git.meshlink.io Git - catta/blob - src/iface-windows.c

   1 /***
   2   This file is part of catta.
   3
   4   catta is free software; you can redistribute it and/or modify it
   5   under the terms of the GNU Lesser General Public License as
   6   published by the Free Software Foundation; either version 2.1 of the
   7   License, or (at your option) any later version.
   8
   9   catta is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  10   ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
  11   or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU Lesser General
  12   Public License for more details.
  13
  14   You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  15   License along with catta; if not, write to the Free Software
  16   Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307
  17   USA.
  18 ***/
  19
  20 #include "iface.h"
  21 #include "iface-windows.h"
  22
  23 #include <stdlib.h> // wcstombs
  24 #include <catta/malloc.h>
  25 #include <catta/log.h>
  26 #include <iphlpapi.h>
  27 #include <assert.h>
  28 #include "hashmap.h"
  29 #include "util.h"   // catta_format_mac_address
  30 #include "fdutil.h" // catta_set_nonblock
  31
  32
  33 typedef enum {
  34     INTERFACE_CHANGE_EVENT,
  35     ADDRESS_CHANGE_EVENT
  36 } ChangeEventType;
  37
  38 struct ChangeEvent {
  39     CATTA_LLIST_FIELDS(ChangeEvent, event);
  40     ChangeEventType type;
  41     MIB_NOTIFICATION_TYPE notification_type;
  42     union {
  43         MIB_IPINTERFACE_ROW iface;
  44         MIB_UNICASTIPADDRESS_ROW addr;
  45     } data;
  46 };
  47
  48
  49 // helper: determine the global_scope flag for an address
  50 static void set_global_scope_flag(CattaInterfaceAddress *ifaddr, const CattaAddress *addr)
  51 {
  52     if(addr->proto == CATTA_PROTO_INET6) {
  53         const struct in6_addr *ia = (struct in6_addr *)addr->data.ipv6.address;
  54         ifaddr->global_scope = !(IN6_IS_ADDR_LINKLOCAL(ia) || IN6_IS_ADDR_MULTICAST(ia));
  55     } else {
  56         ifaddr->global_scope = 1;
  57     }
  58 }
  59
  60 // integrate the information from an IP_ADAPTER_UNICAST_ADDRESS structure for
  61 // given CattaHwInterface into the CattaInterfaceMonitor
  62 static void ip_adapter_unicast_address(CattaInterfaceMonitor *m,
  63                                        CattaHwInterface *hw,
  64                                        IP_ADAPTER_UNICAST_ADDRESS *a)
  65 {
  66     CattaInterface *iface;
  67     CattaAddress addr;
  68     CattaInterfaceAddress *ifaddr;
  69     struct sockaddr *sa = a->Address.lpSockaddr;
  70
  71     // skip transient addresses; to quote MSDN: "The IP address is a cluster
  72     // address and should not be used by most applications."
  73     // http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/aa366066(v=vs.85).aspx
  74     if(a->Flags & IP_ADAPTER_ADDRESS_TRANSIENT)
  75         return;
  76
  77     // fill addr struct for address lookup
  78     switch(sa->sa_family) {
  79     case AF_INET:
  80         memcpy(addr.data.data, &((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr, sizeof(struct in_addr));
  81         break;
  82     case AF_INET6:
  83         memcpy(addr.data.data, &((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr, sizeof(struct in6_addr));
  84         break;
  85     default:
  86         catta_log_debug("unexpected address family on interface %d: %u", hw->index, sa->sa_family);
  87         return;
  88     }
  89     addr.proto = catta_af_to_proto(sa->sa_family);
  90
  91     // get protocol-specific CattaInterface object
  92     if(!(iface = catta_interface_monitor_get_interface(m, hw->index, addr.proto))) {
  93         catta_log_error("CattaInterface (index %d, proto %d) not found", hw->index, addr.proto);
  94         return;
  95     }
  96
  97     // find or allocate a CattaInterfaceAddress struct for this address
  98     if(!(ifaddr = catta_interface_monitor_get_address(m, iface, &addr))) {
  99         if(!(ifaddr = catta_interface_address_new(m, iface, &addr, a->OnLinkPrefixLength))) {
 100             catta_log_error("out of memory in ip_adapter_unicast_address");
 101             return;
 102         }
 103     }
 104
 105     set_global_scope_flag(ifaddr, &addr);
 106 }
 107
 108 // integrate the information from an IP_ADAPTER_ADDRESSES structure
 109 // as returned by GetAdaptersAddresses into the CattaInterfaceMonitor
 110 static void ip_adapter(CattaInterfaceMonitor *m, IP_ADAPTER_ADDRESSES *p)
 111 {
 112     IP_ADAPTER_UNICAST_ADDRESS *a;
 113     CattaIfIndex idx;
 114     CattaHwInterface *hw;
 115     size_t n;
 116
 117     // we want an index specific to the hardware interface, but Windows
 118     // has one for IPv4 and one for IPv6. it seems like these are always the
 119     // same unless one of the protocols is not available. let's have a bunch of
 120     // checks...
