/*      $NetBSD: if_gre.c,v 1.186 2024/07/05 04:31:53 rin Exp $ */

/*
* Copyright (c) 1998, 2008 The NetBSD Foundation, Inc.
* All rights reserved.
*
* This code is derived from software contributed to The NetBSD Foundation
* by Heiko W.Rupp <[email protected]>
*
* IPv6-over-GRE contributed by Gert Doering <[email protected]>
*
* GRE over UDP/IPv4/IPv6 sockets contributed by David Young <[email protected]>
*
* Redistribution and use in source and binary forms, with or without
* modification, are permitted provided that the following conditions
* are met:
* 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
*    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
* 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
*    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
*    documentation and/or other materials provided with the distribution.
*
* THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE NETBSD FOUNDATION, INC. AND CONTRIBUTORS
* ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
* TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
* PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR CONTRIBUTORS
* BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
* CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
* SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
* INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
* CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
* ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
* POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
*
* This material is based upon work partially supported by NSF
* under Contract No. NSF CNS-0626584.
*/

/*
* Encapsulate L3 protocols into IP
* See RFC 1701 and 1702 for more details.
* If_gre is compatible with Cisco GRE tunnels, so you can
* have a NetBSD box as the other end of a tunnel interface of a Cisco
* router. See gre(4) for more details.
*/

#include <sys/cdefs.h>
__KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: if_gre.c,v 1.186 2024/07/05 04:31:53 rin Exp $");

#ifdef _KERNEL_OPT
#include "opt_atalk.h"
#include "opt_gre.h"
#include "opt_inet.h"
#include "opt_mpls.h"
#endif

#include <sys/param.h>
#include <sys/file.h>
#include <sys/filedesc.h>
#include <sys/malloc.h>
#include <sys/mallocvar.h>
#include <sys/mbuf.h>
#include <sys/proc.h>
#include <sys/domain.h>
#include <sys/protosw.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/socketvar.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/queue.h>
#include <sys/intr.h>
#include <sys/systm.h>
#include <sys/sysctl.h>
#include <sys/kauth.h>
#include <sys/device.h>
#include <sys/module.h>

#include <sys/kernel.h>
#include <sys/mutex.h>
#include <sys/condvar.h>
#include <sys/kthread.h>

#include <sys/cpu.h>

#include <net/ethertypes.h>
#include <net/if.h>
#include <net/if_types.h>
#include <net/route.h>
#include <sys/device.h>
#include <sys/module.h>
#include <sys/atomic.h>

#include <netinet/in_systm.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h> /* we always need this for sizeof(struct ip) */

#ifdef INET
#include <netinet/in_var.h>
#include <netinet/ip_var.h>
#endif

#ifdef INET6
#include <netinet6/in6_var.h>
#endif

#ifdef MPLS
#include <netmpls/mpls.h>
#include <netmpls/mpls_var.h>
#endif

#ifdef NETATALK
#include <netatalk/at.h>
#include <netatalk/at_var.h>
#include <netatalk/at_extern.h>
#endif

#include <sys/time.h>
#include <net/bpf.h>

#include <net/if_gre.h>

#include "ioconf.h"

/*
* It is not easy to calculate the right value for a GRE MTU.
* We leave this task to the admin and use the same default that
* other vendors use.
*/
#define GREMTU 1476

#ifdef GRE_DEBUG
int gre_debug = 0;
#define GRE_DPRINTF(__sc, ...)                                          \
       do {                                                            \
               if (__predict_false(gre_debug ||                        \
                   ((__sc)->sc_if.if_flags & IFF_DEBUG) != 0)) {       \
                       printf("%s.%d: ", __func__, __LINE__);          \
                       printf(__VA_ARGS__);                            \
               }                                                       \
       } while (/*CONSTCOND*/0)
#else
#define GRE_DPRINTF(__sc, __fmt, ...)   do { } while (/*CONSTCOND*/0)
#endif /* GRE_DEBUG */

CTASSERT(sizeof(struct gre_h) == 4);

int ip_gre_ttl = GRE_TTL;

static u_int gre_count;

static int gre_clone_create(struct if_clone *, int);
static int gre_clone_destroy(struct ifnet *);

static struct if_clone gre_cloner =
   IF_CLONE_INITIALIZER("gre", gre_clone_create, gre_clone_destroy);

static int gre_input(struct gre_softc *, struct mbuf *, const struct gre_h *);
static bool gre_is_nullconf(const struct gre_soparm *);
static int gre_output(struct ifnet *, struct mbuf *,
                          const struct sockaddr *, const struct rtentry *);
static int gre_ioctl(struct ifnet *, u_long, void *);
static int gre_getsockname(struct socket *, struct sockaddr *);
static int gre_getpeername(struct socket *, struct sockaddr *);
static int gre_getnames(struct socket *, struct lwp *,
   struct sockaddr_storage *, struct sockaddr_storage *);
static void gre_clearconf(struct gre_soparm *, bool);
static int gre_soreceive(struct socket *, struct mbuf **);
static int gre_sosend(struct socket *, struct mbuf *);
static struct socket *gre_reconf(struct gre_softc *, const struct gre_soparm *);

static bool gre_fp_send(struct gre_softc *, enum gre_msg, file_t *);
static bool gre_fp_recv(struct gre_softc *);
static void gre_fp_recvloop(void *);

static void
gre_bufq_init(struct gre_bufq *bq, size_t len0)
{
       memset(bq, 0, sizeof(*bq));
       bq->bq_q = pcq_create(len0, KM_SLEEP);
       KASSERT(bq->bq_q != NULL);
}

static struct mbuf *
gre_bufq_dequeue(struct gre_bufq *bq)
{
       return pcq_get(bq->bq_q);
}

static void
gre_bufq_purge(struct gre_bufq *bq)
{
       struct mbuf *m;

       while ((m = gre_bufq_dequeue(bq)) != NULL)
               m_freem(m);
}

static void
gre_bufq_destroy(struct gre_bufq *bq)
{
       gre_bufq_purge(bq);
       pcq_destroy(bq->bq_q);
}

static int
gre_bufq_enqueue(struct gre_bufq *bq, struct mbuf *m)
{
       KASSERT(bq->bq_q != NULL);

       if (!pcq_put(bq->bq_q, m)) {
               bq->bq_drops++;
               return ENOBUFS;
       }
       return 0;
}

static void
greintr(void *arg)
{
       struct gre_softc *sc = (struct gre_softc *)arg;
       struct socket *so = sc->sc_soparm.sp_so;
       int rc;
       struct mbuf *m;

