(ip,bp,DEST_UNREACH,PROT_UNREACH,(union icmp_args *)NULL);
  152.             }
  153.         }
  154.         free_p(bp);
  155.         break;
  156.     }
  157. }
  158. /* Process IP datagram fragments
  159.  * If datagram is complete, return it with ip->length containing the data
  160.  * length (MINUS header); otherwise return NULLBUF
  161.  */
  162. static
  163. struct mbuf *
  164. fraghandle(ip,bp)
  165. struct ip *ip;        /* IP header, host byte order */
  166. struct mbuf *bp;    /* The fragment itself */
  167. {
  168.     register struct reasm *rp; /* Pointer to reassembly descriptor */
  169.     struct frag *lastfrag,*nextfrag,*tfp;
  170.     struct mbuf *tbp;
  171.     int16 i;
  172.     int16 last;        /* Index of first byte beyond fragment */
  173.  
  174.     last = ip->offset + ip->length - (IPLEN + ip->optlen);
  175.  
  176.     rp = lookup_reasm(ip);
  177.     if(ip->offset == 0 && !ip->flags.mf){
  178.         /* Complete datagram received. Discard any earlier fragments */
  179.         if(rp != NULLREASM)
  180.             free_reasm(rp);
  181.  
  182.         return bp;
  183.     }
  184.     if(rp == NULLREASM){
  185.         /* First fragment; create new reassembly descriptor */
  186.         if((rp = creat_reasm(ip)) == NULLREASM){
  187.             /* No space for descriptor, drop fragment */
  188.             free_p(bp);
  189.             return NULLBUF;
  190.         }
  191.     }
  192.     /* Keep restarting timer as long as we keep getting fragments */
  193.     stop_timer(&rp->timer);
  194.     start_timer(&rp->timer);
  195.  
  196.     /* If this is the last fragment, we now know how long the
  197.      * entire datagram is; record it
  198.      */
  199.     if(!ip->flags.mf)
  200.         rp->length = last;
  201.  
  202.     /* Set nextfrag to the first fragment which begins after us,
  203.      * and lastfrag to the last fragment which begins before us
  204.      */
  205.     lastfrag = NULLFRAG;
  206.     for(nextfrag = rp->fraglist;nextfrag != NULLFRAG;nextfrag = nextfrag->next){
  207.         if(nextfrag->offset > ip->offset)
  208.             break;
  209.         lastfrag = nextfrag;
  210.     }
  211.     /* Check for overlap with preceeding fragment */
  212.     if(lastfrag != NULLFRAG  && ip->offset < lastfrag->last){
  213.         /* Strip overlap from new fragment */
  214.         i = lastfrag->last - ip->offset;
  215.         pullup(&bp,NULLCHAR,i);
  216.         if(bp == NULLBUF)
  217.             return NULLBUF;    /* Nothing left */
  218.         ip->offset += i;
  219.     }
  220.     /* Look for overlap with succeeding segments */
  221.     for(; nextfrag != NULLFRAG; nextfrag = tfp){
  222.         tfp = nextfrag->next;    /* save in case we delete fp */
  223.  
  224.         if(nextfrag->offset >= last)
  225.             break;    /* Past our end */
  226.         /* Trim the front of this entry; if nothing is
  227.          * left, remove it.
  228.          */
  229.         i = last - nextfrag->offset;
  230.         pullup(&nextfrag->buf,NULLCHAR,i);
  231.         if(nextfrag->buf == NULLBUF){
  232.             /* superseded; delete from list */
  233.             if(nextfrag->prev != NULLFRAG)
  234.                 nextfrag->prev->next = nextfrag->next;
  235.             else
  236.                 rp->fraglist = nextfrag->next;
  237.             if(tfp->next != NULLFRAG)
  238.                 nextfrag->next->prev = nextfrag->prev;
  239.             freefrag(nextfrag);
  240.         } else
  241.             nextfrag->offset = last;
  242.     }
  243.     /* Lastfrag now points, as before, to the fragment before us;
  244.      * nextfrag points at the next fragment. Check to see if we can
  245.      * join to either or both fragments.