 121     if(!p->IfIndex && !p->Ipv6IfIndex) {
 122         return; // no usable protocols
 123     } else if(!p->IfIndex) {
 124         idx = p->Ipv6IfIndex;   // IPv6 but no IPv4 (huh!)
 125     } else if(!p->Ipv6IfIndex) {
 126         idx = p->IfIndex;       // IPv4 but no IPv6
 127     } else if(p->IfIndex == p->Ipv6IfIndex) {
 128         idx = p->IfIndex;       // same index for both protocols
 129     } else {
 130         // both indexes valid but not equal
 131         catta_log_error("unsupported interface: %ls (IfIndex and Ipv6IfIndex differ: %u/%u)",
 132             p->FriendlyName, (unsigned int)p->IfIndex, (unsigned int)p->Ipv6IfIndex);
 133         return;
 134     }
 135
 136     // find the CattaHwInterface by index or allocate a new one
 137     if((hw = catta_interface_monitor_get_hw_interface(m, idx)) == NULL) {
 138         if((hw = catta_hw_interface_new(m, idx)) == NULL) {
 139             catta_log_error("catta_hw_interface_new failed in ip_adapter_address");
 140             return;
 141         }
 142     }
 143
 144     // fill the CattaHwInterface struct with data
 145     // notice: this code is essentially duplicated in update_hw_interface()
 146     hw->flags_ok =
 147         (p->OperStatus == IfOperStatusUp) &&
 148         !(p->IfType == IF_TYPE_SOFTWARE_LOOPBACK) &&
 149         !(p->Flags & IP_ADAPTER_NO_MULTICAST) &&
 150         (m->server->config.allow_point_to_point || !(p->IfType == IF_TYPE_PPP));
 151             // XXX what about IF_TYPE_TUNNEL?
 152
 153     n = wcstombs(NULL, p->FriendlyName, 0) + 1;
 154     catta_free(hw->name);
 155     hw->name = catta_new(char, n);
 156     wcstombs(hw->name, p->FriendlyName, n);
 157
 158     hw->mtu = p->Mtu;
 159
 160     hw->mac_address_size = p->PhysicalAddressLength;
 161     if(hw->mac_address_size > CATTA_MAC_ADDRESS_MAX)
 162         hw->mac_address_size = CATTA_MAC_ADDRESS_MAX;
 163     memcpy(hw->mac_address, p->PhysicalAddress, hw->mac_address_size);
 164
 165     // process addresses
 166     // XXX remove addresses that are no longer in the list
 167     for(a=p->FirstUnicastAddress; a; a=a->Next)
 168         ip_adapter_unicast_address(m, hw, a);
 169 }
 170
 171
 172 // place the event into the queue to be handled (by the main thread)
 173 // and wake the event handler if necessary
 174 static void queue_event(CattaInterfaceMonitor *m, ChangeEvent *ev)
 175 {
 176     char c = 'X';
 177
 178     if(!ev)
 179         return;
 180
 181     if(!pthread_mutex_lock(&m->osdep.mutex)) {
 182         // queue the event
 183         CATTA_LLIST_APPEND(ChangeEvent, event, m->osdep.events, ev);
 184
 185         // wake the handler
 186         writepipe(m->osdep.pipefd[1], &c, sizeof(c));
 187
 188         pthread_mutex_unlock(&m->osdep.mutex);
 189     } else {
 190         catta_log_debug(__FILE__": queue_event: could not lock mutex");
 191         catta_free(ev);
 192     }
 193 }
 194
 195 // copy the given data row into an appropriate change event struct
 196 static ChangeEvent *new_event(ChangeEventType type, MIB_NOTIFICATION_TYPE ntype, void *row, size_t n)
 197 {
 198     ChangeEvent *ev;
 199
 200     if(!row)
 201         return NULL;
 202
 203     if(!(ev = catta_new(ChangeEvent, 1)))
 204         return NULL;
 205
 206     ev->type = type;
 207     ev->notification_type = ntype;
 208     memcpy(&ev->data, row, n);
 209
 210     return ev;
 211 }
 212
 213 static void WINAPI icn_callback(void *m, MIB_IPINTERFACE_ROW *row, MIB_NOTIFICATION_TYPE type)
 214 {
 215     queue_event(m, new_event(INTERFACE_CHANGE_EVENT, type, row, sizeof(*row)));
 216 }
 217