       KASSERT(so != NULL);

       sc->sc_send_ev.ev_count++;
       GRE_DPRINTF(sc, "enter\n");
       while ((m = gre_bufq_dequeue(&sc->sc_snd)) != NULL) {
               /* XXX handle ENOBUFS? */
               if ((rc = gre_sosend(so, m)) != 0)
                       GRE_DPRINTF(sc, "gre_sosend failed %d\n", rc);
       }
}

/* Caller must hold sc->sc_mtx. */
static void
gre_fp_wait(struct gre_softc *sc)
{
       sc->sc_fp_waiters++;
       cv_wait(&sc->sc_fp_condvar, &sc->sc_mtx);
       sc->sc_fp_waiters--;
}

static void
gre_evcnt_detach(struct gre_softc *sc)
{
       evcnt_detach(&sc->sc_recv_ev);
       evcnt_detach(&sc->sc_block_ev);
       evcnt_detach(&sc->sc_error_ev);
       evcnt_detach(&sc->sc_pullup_ev);
       evcnt_detach(&sc->sc_unsupp_ev);

       evcnt_detach(&sc->sc_send_ev);
       evcnt_detach(&sc->sc_oflow_ev);
}

static void
gre_evcnt_attach(struct gre_softc *sc)
{
       evcnt_attach_dynamic(&sc->sc_recv_ev, EVCNT_TYPE_MISC,
           NULL, sc->sc_if.if_xname, "recv");
       evcnt_attach_dynamic(&sc->sc_block_ev, EVCNT_TYPE_MISC,
           &sc->sc_recv_ev, sc->sc_if.if_xname, "would block");
       evcnt_attach_dynamic(&sc->sc_error_ev, EVCNT_TYPE_MISC,
           &sc->sc_recv_ev, sc->sc_if.if_xname, "error");
       evcnt_attach_dynamic(&sc->sc_pullup_ev, EVCNT_TYPE_MISC,
           &sc->sc_recv_ev, sc->sc_if.if_xname, "pullup failed");
       evcnt_attach_dynamic(&sc->sc_unsupp_ev, EVCNT_TYPE_MISC,
           &sc->sc_recv_ev, sc->sc_if.if_xname, "unsupported");

       evcnt_attach_dynamic(&sc->sc_send_ev, EVCNT_TYPE_MISC,
           NULL, sc->sc_if.if_xname, "send");
       evcnt_attach_dynamic(&sc->sc_oflow_ev, EVCNT_TYPE_MISC,
           &sc->sc_send_ev, sc->sc_if.if_xname, "overflow");
}

static int
gre_clone_create(struct if_clone *ifc, int unit)
{
       int rc;
       struct gre_softc *sc;
       struct gre_soparm *sp;
       const struct sockaddr *any;

       if ((any = sockaddr_any_by_family(AF_INET)) == NULL &&
           (any = sockaddr_any_by_family(AF_INET6)) == NULL)
               goto fail0;

       sc = malloc(sizeof(*sc), M_DEVBUF, M_WAITOK|M_ZERO);
       mutex_init(&sc->sc_mtx, MUTEX_DRIVER, IPL_SOFTNET);
       cv_init(&sc->sc_condvar, "gre wait");
       cv_init(&sc->sc_fp_condvar, "gre fp");

       if_initname(&sc->sc_if, ifc->ifc_name, unit);
       sc->sc_if.if_softc = sc;
       sc->sc_if.if_type = IFT_TUNNEL;
       sc->sc_if.if_addrlen = 0;
       sc->sc_if.if_hdrlen = sizeof(struct ip) + sizeof(struct gre_h);
       sc->sc_if.if_dlt = DLT_NULL;
       sc->sc_if.if_mtu = GREMTU;
       sc->sc_if.if_flags = IFF_POINTOPOINT|IFF_MULTICAST;
       sc->sc_if.if_output = gre_output;
       sc->sc_if.if_ioctl = gre_ioctl;
       sp = &sc->sc_soparm;
       sockaddr_copy(sstosa(&sp->sp_dst), sizeof(sp->sp_dst), any);
       sockaddr_copy(sstosa(&sp->sp_src), sizeof(sp->sp_src), any);
       sp->sp_proto = IPPROTO_GRE;
       sp->sp_type = SOCK_RAW;

       sc->sc_fd = -1;

       rc = kthread_create(PRI_NONE, KTHREAD_MPSAFE, NULL, gre_fp_recvloop, sc,
           NULL, "%s", sc->sc_if.if_xname);
       if (rc)
               goto fail1;

       gre_evcnt_attach(sc);

       gre_bufq_init(&sc->sc_snd, 17);
       sc->sc_if.if_flags |= IFF_LINK0;
       if_attach(&sc->sc_if);
       if_alloc_sadl(&sc->sc_if);
       bpf_attach(&sc->sc_if, DLT_NULL, sizeof(uint32_t));
       atomic_inc_uint(&gre_count);
       return 0;

fail1:
       cv_destroy(&sc->sc_fp_condvar);
       cv_destroy(&sc->sc_condvar);
       mutex_destroy(&sc->sc_mtx);
       free(sc, M_DEVBUF);

fail0:
       return -1;
}

static int
gre_clone_destroy(struct ifnet *ifp)
{
       int s;
       struct gre_softc *sc = ifp->if_softc;

       GRE_DPRINTF(sc, "\n");

       bpf_detach(ifp);
       s = splnet();
       if_detach(ifp);

