Annotation of libaitio/src/bpf.c, revision 1.4

1.2       misho       1: /*************************************************************************
                      2: * (C) 2013 AITNET ltd - Sofia/Bulgaria - <misho@aitnet.org>
                      3: *  by Michael Pounov <misho@elwix.org>
                      4: *
                      5: * $Author: misho $
1.4     ! misho       6: * $Id: bpf.c,v 1.3.8.4 2013/10/21 16:30:28 misho Exp $
1.2       misho       7: *
                      8: **************************************************************************
                      9: The ELWIX and AITNET software is distributed under the following
                     10: terms:
                     11: 
                     12: All of the documentation and software included in the ELWIX and AITNET
                     13: Releases is copyrighted by ELWIX - Sofia/Bulgaria <info@elwix.org>
                     14: 
                     15: Copyright 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013
                     16:        by Michael Pounov <misho@elwix.org>.  All rights reserved.
                     17: 
                     18: Redistribution and use in source and binary forms, with or without
                     19: modification, are permitted provided that the following conditions
                     20: are met:
                     21: 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
                     22:    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
                     23: 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
                     24:    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
                     25:    documentation and/or other materials provided with the distribution.
                     26: 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
                     27:    must display the following acknowledgement:
                     28: This product includes software developed by Michael Pounov <misho@elwix.org>
                     29: ELWIX - Embedded LightWeight unIX and its contributors.
                     30: 4. Neither the name of AITNET nor the names of its contributors
                     31:    may be used to endorse or promote products derived from this software
                     32:    without specific prior written permission.
                     33: 
                     34: THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY AITNET AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
                     35: ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
                     36: IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
                     37: ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
                     38: FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
                     39: DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
                     40: OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
                     41: HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
                     42: LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
                     43: OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
                     44: SUCH DAMAGE.
                     45: */
                     46: #include "global.h"
                     47: 
                     48: 
                     49: /*
                     50:  * io_get1stiface() - Get first interface of host
                     51:  *
                     52:  * @szIface = interface string buffer
                     53:  * @iflen = size of interface buffer
                     54:  * return: -1 error or 0 ok
                     55:  */
                     56: int
                     57: io_get1stiface(char *szIface, int iflen)
                     58: {
                     59:        struct ifaddrs *ifa;
                     60: 
                     61:        if (!szIface || !iflen)
                     62:                return -1;
                     63: 
                     64:        getifaddrs(&ifa);
                     65:        strlcpy(szIface, ifa->ifa_name, iflen);
                     66:        freeifaddrs(ifa);
                     67:        return 0;
                     68: }
                     69: 
                     70: /*
                     71:  * io_etherClose() - Close BPF interface
                     72:  *
                     73:  * @eth = bpf handle
                     74:  * @zcbuf = zero copy buffer, if BPF supports it and isn't NULL
                     75:  * return: none
                     76:  */
                     77: void
                     78: io_etherClose(int eth, void **zcbuf)
                     79: {
                     80: #ifdef __FreeBSD__
                     81:        struct bpf_zbuf *zbuf = NULL;
                     82: #endif
                     83: 
                     84:        if (eth > STDERR_FILENO)
                     85:                close(eth);
                     86: 
                     87:        if (zcbuf && *zcbuf) {
                     88: #ifdef __FreeBSD__
                     89:                zbuf = *zcbuf;
                     90:                munmap(zbuf->bz_bufb, zbuf->bz_buflen);
                     91:                munmap(zbuf->bz_bufa, zbuf->bz_buflen);
                     92:                e_free(*zcbuf);
                     93:                *zcbuf = NULL;
                     94: #endif
                     95:        }
                     96: }
                     97: 
                     98: #ifdef __FreeBSD__
                     99: static inline struct bpf_zbuf *
                    100: allocZCbuf(u_int len)
                    101: {