 218 static void WINAPI acn_callback(void *m, MIB_UNICASTIPADDRESS_ROW *row, MIB_NOTIFICATION_TYPE type)
 219 {
 220     queue_event(m, new_event(ADDRESS_CHANGE_EVENT, type, row, sizeof(*row)));
 221 }
 222
 223 static void update_hw_interface(CattaHwInterface *hw)
 224 {
 225     MIB_IF_ROW2 row;
 226     DWORD r;
 227     size_t n;
 228     int multicast;  // synthetic flag
 229
 230     row.InterfaceLuid.Value = 0;
 231     row.InterfaceIndex = hw->index;
 232     if((r = GetIfEntry2(&row)) != NO_ERROR) {
 233         catta_log_error("GetIfEntry2 failed for iface %d (error %u)", hw->index, (unsigned int)r);
 234         return;
 235     }
 236
 237     // fill the CattaHwInterface struct with data
 238     // notice: this code is essentially duplicated from ip_adapter()
 239     // notice: not sure where to find the IP_ADAPTER_NO_MULTICAST flag from an
 240     //         MIB_IF_ROW2 struct, so try to deduce it otherwise
 241     //         cf. http://msdn.microsoft.com/en-us/windows/desktop/ff568739(v=vs.100).aspx
 242     multicast = row.AccessType == NET_IF_ACCESS_BROADCAST ||
 243                 row.AccessType == NET_IF_ACCESS_POINT_TO_POINT;
 244     hw->flags_ok =
 245         (row.OperStatus == IfOperStatusUp) &&
 246         !(row.Type == IF_TYPE_SOFTWARE_LOOPBACK) &&
 247         multicast &&
 248         (hw->monitor->server->config.allow_point_to_point || !(row.Type == IF_TYPE_PPP));
 249             // XXX what about IF_TYPE_TUNNEL?
 250
 251     n = wcstombs(NULL, row.Alias, 0) + 1;
 252     catta_free(hw->name);
 253     hw->name = catta_new(char, n);
 254     wcstombs(hw->name, row.Alias, n);
 255
 256     hw->mtu = row.Mtu;
 257
 258     hw->mac_address_size = row.PhysicalAddressLength;
 259     if(hw->mac_address_size > CATTA_MAC_ADDRESS_MAX)
 260         hw->mac_address_size = CATTA_MAC_ADDRESS_MAX;
 261     memcpy(hw->mac_address, row.PhysicalAddress, hw->mac_address_size);
 262
 263     catta_hw_interface_check_relevant(hw);
 264     catta_hw_interface_update_rrs(hw, 0);
 265 }
 266
 267 static void handle_iface_event(CattaInterfaceMonitor *m, MIB_IPINTERFACE_ROW *row, MIB_NOTIFICATION_TYPE type)
 268 {
 269     CattaIfIndex idx = row->InterfaceIndex;
 270     CattaProtocol proto = catta_af_to_proto(row->Family);
 271     const char *protostr = catta_proto_to_string(proto);
 272     CattaInterface *iface;
 273     CattaHwInterface *hw;
 274
 275     // see if we know this interface
 276     iface = catta_interface_monitor_get_interface(m, idx, proto);
 277     hw = iface ? iface->hardware : catta_interface_monitor_get_hw_interface(m, idx);
 278
 279     // print debug messages for some unexpected cases
 280     if(type==MibParameterNotification && !iface)
 281         catta_log_debug("ParameterNotification received for unknown interface %d (%s)", idx, protostr);
 282     if(type==MibDeleteInstance && !iface)
 283         catta_log_debug("DeleteInstance received for unknown interface %d (%s)", idx, protostr);
 284     if(type==MibAddInstance && iface)
 285         catta_log_debug("AddInstance received for existing interface %d (%s)", idx, protostr);
 286     if(iface && !hw)
 287         catta_log_debug("missing CattaHwInterface for interface %d (%s)", idx, protostr);
 288
 289     switch(type) {
 290     case MibParameterNotification:
 291     case MibAddInstance:
 292         // create the physical interface if it is missing
 293         if(!hw) {
 294             if((hw = catta_hw_interface_new(m, idx)) == NULL) {
 295                 catta_log_error("catta_hw_interface_new failed in handle_iface_event");
 296                 return;