       GRE_DPRINTF(sc, "\n");
       /* Note that we must not hold the mutex while we call gre_reconf(). */
       gre_reconf(sc, NULL);

       mutex_enter(&sc->sc_mtx);
       sc->sc_msg = GRE_M_STOP;
       cv_signal(&sc->sc_fp_condvar);
       while (sc->sc_fp_waiters > 0)
               cv_wait(&sc->sc_fp_condvar, &sc->sc_mtx);
       mutex_exit(&sc->sc_mtx);

       splx(s);

       cv_destroy(&sc->sc_condvar);
       cv_destroy(&sc->sc_fp_condvar);
       mutex_destroy(&sc->sc_mtx);
       gre_bufq_destroy(&sc->sc_snd);
       gre_evcnt_detach(sc);
       free(sc, M_DEVBUF);

       atomic_dec_uint(&gre_count);
       return 0;
}

static void
gre_receive(struct socket *so, void *arg, int events, int waitflag)
{
       struct gre_softc *sc = (struct gre_softc *)arg;
       int rc;
       struct gre_h gh;
       struct mbuf *m;

       GRE_DPRINTF(sc, "enter\n");

       sc->sc_recv_ev.ev_count++;

       rc = gre_soreceive(so, &m);
       /* TBD Back off if ECONNREFUSED (indicates
        * ICMP Port Unreachable)?
        */
       if (rc == EWOULDBLOCK) {
               GRE_DPRINTF(sc, "EWOULDBLOCK\n");
               sc->sc_block_ev.ev_count++;
               return;
       } else if (rc != 0 || m == NULL) {
               GRE_DPRINTF(sc, "%s: rc %d m %p\n",
                   sc->sc_if.if_xname, rc, (void *)m);
               sc->sc_error_ev.ev_count++;
               return;
       }

       if (__predict_false(m->m_len < sizeof(gh))) {
               if ((m = m_pullup(m, sizeof(gh))) == NULL) {
                       GRE_DPRINTF(sc, "m_pullup failed\n");
                       sc->sc_pullup_ev.ev_count++;
                       return;
               }
       }
       memcpy(&gh, mtod(m, void *), sizeof(gh));

       if (gre_input(sc, m, &gh) == 0) {
               sc->sc_unsupp_ev.ev_count++;
               GRE_DPRINTF(sc, "dropping unsupported\n");
               m_freem(m);
       }
}

static void
gre_upcall_add(struct socket *so, void *arg)
{
       /* XXX What if the kernel already set an upcall? */
       KASSERT((so->so_rcv.sb_flags & SB_UPCALL) == 0);
       so->so_upcallarg = arg;
       so->so_upcall = gre_receive;
       so->so_rcv.sb_flags |= SB_UPCALL;
}

static void
gre_upcall_remove(struct socket *so)
{
       so->so_rcv.sb_flags &= ~SB_UPCALL;
       so->so_upcallarg = NULL;
       so->so_upcall = NULL;
}

static int
gre_socreate(struct gre_softc *sc, const struct gre_soparm *sp, int *fdout)
{
       int fd, rc;
       file_t *fp;
       struct socket *so;
       struct sockaddr_big sbig;
       sa_family_t af;
       int val;

       GRE_DPRINTF(sc, "enter\n");

       af = sp->sp_src.ss_family;
       rc = fsocreate(af, &so, sp->sp_type, sp->sp_proto, &fd, &fp, NULL);
       if (rc != 0) {
               GRE_DPRINTF(sc, "fsocreate failed\n");
               return rc;
       }

       memcpy(&sbig, &sp->sp_src, sizeof(sp->sp_src));
       if ((rc = sobind(so, (struct sockaddr *)&sbig, curlwp)) != 0) {
               GRE_DPRINTF(sc, "sobind failed\n");
               goto out;
       }

       memcpy(&sbig, &sp->sp_dst, sizeof(sp->sp_dst));
       solock(so);
       if ((rc = soconnect(so, (struct sockaddr *)&sbig, curlwp)) != 0) {
               GRE_DPRINTF(sc, "soconnect failed\n");
               sounlock(so);
               goto out;
       }
       sounlock(so);

       /* XXX convert to a (new) SOL_SOCKET call */
       KASSERT(so->so_proto != NULL);
       rc = so_setsockopt(curlwp, so, IPPROTO_IP, IP_TTL,
           &ip_gre_ttl, sizeof(ip_gre_ttl));
       if (rc != 0) {
               GRE_DPRINTF(sc, "so_setsockopt ttl failed\n");
               rc = 0;
       }

       val = 1;
       rc = so_setsockopt(curlwp, so, SOL_SOCKET, SO_NOHEADER,
           &val, sizeof(val));
       if (rc != 0) {
               GRE_DPRINTF(sc, "so_setsockopt SO_NOHEADER failed\n");
               rc = 0;
       }
out:
       if (rc != 0) {
               soclose(so);
               fd_abort(curproc, fp, fd);
       } else  {
               fd_affix(curproc, fp, fd);
               *fdout = fd;
       }

       return rc;
}

static int
gre_sosend(struct socket *so, struct mbuf *top)
{
       struct proc     *p;
       long            space, resid;
       int             error;
       struct lwp * const l = curlwp;

       p = l->l_proc;

       resid = top->m_pkthdr.len;
       if (p)
               l->l_ru.ru_msgsnd++;
#define snderr(errno)   { error = errno; goto release; }

       solock(so);
       if ((error = sblock(&so->so_snd, M_NOWAIT)) != 0)
               goto out;
       if (so->so_state & SS_CANTSENDMORE)
               snderr(EPIPE);
       if (so->so_error) {
               error = so->so_error;
               so->so_error = 0;
               goto release;
       }
       if ((so->so_state & SS_ISCONNECTED) == 0) {
               if (so->so_proto->pr_flags & PR_CONNREQUIRED) {
                       snderr(ENOTCONN);
               } else {
                       snderr(EDESTADDRREQ);
               }
       }
       space = sbspace(&so->so_snd);
       if (resid > so->so_snd.sb_hiwat)
               snderr(EMSGSIZE);
       if (space < resid)
               snderr(EWOULDBLOCK);
       /*
        * Data is prepackaged in "top".
        */
       if (so->so_state & SS_CANTSENDMORE)
               snderr(EPIPE);
       error = (*so->so_proto->pr_usrreqs->pr_send)(so,
           top, NULL, NULL, l);
       top = NULL;
release:
       sbunlock(&so->so_snd);
out:
       sounlock(so);
       m_freem(top);
       return error;
}

