chiark - git - mdw - tripe/blob - pathmtu/pathmtu.c

   1 /* -*-c-*-
   2  *
   3  * Report MTU on path to specified host
   4  *
   5  * (c) 2008 Straylight/Edgeware
   6  */
   7
   8 /*----- Licensing notice --------------------------------------------------*
   9  *
  10  * This file is part of Trivial IP Encryption (TrIPE).
  11  *
  12  * TrIPE is free software; you can redistribute it and/or modify
  13  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  14  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  15  * (at your option) any later version.
  16  *
  17  * TrIPE is distributed in the hope that it will be useful,
  18  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  19  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  20  * GNU General Public License for more details.
  21  *
  22  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  23  * along with TrIPE; if not, write to the Free Software Foundation,
  24  * Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
  25  */
  26
  27 /*----- Header files ------------------------------------------------------*/
  28
  29 #include "config.h"
  30
  31 #include <assert.h>
  32 #include <errno.h>
  33 #include <stddef.h>
  34 #include <stdio.h>
  35 #include <stdlib.h>
  36 #include <string.h>
  37 #include <time.h>
  38
  39 #include <sys/types.h>
  40 #include <sys/time.h>
  41 #include <unistd.h>
  42
  43 #include <sys/socket.h>
  44 #include <netinet/in.h>
  45 #include <arpa/inet.h>
  46 #include <netdb.h>
  47
  48 #include <netinet/in_systm.h>
  49 #include <netinet/ip.h>
  50 #include <netinet/ip_icmp.h>
  51 #include <netinet/udp.h>
  52
  53 #include <net/if.h>
  54 #include <ifaddrs.h>
  55 #include <sys/ioctl.h>
  56
  57 #include <mLib/alloc.h>
  58 #include <mLib/bits.h>
  59 #include <mLib/dstr.h>
  60 #include <mLib/hex.h>
  61 #include <mLib/mdwopt.h>
  62 #include <mLib/quis.h>
  63 #include <mLib/report.h>
  64 #include <mLib/tv.h>
  65
  66 /*----- Static variables --------------------------------------------------*/
  67
  68 static unsigned char buf[65536];
  69
  70 #define POLY 0x1002d
  71
  72 /*----- Utility functions -------------------------------------------------*/
  73
  74 /* Step a value according to a simple LFSR. */
  75 #define STEP(q)                                                         \
  76   do (q) = ((q) & 0x8000) ? ((q) << 1) ^ POLY : ((q) << 1); while (0)
  77
  78 /* Fill buffer with a constant but pseudorandom string.  Uses a simple
  79  * LFSR.
  80  */
  81 static void fillbuffer(unsigned char *p, size_t sz)
  82 {
  83   unsigned int y = 0xbc20;
  84   const unsigned char *l = p + sz;
  85   int i;
  86
  87   while (p < l) {
  88     *p++ = y & 0xff;
  89     for (i = 0; i < 8; i++) STEP(y);
  90   }
  91 }
  92
  93 /* Convert a string to floating point. */
  94 static double s2f(const char *s, const char *what)
  95 {
  96   double f;
  97   char *q;
  98
  99   errno = 0;
 100   f = strtod(s, &q);
 101   if (errno || *q) die(EXIT_FAILURE, "bad %s", what);
 102   return (f);
 103 }
 104
 105 /* Convert a floating-point value into a struct timeval. */
 106 static void f2tv(struct timeval *tv, double t)
 107   { tv->tv_sec = t; tv->tv_usec = (t - tv->tv_sec)*MILLION; }
 108
 109 /*----- Main algorithm skeleton -------------------------------------------*/
 110
 111 struct param {
 112   unsigned f;                           /* Various flags */
 113 #define F_VERBOSE 1u                    /*   Give a running commentary */
 114   double retx;                          /* Initial retransmit interval */
 115   double regr;                          /* Retransmit growth factor */
 116   double timeout;                       /* Retransmission timeout */
 117   int seqoff;                           /* Offset to write sequence number */
 118   const struct probe_ops *pops;         /* Probe algorithm description */
 119   struct sockaddr_in sin;               /* Destination address */
 120 };
 121
 122 struct probestate {
 123   const struct param *pp;
 124   unsigned q;
 125 };
 126
 127 struct probe_ops {
 128   const char *name;
 129   const struct probe_ops *next;
 130   size_t statesz;
 131   int (*setup)(void *, int, const struct param *);
 132   void (*finish)(void *);
 133   void (*selprep)(void *, int *, fd_set *);
 134   int (*xmit)(void *, int);
 135   int (*selproc)(void *, fd_set *, struct probestate *);
 136 };
 137
 138 #define OPS_CHAIN 0
 139
 140 enum {
 141   RC_FAIL = -99,
 142   RC_OK = 0,
 143   RC_LOWER = -1,
 144   RC_HIGHER = -2,
 145   RC_NOREPLY = -3
 146   /* or a positive MTU upper-bound */
 147 };
 148
 149 /* Add a file descriptor FD to the set `fd_in', updating `*maxfd'. */
 150 #define ADDFD(fd) \
 151   do { FD_SET(fd, fd_in); if (*maxfd < fd) *maxfd = fd; } while (0)
 152
 153 /* Check whether a buffer contains a packet from our current probe. */
 154 static int mypacketp(struct probestate *ps,
 155                      const unsigned char *p, size_t sz)
 156 {
 157   const struct param *pp = ps->pp;
 158
 159   return (sz >= pp->seqoff + 2 && LOAD16(p + pp->seqoff) == ps->q);
 160 }
 161
 162 /* See whether MTU is an acceptable MTU value.  Return an appropriate
 163  * RC_... code or a new suggested MTU.