                    102:        struct bpf_zbuf *zbuf = NULL;
                    103: 
                    104:        zbuf = e_malloc(sizeof(struct bpf_zbuf));
                    105:        if (!zbuf) {
                    106:                io_SetErr(elwix_GetErrno(), "%s", elwix_GetError());
                    107:                return NULL;
                    108:        } else
                    109:                memset(zbuf, 0, sizeof(struct bpf_zbuf));
                    110: 
                    111:        zbuf->bz_buflen = roundup(len, getpagesize());
                    112:        zbuf->bz_bufa = mmap(NULL, zbuf->bz_buflen, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_ANON, -1, 0);
                    113:        if (zbuf->bz_bufa == MAP_FAILED) {
                    114:                LOGERR;
                    115:                e_free(zbuf);
                    116:                return NULL;
                    117:        } else
                    118:                memset(zbuf->bz_bufa, 0, zbuf->bz_buflen);
                    119:        zbuf->bz_bufb = mmap(NULL, zbuf->bz_buflen, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_ANON, -1, 0);
                    120:        if (zbuf->bz_bufb == MAP_FAILED) {
                    121:                LOGERR;
                    122:                munmap(zbuf->bz_bufa, zbuf->bz_buflen);
                    123:                e_free(zbuf);
                    124:                return NULL;
                    125:        } else
                    126:                memset(zbuf->bz_bufb, 0, zbuf->bz_buflen);
                    127: 
                    128:        return zbuf;
                    129: }
                    130: #endif
                    131: 
                    132: /*
                    133:  * io_etherOpen() - Open BPF interface to device
                    134:  *
                    135:  * @csIface = interface name
                    136:  * @flags = open flags
                    137:  * @whdr = with complete headers
1.3       misho     138:  * @wdlt = with data link type
1.2       misho     139:  * @buflen = buffer length
                    140:  * @zcbuf = zero copy buffer, if BPF supports it and isn't NULL
                    141:  * return: -1 error or >-1 bpf handle
                    142:  */
                    143: int
1.3       misho     144: io_etherOpen(const char *csIface, int flags, int whdr, int wdlt, 
                    145:                u_int *buflen, void **zcbuf)
1.2       misho     146: {
                    147:        int eth = -1;
                    148:        register int i;
                    149:        char szStr[STRSIZ];
                    150:        struct ifreq ifr;
                    151:        u_int n = 1;
                    152: 
                    153: #ifndef __FreeBSD__
                    154:        if (zcbuf) {
                    155:                io_SetErr(ENOTSUP, "bpf zero copy buffer mode is not supported");
                    156:                return -1;
                    157:        }
                    158: #endif
                    159: 
                    160:        for (i = 0; i < BPF_DEV_MAX; i++) {
                    161:                memset(szStr, 0, sizeof szStr);
                    162:                snprintf(szStr, sizeof szStr, "/dev/bpf%d", i);
                    163:                eth = open(szStr, flags);
                    164:                if (eth > STDERR_FILENO)
                    165:                        break;
                    166:        }
                    167:        if (eth < 3) {
                    168:                LOGERR;
                    169:                return -1;
                    170:        }
                    171: 
1.4     ! misho     172:        if (csIface)
        !           173:                strlcpy(szStr, csIface, sizeof szStr);
        !           174:        else if (io_get1stiface(szStr, sizeof szStr) == -1) {
        !           175:                close(eth);
        !           176:                return -1;
        !           177:        }
        !           178: 
        !           179:        n = 1;
        !           180:        if (whdr && ioctl(eth, BIOCSHDRCMPLT, &n) == -1) {
        !           181:                LOGERR;
        !           182:                close(eth);
        !           183:                return -1;
        !           184:        }
        !           185:        if (wdlt && ioctl(eth, BIOCSDLT, &wdlt) == -1) {
        !           186:                LOGERR;
        !           187:                close(eth);
        !           188:                return -1;
        !           189:        }
        !           190:        if (ioctl(eth, BIOCIMMEDIATE, &n) == -1) {
        !           191:                LOGERR;
        !           192:                close(eth);
        !           193:                return -1;
        !           194:        }
        !           195: 
1.2       misho     196:        if (!zcbuf) {
                    197:                if (ioctl(eth, BIOCGBLEN, &n) == -1) {
                    198:                        LOGERR;
                    199:                        close(eth);
                    200:                        return -1;
                    201:                } else
1.4     ! misho     202:                        n = (buflen && *buflen) ? *buflen : getpagesize();
        !           203: 
1.2       misho     204:                if (ioctl(eth, BIOCSBLEN, &n) == -1) {
                    205:                        LOGERR;
                    206:                        close(eth);
                    207:                        return -1;
                    208:                }