/* This is a stripped-down version of soreceive() that will never
* block.  It will support SOCK_DGRAM sockets.  It may also support
* SOCK_SEQPACKET sockets.
*/
static int
gre_soreceive(struct socket *so, struct mbuf **mp0)
{
       struct mbuf *m, **mp;
       int flags, len, error, type;
       const struct protosw    *pr;
       struct mbuf *nextrecord;

       KASSERT(mp0 != NULL);

       flags = MSG_DONTWAIT;
       pr = so->so_proto;
       mp = mp0;
       type = 0;

       *mp = NULL;

       KASSERT(pr->pr_flags & PR_ATOMIC);
restart:
       if ((error = sblock(&so->so_rcv, M_NOWAIT)) != 0) {
               return error;
       }
       m = so->so_rcv.sb_mb;
       /*
        * If we have less data than requested, do not block awaiting more.
        */
       if (m == NULL) {
#ifdef DIAGNOSTIC
               if (so->so_rcv.sb_cc)
                       panic("receive 1");
#endif
               if (so->so_error) {
                       error = so->so_error;
                       so->so_error = 0;
               } else if (so->so_state & SS_CANTRCVMORE)
                       ;
               else if ((so->so_state & (SS_ISCONNECTED|SS_ISCONNECTING)) == 0
                     && (so->so_proto->pr_flags & PR_CONNREQUIRED))
                       error = ENOTCONN;
               else
                       error = EWOULDBLOCK;
               goto release;
       }
       /*
        * On entry here, m points to the first record of the socket buffer.
        * While we process the initial mbufs containing address and control
        * info, we save a copy of m->m_nextpkt into nextrecord.
        */
       if (curlwp != NULL)
               curlwp->l_ru.ru_msgrcv++;
       KASSERT(m == so->so_rcv.sb_mb);
       SBLASTRECORDCHK(&so->so_rcv, "soreceive 1");
       SBLASTMBUFCHK(&so->so_rcv, "soreceive 1");
       nextrecord = m->m_nextpkt;
       if (pr->pr_flags & PR_ADDR) {
#ifdef DIAGNOSTIC
               if (m->m_type != MT_SONAME)
                       panic("receive 1a");
#endif
               sbfree(&so->so_rcv, m);
               m = so->so_rcv.sb_mb = m_free(m);
       }
       while (m != NULL && m->m_type == MT_CONTROL && error == 0) {
               sbfree(&so->so_rcv, m);
               /*
                * Dispose of any SCM_RIGHTS message that went
                * through the read path rather than recv.
                */
               if (pr->pr_domain->dom_dispose &&
                   mtod(m, struct cmsghdr *)->cmsg_type == SCM_RIGHTS)
                       (*pr->pr_domain->dom_dispose)(m);
               m = so->so_rcv.sb_mb = m_free(m);
       }

       /*
        * If m is non-NULL, we have some data to read.  From now on,
        * make sure to keep sb_lastrecord consistent when working on
        * the last packet on the chain (nextrecord == NULL) and we
        * change m->m_nextpkt.
        */
       if (m != NULL) {
               m->m_nextpkt = nextrecord;
               /*
                * If nextrecord == NULL (this is a single chain),
                * then sb_lastrecord may not be valid here if m
                * was changed earlier.
                */
               if (nextrecord == NULL) {
                       KASSERT(so->so_rcv.sb_mb == m);
                       so->so_rcv.sb_lastrecord = m;
               }
               type = m->m_type;
               if (type == MT_OOBDATA)
                       flags |= MSG_OOB;
       } else {
               KASSERT(so->so_rcv.sb_mb == m);
               so->so_rcv.sb_mb = nextrecord;
               SB_EMPTY_FIXUP(&so->so_rcv);
       }
       SBLASTRECORDCHK(&so->so_rcv, "soreceive 2");
       SBLASTMBUFCHK(&so->so_rcv, "soreceive 2");

       while (m != NULL) {
               if (m->m_type == MT_OOBDATA) {
                       if (type != MT_OOBDATA)
                               break;
               } else if (type == MT_OOBDATA)
                       break;
#ifdef DIAGNOSTIC
               else if (m->m_type != MT_DATA && m->m_type != MT_HEADER)
                       panic("receive 3");
#endif
               so->so_state &= ~SS_RCVATMARK;
               if (so->so_oobmark != 0 && so->so_oobmark < m->m_len)
                       break;
               len = m->m_len;
               /*
                * mp is set, just pass back the mbufs.
                * Sockbuf must be consistent here (points to current mbuf,
                * it points to next record) when we drop priority;
                * we must note any additions to the sockbuf when we
                * block interrupts again.
                */
               if (m->m_flags & M_EOR)
                       flags |= MSG_EOR;
               nextrecord = m->m_nextpkt;
               sbfree(&so->so_rcv, m);
               *mp = m;
               mp = &m->m_next;
               so->so_rcv.sb_mb = m = m->m_next;
               *mp = NULL;
               /*
                * If m != NULL, we also know that
                * so->so_rcv.sb_mb != NULL.
                */
               KASSERT(so->so_rcv.sb_mb == m);
               if (m) {
                       m->m_nextpkt = nextrecord;
                       if (nextrecord == NULL)
                               so->so_rcv.sb_lastrecord = m;
               } else {
                       so->so_rcv.sb_mb = nextrecord;
                       SB_EMPTY_FIXUP(&so->so_rcv);
               }
               SBLASTRECORDCHK(&so->so_rcv, "soreceive 3");
               SBLASTMBUFCHK(&so->so_rcv, "soreceive 3");
               if (so->so_oobmark) {
                       so->so_oobmark -= len;
                       if (so->so_oobmark == 0) {
                               so->so_state |= SS_RCVATMARK;
                               break;
                       }
               }
               if (flags & MSG_EOR)
                       break;
       }