 164  */
 165 static int probe(struct probestate *ps, void *st, int mtu)
 166 {
 167   const struct param *pp = ps->pp;
 168   fd_set fd_in;
 169   struct timeval tv, now, when, done;
 170   double timer = pp->retx;
 171   int rc, maxfd;
 172
 173   /* Set up the first retransmit and give-up timers. */
 174   gettimeofday(&now, 0);
 175   f2tv(&tv, pp->timeout); TV_ADD(&done, &now, &tv);
 176   f2tv(&tv, timer); TV_ADD(&when, &now, &tv);
 177   if (TV_CMP(&when, >, &done)) when = done;
 178
 179   /* Send the initial probe. */
 180   if (pp->f & F_VERBOSE)
 181     moan("sending probe of size %d (seq = %04x)", mtu, ps->q);
 182   STEP(ps->q);
 183   STORE16(buf + pp->seqoff, ps->q);
 184   if ((rc = pp->pops->xmit(st, mtu)) != RC_OK) return (rc);
 185
 186   for (;;) {
 187
 188     /* Wait for something interesting to happen. */
 189     maxfd = 0; FD_ZERO(&fd_in);
 190     pp->pops->selprep(st, &maxfd, &fd_in);
 191     TV_SUB(&tv, &when, &now);
 192     if (select(maxfd + 1, &fd_in, 0, 0, &tv) < 0) return (RC_FAIL);
 193     gettimeofday(&now, 0);
 194
 195     /* See whether the probe method has any answers for us. */
 196     if ((rc = pp->pops->selproc(st, &fd_in, ps)) != RC_OK) return (rc);
 197
 198     /* If we've waited too long, give up.  If we should retransmit, do
 199      * that.
 200      */
 201     if (TV_CMP(&now, >, &done))
 202       return (RC_NOREPLY);
 203     else if (TV_CMP(&now, >, &when)) {
 204       if (pp->f & F_VERBOSE) moan("re-sending probe of size %d", mtu);
 205       if ((rc = pp->pops->xmit(st, mtu)) != RC_OK) return (rc);
 206       do {
 207         timer *= pp->regr; f2tv(&tv, timer); TV_ADD(&when, &when, &tv);
 208       } while (TV_CMP(&when, <, &now));
 209       if (TV_CMP(&when, >, &done)) when = done;
 210     }
 211   }
 212 }
 213
 214 /* Discover the path MTU to the destination address. */
 215 static int pathmtu(const struct param *pp)
 216 {
 217   int sk;
 218   int mtu, lo, hi;
 219   int rc, droppy = -1;
 220   void *st;
 221   struct probestate ps;
 222
 223   /* Build and connect a UDP socket.  We'll need this to know the local port
 224    * number to use if nothing else.  Set other stuff up.
 225    */
 226   if ((sk = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0) goto fail_0;
 227   if (connect(sk, (struct sockaddr *)&pp->sin, sizeof(pp->sin))) goto fail_1;
 228   st = xmalloc(pp->pops->statesz);
 229   if ((mtu = pp->pops->setup(st, sk, pp)) < 0) goto fail_2;
 230   ps.pp = pp; ps.q = rand() & 0xffff;
 231   lo = 576; hi = mtu;
 232
 233   /* And now we do a thing which is sort of like a binary search, except that
 234    * we also take explicit clues as establishing a new upper bound, and we
 235    * try to hug that initially.
 236    */
 237   for (;;) {
 238     assert(lo <= mtu && mtu <= hi);
 239     if (pp->f & F_VERBOSE) moan("probe: %d <= %d <= %d", lo, mtu, hi);
 240     rc = probe(&ps, st, mtu);
 241     switch (rc) {
 242
 243       case RC_FAIL:
 244         if (pp->f & F_VERBOSE) moan("probe failed");
 245         goto fail_3;
 246
 247       case RC_NOREPLY:
 248         /* If we've not seen a dropped packet before then we don't know what
 249          * this means yet -- in particular, we don't know which bit of the
 250          * network is swallowing packets.  Send a minimum-size probe.  If
 251          * that doesn't come back then assume that the remote host is
 252          * swallowing our packets.  If it does, then we assume that dropped
 253          * packets are a result of ICMP fragmentation-needed reports being
 254          * lost or suppressed.