 297             }
 298         }
 299
 300         // create the protocol-specific interface if it is missing
 301         if(!iface) {
 302             if((iface = catta_interface_new(m, hw, proto)) == NULL) {
 303                 catta_log_error("catta_interface_new failed in handle_iface_event");
 304                 return;
 305             }
 306         }
 307
 308         assert(iface != NULL);
 309         assert(hw != NULL);
 310         assert(iface->hardware == hw);
 311
 312         update_hw_interface(hw);
 313         break;
 314     case MibDeleteInstance:
 315         if(iface)
 316             catta_interface_free(iface, 0);
 317
 318         // free the hardware interface when there are no more protocol-specific interfaces
 319         if(hw && !hw->interfaces)
 320             catta_hw_interface_free(hw, 0);
 321         break;
 322     default:
 323         catta_log_debug("unexpected type (%d) of interface change notification received", type);
 324     }
 325 }
 326
 327 static void handle_addr_event(CattaInterfaceMonitor *m, MIB_UNICASTIPADDRESS_ROW *row, MIB_NOTIFICATION_TYPE type)
 328 {
 329     CattaIfIndex idx = row->InterfaceIndex;
 330     CattaInterfaceAddress *ifaddr;
 331     CattaInterface *iface;
 332     CattaAddress addr;
 333     const char *protostr;
 334
 335     // fill addr struct for address lookup
 336     switch(row->Address.si_family) {
 337     case AF_INET:
 338         memcpy(addr.data.data, &row->Address.Ipv4.sin_addr, sizeof(struct in_addr));
 339         break;
 340     case AF_INET6:
 341         memcpy(addr.data.data, &row->Address.Ipv6.sin6_addr, sizeof(struct in6_addr));
 342         break;
 343     default:
 344         catta_log_debug("unexpected address family on interface %d: %u", idx, row->Address.si_family);
 345         return;
 346     }
 347     addr.proto = catta_af_to_proto(row->Address.si_family);
 348     protostr = catta_proto_to_string(addr.proto);
 349
 350     // see if we know this address/interface
 351     iface = catta_interface_monitor_get_interface(m, idx, addr.proto);
 352     ifaddr = iface ? catta_interface_monitor_get_address(m, iface, &addr) : NULL;
 353
 354     // print debug messages for some unexpected cases
 355     if(type==MibParameterNotification && !ifaddr)
 356         catta_log_debug("ParameterNotification received for unknown address on interface %d (%s)", idx, protostr);
 357     if(type==MibDeleteInstance && !ifaddr)
 358         catta_log_debug("DeleteInstance received for unknown address on interface %d (%s)", idx, protostr);
 359     if(type==MibAddInstance && ifaddr)
 360         catta_log_debug("AddInstance received for existing address on interface %d (%s)", idx, protostr);
 361     if(ifaddr && !iface)
 362         catta_log_debug("missing CattaInterface for address on interface %d (%s)", idx, protostr);
 363
 364     switch(type) {
 365     case MibParameterNotification:
 366     case MibAddInstance:
 367         // fetch the full event data
 368         if(GetUnicastIpAddressEntry(row) != NO_ERROR) {
 369             catta_log_error("GetUnicastIpAddressEntry failed in handle_addr_event");
 370             return;
 371         }
 372
 373         // skip addresses that are not suitable as source addresses
 374         if(row->SkipAsSource)
 375             return;
 376
 377         // create the interface if it is missing
 378         if(!iface) {
 379             CattaHwInterface *hw;
 380
 381             if((hw = catta_interface_monitor_get_hw_interface(m, idx)) == NULL) {
 382                 catta_log_error("interface %d not found in handle_addr_event", idx);