       if (m != NULL) {
               m_freem(*mp);
               *mp = NULL;
               error = ENOMEM;
               (void) sbdroprecord(&so->so_rcv);
       } else {
               /*
                * First part is an inline SB_EMPTY_FIXUP().  Second
                * part makes sure sb_lastrecord is up-to-date if
                * there is still data in the socket buffer.
                */
               so->so_rcv.sb_mb = nextrecord;
               if (so->so_rcv.sb_mb == NULL) {
                       so->so_rcv.sb_mbtail = NULL;
                       so->so_rcv.sb_lastrecord = NULL;
               } else if (nextrecord->m_nextpkt == NULL)
                       so->so_rcv.sb_lastrecord = nextrecord;
       }
       SBLASTRECORDCHK(&so->so_rcv, "soreceive 4");
       SBLASTMBUFCHK(&so->so_rcv, "soreceive 4");
       if (pr->pr_flags & PR_WANTRCVD && so->so_pcb)
               (*pr->pr_usrreqs->pr_rcvd)(so, flags, curlwp);
       if (*mp0 == NULL && (flags & MSG_EOR) == 0 &&
           (so->so_state & SS_CANTRCVMORE) == 0) {
               sbunlock(&so->so_rcv);
               goto restart;
       }

release:
       sbunlock(&so->so_rcv);
       return error;
}

static struct socket *
gre_reconf(struct gre_softc *sc, const struct gre_soparm *newsoparm)
{
       struct ifnet *ifp = &sc->sc_if;

       GRE_DPRINTF(sc, "enter\n");

shutdown:
       if (sc->sc_soparm.sp_so != NULL) {
               GRE_DPRINTF(sc, "\n");
               gre_upcall_remove(sc->sc_soparm.sp_so);
               softint_disestablish(sc->sc_si);
               sc->sc_si = NULL;
               gre_fp_send(sc, GRE_M_DELFP, NULL);
               gre_clearconf(&sc->sc_soparm, false);
       }

       if (newsoparm != NULL) {
               GRE_DPRINTF(sc, "\n");
               sc->sc_soparm = *newsoparm;
               newsoparm = NULL;
       }

       if (sc->sc_soparm.sp_so != NULL) {
               GRE_DPRINTF(sc, "\n");
               sc->sc_si = softint_establish(SOFTINT_NET, greintr, sc);
               gre_upcall_add(sc->sc_soparm.sp_so, sc);
               if ((ifp->if_flags & IFF_UP) == 0) {
                       GRE_DPRINTF(sc, "down\n");
                       goto shutdown;
               }
       }

       GRE_DPRINTF(sc, "\n");
       if (sc->sc_soparm.sp_so != NULL)
               sc->sc_if.if_flags |= IFF_RUNNING;
       else {
               gre_bufq_purge(&sc->sc_snd);
               sc->sc_if.if_flags &= ~IFF_RUNNING;
       }
       return sc->sc_soparm.sp_so;
}

static int
gre_input(struct gre_softc *sc, struct mbuf *m, const struct gre_h *gh)
{
       pktqueue_t *pktq = NULL;
       uint16_t flags;
       uint32_t af;            /* af passed to BPF tap */
       int hlen;

       if_statadd2(&sc->sc_if, if_ipackets, 1, if_ibytes, m->m_pkthdr.len);

       hlen = sizeof(struct gre_h);

       /* process GRE flags as packet can be of variable len */
       flags = ntohs(gh->flags);

       /* Checksum & Offset are present */
       if ((flags & GRE_CP) | (flags & GRE_RP))
               hlen += 4;
       /* We don't support routing fields (variable length) */
       if (flags & GRE_RP) {
               if_statinc(&sc->sc_if, if_ierrors);
               return 0;
       }
       if (flags & GRE_KP)
               hlen += 4;
       if (flags & GRE_SP)
               hlen += 4;

       switch (ntohs(gh->ptype)) { /* ethertypes */
#ifdef INET
       case ETHERTYPE_IP:
               pktq = ip_pktq;
               af = AF_INET;
               break;
#endif
#ifdef NETATALK
       case ETHERTYPE_ATALK:
               pktq = at_pktq1;
               af = AF_APPLETALK;
               break;
#endif
#ifdef INET6
       case ETHERTYPE_IPV6:
               pktq = ip6_pktq;
               af = AF_INET6;
               break;
#endif
#ifdef MPLS
       case ETHERTYPE_MPLS:
               pktq = mpls_pktq;
               af = AF_MPLS;
               break;
#endif
       default:           /* others not yet supported */
               GRE_DPRINTF(sc, "unhandled ethertype 0x%04x\n",
                   ntohs(gh->ptype));
               if_statinc(&sc->sc_if, if_noproto);
               return 0;
       }

       if (hlen > m->m_pkthdr.len) {
               m_freem(m);
               if_statinc(&sc->sc_if, if_ierrors);
               return 1;
       }
       m_adj(m, hlen);

       bpf_mtap_af(&sc->sc_if, af, m, BPF_D_IN);

       m_set_rcvif(m, &sc->sc_if);

       KASSERT(pktq != NULL);
       if (__predict_false(!pktq_enqueue(pktq, m, 0))) {
               m_freem(m);
       }
       return 1;       /* packet is done, no further processing needed */
}

/*
* The output routine. Takes a packet and encapsulates it in the protocol
* given by sc->sc_soparm.sp_proto. See also RFC 1701 and RFC 2004
*/
static int
gre_output(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m, const struct sockaddr *dst,
   const struct rtentry *rt)
{
       int error = 0;
       struct gre_softc *sc = ifp->if_softc;
       struct gre_h gh = { .flags = 0 };
       uint16_t etype = 0;