1.4     ! misho     209:                if (buflen)
1.2       misho     210:                        *buflen = n;
                    211:        } else {
                    212: #ifdef __FreeBSD__
                    213:                n = BPF_BUFMODE_ZBUF;
                    214:                if (ioctl(eth, BIOCSETBUFMODE, &n) == -1) {
                    215:                        LOGERR;
                    216:                        close(eth);
                    217:                        return -1;
                    218:                }
                    219:                if (ioctl(eth, BIOCGETZMAX, &n) == -1) {
                    220:                        LOGERR;
                    221:                        close(eth);
                    222:                        return -1;
                    223:                } else
                    224:                        n = (buflen && *buflen) ? *buflen : n;
                    225:                if (!(*zcbuf = allocZCbuf(n))) {
                    226:                        close(eth);
                    227:                        return -1;
                    228:                }
                    229:                if (ioctl(eth, BIOCSETZBUF, *zcbuf) == -1) {
                    230:                        LOGERR;
                    231:                        io_etherClose(eth, zcbuf);
                    232:                        return -1;
                    233:                }
                    234:                if (buflen && *buflen)
                    235:                        *buflen = n;
                    236: #endif
                    237:        }
                    238: 
                    239:        memset(&ifr, 0, sizeof ifr);
                    240:        strlcpy(ifr.ifr_name, szStr, sizeof ifr.ifr_name);
                    241:        if (ioctl(eth, BIOCSETIF, &ifr) == -1) {
                    242:                LOGERR;
                    243:                io_etherClose(eth, zcbuf);
                    244:                return -1;
                    245:        }
                    246: 
                    247:        return eth;
                    248: }
                    249: 
                    250: /*
                    251:  * io_etherSend() - Send packet to bpf
                    252:  *
                    253:  * @eth = bpf handle
                    254:  * @buf = buffer
                    255:  * @buflen = buffer length
                    256:  * return: -1 error or !=-1 written bytes
                    257:  */
                    258: ssize_t
                    259: io_etherSend(int eth, const void *buf, size_t buflen)
                    260: {
                    261:        ssize_t wlen = 0;
                    262: 
                    263:        if (!buf || !buflen) {
                    264:                io_SetErr(EINVAL, "invalid arguments");
                    265:                return -1;
                    266:        }
                    267: 
                    268:        wlen = write(eth, buf, buflen);
                    269:        if (wlen == -1)
                    270:                LOGERR;
                    271:        return wlen;
                    272: }
                    273: 
                    274: #ifdef __FreeBSD__
                    275: static inline void
                    276: ackZCbuf(struct bpf_zbuf_header *bzh)
                    277: {
                    278:        atomic_store_rel_int(&bzh->bzh_user_gen, bzh->bzh_kernel_gen);
                    279: }
                    280: 
                    281: static inline int
                    282: chkZCbuf(struct bpf_zbuf_header *bzh)
                    283: {
                    284:        /* return true if userspace owns buffer, and false otherwise. */
                    285:        return (bzh->bzh_user_gen != atomic_load_acq_int(&bzh->bzh_kernel_gen));
                    286: }
                    287: 
                    288: static ssize_t
                    289: nextZCbuf(int eth, struct bpf_zbuf * __restrict zbuf, void * __restrict buf, size_t buflen)
                    290: {
                    291:        ssize_t rlen = 0;
                    292:        struct bpf_zbuf bz;
                    293:        struct bpf_zbuf_header *bzh;
                    294:        off_t pos = 0;
                    295: 
                    296:        bzh = (struct bpf_zbuf_header *) zbuf->bz_bufa;
                    297:        if (chkZCbuf(bzh)) {
                    298:                rlen = MIN(atomic_load_acq_int(&bzh->bzh_kernel_len), buflen);
                    299:                memcpy(buf + pos, zbuf->bz_bufa + sizeof(struct bpf_zbuf_header), rlen);
                    300:                ackZCbuf(bzh);
                    301:                pos += rlen;
                    302:        }
                    303:        bzh = (struct bpf_zbuf_header *) zbuf->bz_bufb;
                    304:        if (chkZCbuf(bzh)) {
                    305:                rlen = MIN(atomic_load_acq_int(&bzh->bzh_kernel_len), buflen);
                    306:                memcpy(buf + pos, zbuf->bz_bufb + sizeof(struct bpf_zbuf_header), rlen);
                    307:                ackZCbuf(bzh);
                    308:                pos += rlen;
                    309:        }
                    310: 
                    311:        if (!pos) {
                    312:                if ((rlen = ioctl(eth, BIOCROTZBUF, &bz)) == -1)
                    313:                        LOGERR;
                    314:        } else
                    315:                rlen = pos;
                    316:        return rlen;
                    317: }