 383                 return;
 384             }
 385
 386             if((iface = catta_interface_new(m, hw, addr.proto)) == NULL) {
 387                 catta_log_error("catta_interface_new failed in handle_addr_event");
 388                 return;
 389             }
 390         }
 391         assert(iface != NULL);
 392
 393         // create the interface-associated address if it is missing
 394         if(!ifaddr) {
 395             unsigned prefixlen = row->OnLinkPrefixLength;
 396
 397             if((ifaddr = catta_interface_address_new(m, iface, &addr, prefixlen)) == NULL) {
 398                 catta_log_error("catta_interface_address_new failed in handle_addr_event");
 399                 return;
 400             }
 401         }
 402         assert(ifaddr != NULL);
 403
 404         set_global_scope_flag(ifaddr, &addr);
 405         break;
 406     case MibDeleteInstance:
 407         if(ifaddr)
 408             catta_interface_address_free(ifaddr);
 409         break;
 410     default:
 411         catta_log_debug("unexpected type (%d) of address change notification received", type);
 412     }
 413
 414     if(iface) {
 415         catta_interface_check_relevant(iface);
 416         catta_interface_update_rrs(iface, 0);
 417     }
 418 }
 419
 420 static void handle_events(CattaInterfaceMonitor *m)
 421 {
 422     char buf[16];
 423     ChangeEvent *ev;
 424
 425     if(!pthread_mutex_lock(&m->osdep.mutex)) {
 426         // clear the pipe
 427         while(readpipe(m->osdep.pipefd[0], buf, sizeof(buf)) == sizeof(buf)) {}
 428
 429         while((ev = m->osdep.events) != NULL) {
 430             CATTA_LLIST_REMOVE(ChangeEvent, event, m->osdep.events, ev);
 431
 432             // dispatch to the appropriate handler
 433             switch(ev->type) {
 434             case INTERFACE_CHANGE_EVENT:
 435                 handle_iface_event(m, &ev->data.iface, ev->notification_type);
 436                 break;
 437             case ADDRESS_CHANGE_EVENT:
 438                 handle_addr_event(m, &ev->data.addr, ev->notification_type);
 439                 break;
 440             default:
 441                 catta_log_debug("unhandled change event type in handle_events");
 442             }
 443
 444             catta_free(ev);
 445         }
 446
 447         pthread_mutex_unlock(&m->osdep.mutex);
 448     }
 449 }
 450
 451 static void pipe_callback(CattaWatch *w, int fd, CattaWatchEvent event, void *m)
 452 {
 453     // silence "unused parameter" warnings
 454     (void)w;
 455     (void)fd;
 456     (void)event;
 457
 458     handle_events(m);
 459 }
 460
 461
 462 int catta_interface_monitor_init_osdep(CattaInterfaceMonitor *m)
 463 {
 464     DWORD r;
 465
 466     pthread_mutex_init(&m->osdep.mutex, NULL);
 467
 468     CATTA_LLIST_HEAD_INIT(ChangeEvent, m->osdep.events);
 469
 470     if(pipe(m->osdep.pipefd) < 0) {
 471         catta_log_error("pipe() in catta_interface_monitor_init_osdep failed");
 472         return -1;
 473     }
 474     if(catta_set_nonblock(m->osdep.pipefd[0]) < 0 ||
 475        catta_set_nonblock(m->osdep.pipefd[1]) < 0)
 476     {
 477         catta_log_error(__FILE__": catta_set_nonblock failed: %s", errnostrsocket());
 478         goto fail;
 479     }
 480
 481     m->osdep.icnhandle = NULL;
 482     m->osdep.acnhandle = NULL;
 483
 484     // register handler for change events
 485     m->osdep.watch = m->server->poll_api->watch_new(m->server->poll_api,
 486                                                     m->osdep.pipefd[0],
 487                                                     CATTA_WATCH_IN,