       KASSERT((m->m_flags & M_PKTHDR) != 0);

       if ((ifp->if_flags & (IFF_UP|IFF_RUNNING)) != (IFF_UP|IFF_RUNNING)) {
               m_freem(m);
               error = ENETDOWN;
               goto end;
       }

       bpf_mtap_af(ifp, dst->sa_family, m, BPF_D_OUT);

       m->m_flags &= ~(M_BCAST|M_MCAST);

       GRE_DPRINTF(sc, "dst->sa_family=%d\n", dst->sa_family);
       switch (dst->sa_family) {
#ifdef INET
       case AF_INET:
               /*
                * TBD Extract the IP ToS field and set the
                * encapsulating protocol's ToS to suit.
                */
               etype = htons(ETHERTYPE_IP);
               break;
#endif
#ifdef NETATALK
       case AF_APPLETALK:
               etype = htons(ETHERTYPE_ATALK);
               break;
#endif
#ifdef INET6
       case AF_INET6:
               etype = htons(ETHERTYPE_IPV6);
               break;
#endif
       default:
               IF_DROP(&ifp->if_snd);
               m_freem(m);
               error = EAFNOSUPPORT;
               goto end;
       }

#ifdef MPLS
       if (rt != NULL && rt_gettag(rt) != NULL) {
               union mpls_shim msh;
               msh.s_addr = MPLS_GETSADDR(rt);
               if (msh.shim.label != MPLS_LABEL_IMPLNULL)
                       etype = htons(ETHERTYPE_MPLS);
       }
#endif

       M_PREPEND(m, sizeof(gh), M_DONTWAIT);
       if (m == NULL) {
               IF_DROP(&ifp->if_snd);
               error = ENOBUFS;
               goto end;
       }

       gh.ptype = etype;
       memcpy(mtod(m, void *), &gh, sizeof(gh));
       /* XXX Need to handle IP ToS.  Look at how I handle IP TTL. */

       if_statadd2(ifp, if_opackets, 1, if_obytes, m->m_pkthdr.len);

       /* Clear checksum-offload flags. */
       m->m_pkthdr.csum_flags = 0;
       m->m_pkthdr.csum_data = 0;

       /* send it off */
       if ((error = gre_bufq_enqueue(&sc->sc_snd, m)) != 0) {
               sc->sc_oflow_ev.ev_count++;
               m_freem(m);
       } else {
               kpreempt_disable();
               softint_schedule(sc->sc_si);
               kpreempt_enable();
       }

end:
       if (error)
               if_statinc(ifp, if_oerrors);
       return error;
}

static int
gre_getsockname(struct socket *so, struct sockaddr *nam)
{
       return (*so->so_proto->pr_usrreqs->pr_sockaddr)(so, nam);
}

static int
gre_getpeername(struct socket *so, struct sockaddr *nam)
{
       return (*so->so_proto->pr_usrreqs->pr_peeraddr)(so, nam);
}

static int
gre_getnames(struct socket *so, struct lwp *l, struct sockaddr_storage *src,
   struct sockaddr_storage *dst)
{
       struct sockaddr_storage ss;
       int rc;

       solock(so);
       if ((rc = gre_getsockname(so, (struct sockaddr *)&ss)) != 0)
               goto out;
       *src = ss;

       if ((rc = gre_getpeername(so, (struct sockaddr *)&ss)) != 0)
               goto out;
       *dst = ss;
out:
       sounlock(so);
       return rc;
}

static void
gre_fp_recvloop(void *arg)
{
       struct gre_softc *sc = arg;

       mutex_enter(&sc->sc_mtx);
       while (gre_fp_recv(sc))
               ;
       mutex_exit(&sc->sc_mtx);
       kthread_exit(0);
}

static bool
gre_fp_recv(struct gre_softc *sc)
{
       int fd, ofd, rc;
       file_t *fp;

       fp = sc->sc_fp;
       ofd = sc->sc_fd;
       fd = -1;

       switch (sc->sc_msg) {
       case GRE_M_STOP:
               cv_signal(&sc->sc_fp_condvar);
               return false;
       case GRE_M_SETFP:
               mutex_exit(&sc->sc_mtx);
               rc = fd_dup(fp, 0, &fd, 0);
               mutex_enter(&sc->sc_mtx);
               if (rc != 0) {
                       sc->sc_msg = GRE_M_ERR;
                       break;
               }
               /*FALLTHROUGH*/
       case GRE_M_DELFP:
               mutex_exit(&sc->sc_mtx);
               if (ofd != -1 && fd_getfile(ofd) != NULL)
                       fd_close(ofd);
               mutex_enter(&sc->sc_mtx);
               sc->sc_fd = fd;
               sc->sc_msg = GRE_M_OK;
               break;
       default:
               gre_fp_wait(sc);
               return true;
       }
       cv_signal(&sc->sc_fp_condvar);
       return true;
}

static bool
gre_fp_send(struct gre_softc *sc, enum gre_msg msg, file_t *fp)
{
       bool rc;

       mutex_enter(&sc->sc_mtx);
       while (sc->sc_msg != GRE_M_NONE)
               gre_fp_wait(sc);
       sc->sc_fp = fp;
       sc->sc_msg = msg;
       cv_signal(&sc->sc_fp_condvar);
       while (sc->sc_msg != GRE_M_STOP && sc->sc_msg != GRE_M_OK &&
                   sc->sc_msg != GRE_M_ERR)
               gre_fp_wait(sc);
       rc = (sc->sc_msg != GRE_M_ERR);
       sc->sc_msg = GRE_M_NONE;
       cv_signal(&sc->sc_fp_condvar);
       mutex_exit(&sc->sc_mtx);
       return rc;
}

static int
gre_ssock(struct ifnet *ifp, struct gre_soparm *sp, int fd)
{
       int error = 0;
       const struct protosw *pr;
       file_t *fp;
       struct gre_softc *sc = ifp->if_softc;
       struct socket *so;
       struct sockaddr_storage dst, src;

       if ((fp = fd_getfile(fd)) == NULL)
               return EBADF;
       if (fp->f_type != DTYPE_SOCKET) {
               fd_putfile(fd);
               return ENOTSOCK;
       }

       GRE_DPRINTF(sc, "\n");

       so = fp->f_socket;
       pr = so->so_proto;