                    318: #endif
                    319: 
                    320: /*
                    321:  * io_etherRecv() - Receive packet from bpf
                    322:  *
                    323:  * @eth = bpf handle
                    324:  * @buf = buffer
                    325:  * @buflen = buffer length
                    326:  * @zcbuf = zero copy buffer, if BPF supports it and isn't NULL
                    327:  * return: -1 error or !=-1 readed bytes
                    328:  */
                    329: ssize_t
                    330: io_etherRecv(int eth, void * __restrict buf, size_t buflen, void * __restrict zcbuf)
                    331: {
                    332:        ssize_t rlen = 0;
1.3       misho     333:        struct bpf_hdr *h;
1.2       misho     334: 
                    335:        if (!buf || !buflen) {
                    336:                io_SetErr(EINVAL, "invalid arguments");
                    337:                return -1;
                    338:        }
                    339: 
                    340:        if (!zcbuf) {
                    341:                rlen = read(eth, buf, buflen);
1.4     ! misho     342:                if (rlen == -1) {
1.2       misho     343:                        LOGERR;
1.4     ! misho     344:                        return -1;
        !           345:                }
1.2       misho     346:        } else {
                    347: #ifdef __FreeBSD__
                    348:                rlen = nextZCbuf(eth, (struct bpf_zbuf*) zcbuf, buf, buflen);
                    349:                if (!rlen)
                    350:                        rlen = nextZCbuf(eth, (struct bpf_zbuf*) zcbuf, buf, buflen);
                    351: #else
                    352:                rlen = -1;
                    353:                io_SetErr(ENOTSUP, "bpf zero copy buffer mode is not supported");
                    354: #endif
                    355:        }
                    356: 
1.3       misho     357:        h = (struct bpf_hdr*) buf;
                    358:        rlen -= h->bh_hdrlen;
                    359: 
                    360:        if (h->bh_caplen != rlen) {
                    361:                if (h->bh_caplen < rlen)
                    362:                        rlen = h->bh_caplen;
                    363:                else {
                    364:                        io_SetErr(EIO, "Captured %d bytes should be at most %d bytes", 
                    365:                                        h->bh_caplen, rlen);
                    366:                        return -1;
                    367:                }
                    368:        }
                    369: 
                    370:        memmove(buf, buf + h->bh_hdrlen, rlen);
1.2       misho     371:        return rlen;
                    372: }
1.4     ! misho     373: 
        !           374: /*
        !           375:  * io_etherFilter() - BPF filter routine
        !           376:  *
        !           377:  * @eth = bpf handle
        !           378:  * @io = filter direction 
        !           379:  *  (IO_ETHER_FILTER_PROMISC|IO_ETHER_FILTER_NOTREAD|IO_ETHER_FILTER_READ|IO_ETHER_FILTER_WRITE)
        !           380:  * @insn = BPF filter instruction array
        !           381:  * @insnlen = Length of BPF filter instruction array
        !           382:  * return: -1 error or 0 ok
        !           383:  */
        !           384: int
        !           385: io_etherFilter(int eth, int io, struct bpf_insn * __restrict insn, size_t insnlen)
        !           386: {
        !           387:        int ret = 0;
        !           388:        struct bpf_program fcode = { 0 };
        !           389: 
        !           390:        if (io != IO_ETHER_FILTER_PROMISC && (!insn || !insnlen)) {
        !           391:                io_SetErr(EINVAL, "invalid arguments");
        !           392:                return -1;
        !           393:        }
        !           394: 
        !           395:        switch (io) {
        !           396:                case IO_ETHER_FILTER_PROMISC:   /* promiscuous mode */
        !           397:                        ret = ioctl(eth, BIOCPROMISC, NULL);
        !           398:                        break;
        !           399:                case IO_ETHER_FILTER_NOTREAD:   /* read not filter */
        !           400:                        fcode.bf_len = insnlen / sizeof(struct bpf_insn);
        !           401:                        fcode.bf_insns = insn;
        !           402:                        ret = ioctl(eth, BIOCSETFNR, &fcode);
        !           403:                        break;
        !           404:                case IO_ETHER_FILTER_READ:      /* read filter */
        !           405:                        fcode.bf_len = insnlen / sizeof(struct bpf_insn);
        !           406:                        fcode.bf_insns = insn;
        !           407:                        ret = ioctl(eth, BIOCSETF, &fcode);
        !           408:                        break;
        !           409:                case IO_ETHER_FILTER_WRITE:     /* write filter */
        !           410:                        fcode.bf_len = insnlen / sizeof(struct bpf_insn);
        !           411:                        fcode.bf_insns = insn;
        !           412:                        ret = ioctl(eth, BIOCSETWF, &fcode);
        !           413:                        break;
        !           414:        }
        !           415: 
        !           416:        if (ret == -1)
        !           417:                LOGERR;
        !           418:        return ret;
        !           419: }

FreeBSD-CVSweb <freebsd-cvsweb@FreeBSD.org>