 488                                                     pipe_callback,
 489                                                     m);
 490     if(!m->osdep.watch) {
 491         catta_log_error(__FILE__": Failed to create watch.");
 492         goto fail;
 493     }
 494
 495     // request async notification on interface changes
 496     r = NotifyIpInterfaceChange(AF_UNSPEC,
 497                                 // icn_callback needs to be WINAPI but
 498                                 // MingW up to 3.1.0 erroneously defines
 499                                 // PIPINTERFACE_CHANGE_CALLBACK without it
 500                                 (PIPINTERFACE_CHANGE_CALLBACK)icn_callback,
 501                                 m, FALSE, &m->osdep.icnhandle);
 502     if(r != NO_ERROR)
 503         catta_log_error("NotifyIpInterfaceChange failed: %u", (unsigned int)r);
 504
 505     // request async notification on address changes
 506     r = NotifyUnicastIpAddressChange(AF_UNSPEC, acn_callback, m, FALSE,
 507                                      &m->osdep.acnhandle);
 508     if(r != NO_ERROR)
 509         catta_log_error("NotifyUnicastIpAddressChange failed: %u", (unsigned int)r);
 510
 511     return 0;
 512
 513 fail:
 514     closesocket(m->osdep.pipefd[0]);
 515     closesocket(m->osdep.pipefd[1]);
 516     return -1;
 517 }
 518
 519 void catta_interface_monitor_free_osdep(CattaInterfaceMonitor *m)
 520 {
 521     ChangeEvent *ev;
 522
 523     // unregister callbacks
 524     if(m->osdep.icnhandle) CancelMibChangeNotify2(m->osdep.icnhandle);
 525     if(m->osdep.acnhandle) CancelMibChangeNotify2(m->osdep.acnhandle);
 526
 527     // unregister event handler
 528     m->server->poll_api->watch_free(m->osdep.watch);
 529
 530     // close pipe
 531     closepipe(m->osdep.pipefd[0]);
 532     closepipe(m->osdep.pipefd[1]);
 533
 534     // make sure no stray events can come in during destruction
 535     pthread_mutex_lock(&m->osdep.mutex);
 536
 537     // free all events that are still in the queue
 538     while((ev = m->osdep.events) != NULL) {
 539         CATTA_LLIST_REMOVE(ChangeEvent, event, m->osdep.events, ev);
 540         catta_free(ev);
 541     }
 542
 543     pthread_mutex_unlock(&m->osdep.mutex);
 544     pthread_mutex_destroy(&m->osdep.mutex);
 545 }
 546
 547 void catta_interface_monitor_sync(CattaInterfaceMonitor *m)
 548 {
 549     IP_ADAPTER_ADDRESSES *buf = NULL;
 550     IP_ADAPTER_ADDRESSES *p;
 551     ULONG bufsize = 15000;
 552     ULONG r;
 553
 554     // allocate a buffer and call GetAdaptersAddresses
 555     // retry with the correct size if the buffer was too small
 556     do {
 557         catta_free(buf);    // no-op on first iteration
 558         if((buf = catta_malloc(bufsize)) == NULL) {
 559             catta_log_error("malloc failed in catta_interface_monitor_sync");
 560             return;
 561         }
 562
 563         r = GetAdaptersAddresses(AF_UNSPEC, 0, NULL, buf, &bufsize);
 564     } while(r == ERROR_BUFFER_OVERFLOW);
 565
 566     if(r != NO_ERROR) {
 567         catta_log_error("GetAdaptersAddresses failed: %u", (unsigned int)r);
 568         return;
 569     }
 570
 571     // XXX remove interfaces for adapters that are no longer in the list
 572
 573     // create 'CattaInterface's for every adapter
 574     for(p=buf; p; p=p->Next)
 575         ip_adapter(m, p);
 576
 577     catta_free(buf);
 578
 579     m->list_complete = 1;
 580     catta_interface_monitor_check_relevant(m);
 581     catta_interface_monitor_update_rrs(m, 0);
 582     catta_log_info("Network interface enumeration completed.");
 583 }