       GRE_DPRINTF(sc, "type %d, proto %d\n", pr->pr_type, pr->pr_protocol);

       if ((pr->pr_flags & PR_ATOMIC) == 0 ||
           (sp->sp_type != 0 && pr->pr_type != sp->sp_type) ||
           (sp->sp_proto != 0 && pr->pr_protocol != 0 &&
            pr->pr_protocol != sp->sp_proto)) {
               error = EINVAL;
               goto err;
       }

       GRE_DPRINTF(sc, "\n");

       /* check address */
       if ((error = gre_getnames(so, curlwp, &src, &dst)) != 0)
               goto err;

       GRE_DPRINTF(sc, "\n");

       if (!gre_fp_send(sc, GRE_M_SETFP, fp)) {
               error = EBUSY;
               goto err;
       }

       GRE_DPRINTF(sc, "\n");

       sp->sp_src = src;
       sp->sp_dst = dst;

       sp->sp_so = so;

err:
       fd_putfile(fd);
       return error;
}

static bool
sockaddr_is_anyaddr(const struct sockaddr *sa)
{
       socklen_t anylen, salen;
       const void *anyaddr, *addr;

       if ((anyaddr = sockaddr_anyaddr(sa, &anylen)) == NULL ||
           (addr = sockaddr_const_addr(sa, &salen)) == NULL)
               return false;

       if (salen > anylen)
               return false;

       return memcmp(anyaddr, addr, MIN(anylen, salen)) == 0;
}

static bool
gre_is_nullconf(const struct gre_soparm *sp)
{
       return sockaddr_is_anyaddr(sstocsa(&sp->sp_src)) ||
              sockaddr_is_anyaddr(sstocsa(&sp->sp_dst));
}

static void
gre_clearconf(struct gre_soparm *sp, bool force)
{
       if (sp->sp_bysock || force) {
               sockaddr_copy(sstosa(&sp->sp_src), sizeof(sp->sp_src),
                   sockaddr_any(sstosa(&sp->sp_src)));
               sockaddr_copy(sstosa(&sp->sp_dst), sizeof(sp->sp_dst),
                   sockaddr_any(sstosa(&sp->sp_dst)));
               sp->sp_bysock = false;
       }
       sp->sp_so = NULL; /* XXX */
}

static int
gre_ioctl(struct ifnet *ifp, const u_long cmd, void *data)
{
       struct ifreq *ifr;
       struct ifaddr *ifa = (struct ifaddr *)data;
       struct if_laddrreq *lifr = (struct if_laddrreq *)data;
       struct gre_softc *sc = ifp->if_softc;
       struct gre_soparm *sp;
       int fd, error = 0, oproto, otype, s;
       struct gre_soparm sp0;

       ifr = data;

       GRE_DPRINTF(sc, "cmd %lu\n", cmd);

       switch (cmd) {
       case GRESPROTO:
       case GRESADDRD:
       case GRESADDRS:
       case GRESSOCK:
       case GREDSOCK:
               if (kauth_authorize_network(kauth_cred_get(),
                   KAUTH_NETWORK_INTERFACE,
                   KAUTH_REQ_NETWORK_INTERFACE_SETPRIV, ifp, (void *)cmd,
                   NULL) != 0)
                       return EPERM;
               break;
       default:
               break;
       }

       s = splnet();

       sp0 = sc->sc_soparm;
       sp0.sp_so = NULL;
       sp = &sp0;

       GRE_DPRINTF(sc, "\n");

       switch (cmd) {
       case SIOCINITIFADDR:
               GRE_DPRINTF(sc, "\n");
               if ((ifp->if_flags & IFF_UP) != 0)
                       break;
               gre_clearconf(sp, false);
               ifp->if_flags |= IFF_UP;
               ifa->ifa_rtrequest = p2p_rtrequest;
               goto mksocket;
       case SIOCSIFFLAGS:
               if ((error = ifioctl_common(ifp, cmd, data)) != 0)
                       break;
               oproto = sp->sp_proto;
               otype = sp->sp_type;
               switch (ifr->ifr_flags & (IFF_LINK0|IFF_LINK2)) {
               case IFF_LINK0|IFF_LINK2:
                       sp->sp_proto = IPPROTO_UDP;
                       sp->sp_type = SOCK_DGRAM;
                       break;
               case IFF_LINK2:
                       sp->sp_proto = 0;
                       sp->sp_type = 0;
                       break;
               case IFF_LINK0:
                       sp->sp_proto = IPPROTO_GRE;
                       sp->sp_type = SOCK_RAW;
                       break;
               default:
                       GRE_DPRINTF(sc, "\n");
                       error = EINVAL;
                       goto out;
               }
               GRE_DPRINTF(sc, "\n");
               gre_clearconf(sp, false);
               if ((ifp->if_flags & (IFF_UP|IFF_RUNNING)) ==
                   (IFF_UP|IFF_RUNNING) &&
                   (oproto == sp->sp_proto || sp->sp_proto == 0) &&
                   (otype == sp->sp_type || sp->sp_type == 0))
                       break;
               switch (sp->sp_proto) {
               case IPPROTO_UDP:
               case IPPROTO_GRE:
                       goto mksocket;
               default:
                       break;
               }
               break;
       case SIOCSIFMTU:
               /* XXX determine MTU automatically by probing w/
                * XXX do-not-fragment packets?
                */
               if (ifr->ifr_mtu < 576) {
                       error = EINVAL;
                       break;
               }
               /*FALLTHROUGH*/
       case SIOCGIFMTU:
               if ((error = ifioctl_common(ifp, cmd, data)) == ENETRESET)
                       error = 0;
               break;
       case SIOCADDMULTI:
       case SIOCDELMULTI:
               if (ifr == NULL) {
                       error = EAFNOSUPPORT;
                       break;
               }
               switch (ifreq_getaddr(cmd, ifr)->sa_family) {
#ifdef INET
               case AF_INET:
                       break;
#endif
#ifdef INET6
               case AF_INET6:
                       break;
#endif
               default:
                       error = EAFNOSUPPORT;
                       break;
               }
               break;
       case GRESPROTO:
               gre_clearconf(sp, false);
               oproto = sp->sp_proto;
               otype = sp->sp_type;
               sp->sp_proto = ifr->ifr_flags;
               switch (sp->sp_proto) {
               case IPPROTO_UDP:
                       ifp->if_flags |= IFF_LINK0|IFF_LINK2;
                       sp->sp_type = SOCK_DGRAM;
                       break;
               case IPPROTO_GRE:
                       ifp->if_flags |= IFF_LINK0;
                       ifp->if_flags &= ~IFF_LINK2;
                       sp->sp_type = SOCK_RAW;
                       break;
               case 0:
                       ifp->if_flags &= ~IFF_LINK0;
                       ifp->if_flags |= IFF_LINK2;
                       sp->sp_type = 0;
                       break;
               default:
                       error = EPROTONOSUPPORT;
                       break;
               }
               if ((oproto == sp->sp_proto || sp->sp_proto == 0) &&
                   (otype == sp->sp_type || sp->sp_type == 0))
                       break;
               switch (sp->sp_proto) {
               case IPPROTO_UDP:
               case IPPROTO_GRE:
                       goto mksocket;
               default:
                       break;
               }
               break;
       case GREGPROTO:
               ifr->ifr_flags = sp->sp_proto;
               break;
       case GRESADDRS:
       case GRESADDRD:
               gre_clearconf(sp, false);
               /* set tunnel endpoints and mark interface as up */
               switch (cmd) {
               case GRESADDRS:
                       sockaddr_copy(sstosa(&sp->sp_src),
                           sizeof(sp->sp_src), ifreq_getaddr(cmd, ifr));
                       break;
               case GRESADDRD:
                       sockaddr_copy(sstosa(&sp->sp_dst),
                           sizeof(sp->sp_dst), ifreq_getaddr(cmd, ifr));
                       break;
               }
       checkaddr:
               if (sockaddr_any(sstosa(&sp->sp_src)) == NULL ||
                   sockaddr_any(sstosa(&sp->sp_dst)) == NULL) {
                       error = EINVAL;
                       break;
               }
               /* let gre_socreate() check the rest */
       mksocket:
               GRE_DPRINTF(sc, "\n");
               /* If we're administratively down, or the configuration
                * is empty, there's no use creating a socket.
                */
               if ((ifp->if_flags & IFF_UP) == 0 || gre_is_nullconf(sp))
                       goto sendconf;