  246.      */
  247.     i = INSERT;
  248.     if(lastfrag != NULLFRAG && lastfrag->last == ip->offset)
  249.         i |= APPEND;
  250.     if(nextfrag != NULLFRAG && nextfrag->offset == last)
  251.         i |= PREPEND;
  252.     switch(i){
  253.     case INSERT:    /* Insert new desc between lastfrag and nextfrag */
  254.         tfp = newfrag(ip->offset,last,bp);
  255.         tfp->prev = lastfrag;
  256.         tfp->next = nextfrag;
  257.         if(lastfrag != NULLFRAG)
  258.             lastfrag->next = tfp;    /* Middle of list */
  259.         else
  260.             rp->fraglist = tfp;    /* First on list */
  261.         if(nextfrag != NULLFRAG)
  262.             nextfrag->prev = tfp;
  263.         break;
  264.     case APPEND:    /* Append to lastfrag */
  265.         append(&lastfrag->buf,bp);
  266.         lastfrag->last = last;    /* Extend forward */
  267.         break;
  268.     case PREPEND:    /* Prepend to nextfrag */
  269.         tbp = nextfrag->buf;
  270.         nextfrag->buf = bp;
  271.         append(&nextfrag->buf,tbp);
  272.         nextfrag->offset = ip->offset;    /* Extend backward */
  273.         break;
  274.     case (APPEND|PREPEND):
  275.         /* Consolidate by appending this fragment and nextfrag
  276.          * to lastfrag and removing the nextfrag descriptor
  277.          */
  278.         append(&lastfrag->buf,bp);
  279.         append(&lastfrag->buf,nextfrag->buf);
  280.         nextfrag->buf = NULLBUF;
  281.         lastfrag->last = nextfrag->last;
  282.  
  283.         /* Finally unlink and delete the now unneeded nextfrag */
  284.         lastfrag->next = nextfrag->next;
  285.         if(nextfrag->next != NULLFRAG)
  286.             nextfrag->next->prev = lastfrag;
  287.         freefrag(nextfrag);
  288.         break;
  289.     }
  290.     if(rp->fraglist->offset == 0 && rp->fraglist->next == NULLFRAG 
  291.         && rp->length != 0){
  292.         /* We've gotten a complete datagram, so extract it from the
  293.          * reassembly buffer and pass it on.
  294.          */
  295.         bp = rp->fraglist->buf;
  296.         rp->fraglist->buf = NULLBUF;
  297.         /* Tell IP the entire length */
  298.         ip->length = rp->length + (IPLEN + ip->optlen);
  299.         free_reasm(rp);
  300.         return bp;
  301.     } else
  302.         return NULLBUF;
  303. }
  304. /* Arrange for receipt of raw IP datagrams */
  305. struct raw_ip *
  306. raw_ip(protocol,r_upcall)
  307. char protocol;
  308. void (*r_upcall)();
  309. {
  310.     register struct raw_ip *rp;
  311.  
  312.     rp = (struct raw_ip *)calloc(1,sizeof(struct raw_ip));
  313.     rp->protocol = protocol;
  314.     rp->r_upcall = r_upcall;
  315.     rp->next = Raw_ip;
  316.     if(rp->next != NULLRIP)
  317.         rp->next->prev = rp;
  318.     Raw_ip = rp;
  319.     return rp;
  320. }
  321. /* Free a raw IP descriptor */
  322. void
  323. del_ip(rpp)
  324. struct raw_ip *rpp;
  325. {
  326.     register struct raw_ip *rp;
  327.  
  328.     /* Do sanity check on arg */
  329.     for(rp = Raw_ip;rp != NULLRIP;rp = rp->next)
  330.         if(rp == rpp)
  331.             break;
  332.     if(rp == NULLRIP)
  333.         return;    /* Doesn't exist */
  334.  
  335.     /* Unlink */
  336.     if(rp->prev != NULLRIP)
  337.         rp->prev->next = rp->next;
  338.     else
  339.         Raw_ip = rp->next;
  340.     if(rp->next != NULLRIP)
  341.         rp->next->prev = rp->prev;
  342.     /* Free resources */
  343.     free_q(&rp->rcvq);
  344.     free((char *)rp);
  345. }
  346.  