               GRE_DPRINTF(sc, "\n");
               fd = 0;
               error = gre_socreate(sc, sp, &fd);
               if (error != 0)
                       break;

       setsock:
               GRE_DPRINTF(sc, "\n");

               error = gre_ssock(ifp, sp, fd);

               if (cmd != GRESSOCK) {
                       GRE_DPRINTF(sc, "\n");
                       /* XXX v. dodgy */
                       if (fd_getfile(fd) != NULL)
                               fd_close(fd);
               }

               if (error == 0) {
       sendconf:
                       GRE_DPRINTF(sc, "\n");
                       ifp->if_flags &= ~IFF_RUNNING;
                       gre_reconf(sc, sp);
               }

               break;
       case GREGADDRS:
               ifreq_setaddr(cmd, ifr, sstosa(&sp->sp_src));
               break;
       case GREGADDRD:
               ifreq_setaddr(cmd, ifr, sstosa(&sp->sp_dst));
               break;
       case GREDSOCK:
               GRE_DPRINTF(sc, "\n");
               if (sp->sp_bysock)
                       ifp->if_flags &= ~IFF_UP;
               gre_clearconf(sp, false);
               goto mksocket;
       case GRESSOCK:
               GRE_DPRINTF(sc, "\n");
               gre_clearconf(sp, true);
               fd = (int)ifr->ifr_value;
               sp->sp_bysock = true;
               ifp->if_flags |= IFF_UP;
               goto setsock;
       case SIOCSLIFPHYADDR:
               GRE_DPRINTF(sc, "\n");
               if (lifr->addr.ss_family != lifr->dstaddr.ss_family) {
                       error = EAFNOSUPPORT;
                       break;
               }
               sockaddr_copy(sstosa(&sp->sp_src), sizeof(sp->sp_src),
                   sstosa(&lifr->addr));
               sockaddr_copy(sstosa(&sp->sp_dst), sizeof(sp->sp_dst),
                   sstosa(&lifr->dstaddr));
               GRE_DPRINTF(sc, "\n");
               goto checkaddr;
       case SIOCDIFPHYADDR:
               GRE_DPRINTF(sc, "\n");
               gre_clearconf(sp, true);
               ifp->if_flags &= ~IFF_UP;
               goto mksocket;
       case SIOCGLIFPHYADDR:
               GRE_DPRINTF(sc, "\n");
               if (gre_is_nullconf(sp)) {
                       error = EADDRNOTAVAIL;
                       break;
               }
               sockaddr_copy(sstosa(&lifr->addr), sizeof(lifr->addr),
                   sstosa(&sp->sp_src));
               sockaddr_copy(sstosa(&lifr->dstaddr), sizeof(lifr->dstaddr),
                   sstosa(&sp->sp_dst));
               GRE_DPRINTF(sc, "\n");
               break;
       default:
               error = ifioctl_common(ifp, cmd, data);
               break;
       }
out:
       GRE_DPRINTF(sc, "\n");
       splx(s);
       return error;
}

/* ARGSUSED */
void
greattach(int count)
{

       /*
        * Nothing to do here, initialization is handled by the
        * module initialization code in greinit() below.
        */
}

static void
greinit(void)
{
       if_clone_attach(&gre_cloner);
}

static int
gredetach(void)
{
       int error = 0;

       if (gre_count != 0)
               error = EBUSY;

       if (error == 0)
               if_clone_detach(&gre_cloner);

       return error;
}

/*
* Module infrastructure
*/
#include "if_module.h"

IF_MODULE(MODULE_CLASS_DRIVER, gre, NULL)