  347. static struct reasm *
  348. lookup_reasm(ip)
  349. struct ip *ip;
  350. {
  351.     register struct reasm *rp;
  352.  
  353.     for(rp = Reasmq;rp != NULLREASM;rp = rp->next){
  354.         if(ip->source == rp->source && ip->dest == rp->dest
  355.          && ip->protocol == rp->protocol && ip->id == rp->id)
  356.             return rp;
  357.     }
  358.     return NULLREASM;
  359. }
  360. #ifdef    FOO
  361. static
  362. int16
  363. hash_reasm(source,dest,protocol,id)
  364. int32 source;
  365. int32 dest,
  366. char protocol;
  367. int16 id;
  368. {
  369.     register unsigned int hval;
  370.  
  371.     hval = loword(source);
  372.     hval ^= hiword(source);
  373.     hval ^= loword(dest);
  374.     hval ^= hiword(dest);
  375.     hval ^= uchar(protocol);
  376.     hval ^= id;
  377.     return hval % RHASH;
  378. }
  379. #endif
  380. /* Create a reassembly descriptor,
  381.  * put at head of reassembly list
  382.  */
  383. static struct reasm *
  384. creat_reasm(ip)
  385. register struct ip *ip;
  386. {
  387.     register struct reasm *rp;
  388.  
  389.     if((rp = (struct reasm *)calloc(1,sizeof(struct reasm))) == NULLREASM)
  390.         return rp;    /* No space for descriptor */
  391.     rp->source = ip->source;
  392.     rp->dest = ip->dest;
  393.     rp->id = ip->id;
  394.     rp->protocol = ip->protocol;
  395.     rp->timer.start = Ip_rtime / MSPTICK;
  396.     rp->timer.func = ip_timeout;
  397.     rp->timer.arg = rp;
  398.  
  399.     rp->next = Reasmq;
  400.     if(rp->next != NULLREASM)
  401.         rp->next->prev = rp;
  402.     Reasmq = rp;
  403.     return rp;
  404. }
  405.  
  406. /* Free all resources associated with a reassembly descriptor */
  407. static void
  408. free_reasm(rp)
  409. register struct reasm *rp;
  410. {
  411.     register struct frag *fp;
  412.  
  413.     stop_timer(&rp->timer);
  414.     /* Remove from list of reassembly descriptors */
  415.     if(rp->prev != NULLREASM)
  416.         rp->prev->next = rp->next;
  417.     else
  418.         Reasmq = rp->next;
  419.     if(rp->next != NULLREASM)
  420.         rp->next->prev = rp->prev;
  421.     /* Free any fragments on list, starting at beginning */
  422.     while((fp = rp->fraglist) != NULLFRAG){
  423.         rp->fraglist = fp->next;
  424.         free_p(fp->buf);
  425.         free((char *)fp);
  426.     }
  427.     free((char *)rp);
  428. }
  429.  
  430. /* Handle reassembly timeouts by deleting all reassembly resources */
  431. static void
  432. ip_timeout(arg)
  433. void *arg;
  434. {
  435.     register struct reasm *rp;
  436.  
  437.     rp = (struct reasm *)arg;
  438.     free_reasm(rp);
  439. }
  440. /* Create a fragment */
  441. static
  442. struct frag *
  443. newfrag(offset,last,bp)
  444. int16 offset,last;
  445. struct mbuf *bp;
  446. {
  447.     struct frag *fp;
  448.  
  449.     if((fp = (struct frag *)calloc(1,sizeof(struct frag))) == NULLFRAG){
  450.         /* Drop fragment */
  451.         free_p(bp);
  452.         return NULLFRAG;
  453.     }
  454.     fp->buf = bp;
  455.     fp->offset = offset;
  456.     fp->last = last;
  457.     return fp;
  458. }
  459. /* Delete a fragment, return next one on queue */
  460. static
  461. void
  462. freefrag(fp)
  463. struct frag *fp;
  464. {
  465.     free_p(fp->buf);
  466.     free((char *)fp);
  467. }
  468.