 255          */
 256         if (pp->f & F_VERBOSE) moan("gave up: black hole detected");
 257         if (droppy == -1) {
 258           if (pp->f & F_VERBOSE) moan("sending minimum-size probe");
 259           switch (probe(&ps, st, lo)) {
 260             case RC_FAIL:
 261               goto fail_3;
 262             case RC_NOREPLY:
 263               if (pp->f & F_VERBOSE) {
 264                 moan("no reply from min-size probe: "
 265                      "assume black hole at target");
 266               }
 267               droppy = 1;
 268               break;
 269             case RC_HIGHER:
 270               if (pp->f & F_VERBOSE) {
 271                 moan("reply from min-size probe OK: "
 272                      "assume black hole in network");
 273               }
 274               droppy = 0;
 275               break;
 276             default:
 277               if (pp->f & F_VERBOSE)
 278                 moan("unexpected return code from probe");
 279               errno = ENOTCONN;
 280               goto fail_3;
 281           }
 282         }
 283
 284         if (droppy) goto higher; else goto lower;
 285
 286       case RC_HIGHER:
 287       higher:
 288         if (droppy == -1) {
 289           if (pp->f & F_VERBOSE)
 290             moan("probe returned: remote host is not a black hole");
 291           droppy = 0;
 292         }
 293         if (mtu == hi) {
 294           if (pp->f & F_VERBOSE) moan("probe returned: found correct MTU");
 295           goto done;
 296         }
 297         lo = mtu;
 298
 299         /* Now we must make a new guess, between lo and hi.  We know that lo
 300          * is good; but we're not so sure about hi here.  We know that hi >
 301          * lo, so this will find an approximate midpoint, greater than lo and
 302          * no more than hi.
 303          */
 304         if (pp->f & F_VERBOSE) moan("probe returned: guessing higher");
 305         mtu += (hi - lo + 1)/2;
 306         break;
 307
 308       case RC_LOWER:
 309       lower:
 310         /* If this didn't work, and we're already at the bottom of our
 311          * possible range, then something has gone horribly wrong.
 312          */
 313         assert(lo < mtu);
 314         hi = mtu - 1;
 315         if (lo == hi) {
 316           if (pp->f & F_VERBOSE) moan("error returned: found correct MTU");
 317           mtu = lo;
 318           goto done;
 319         }
 320
 321         /* We must make a new guess, between lo and hi.  We're probably
 322          * fairly sure that lo will succeed, since either it's the minimum
 323          * MTU or we've tested it already; but we're not quite sure about hi,
 324          * so we want to aim high.
 325          */
 326         if (pp->f & F_VERBOSE) moan("error returned: guessing lower");
 327         mtu -= (hi - lo + 1)/2;
 328         break;
 329
 330       default:
 331         if (pp->f & F_VERBOSE) moan("error returned with new MTU estimate");
 332         mtu = hi = rc;
 333         break;
 334     }
 335   }
 336
 337 done:
 338   /* Clean up and return our result. */
 339   pp->pops->finish(st);
 340   xfree(st);
 341   close(sk);
 342   return (mtu);
 343
 344 fail_3:
 345   pp->pops->finish(st);
 346 fail_2:
 347   xfree(st);
 348 fail_1:
 349   close(sk);
 350 fail_0:
 351   return (-1);
 352 }
 353
 354 /*----- Doing it the hard way ---------------------------------------------*/
 355
 356 #if defined(linux) || defined(__OpenBSD__)
 357 #define IPHDR_SANE
 358 #endif
 359
 360 #ifdef IPHDR_SANE
 361 #  define sane_htons htons
 362 #  define sane_htonl htonl
 363 #else
 364 #  define sane_htons
 365 #  define sane_htonl
 366 #endif
 367
 368 static int rawicmp = -1, rawudp = -1, rawerr = 0;
 369
 370 #define IPCK_INIT 0xffff
 371
 372 /* Compute an IP checksum over some data.  This is a restartable interface:
 373  * initialize A to `IPCK_INIT' for the first call.
 374  */
 375 static unsigned ipcksum(const void *buf, size_t n, unsigned a)
 376 {
 377   unsigned long aa = a ^ 0xffff;
 378   const unsigned char *p = buf, *l = p + n;
 379
 380   while (p < l - 1) { aa += LOAD16_B(p); p += 2; }
 381   if (p < l) { aa += (unsigned)(*p) << 8; }
 382   do aa = (aa & 0xffff) + (aa >> 16); while (aa >= 0x10000);
 383   return (aa == 0xffff ? aa : aa ^ 0xffff);
 384 }
 385
 386 /* TCP/UDP pseudoheader structure. */
 387 struct phdr {
 388   struct in_addr ph_src, ph_dst;
 389   u_char ph_z, ph_p;
 390   u_short ph_len;
 391 };
 392
 393 struct raw_state {
 394   struct sockaddr_in me, sin;
 395   int sk, rawicmp, rawudp;
 396   unsigned q;
 397 };
 398
 399 static int raw_setup(void *stv, int sk, const struct param *pp)
 400 {
 401   struct raw_state *st = stv;
 402   socklen_t sz;
 403   int i, mtu = -1;
 404   struct ifaddrs *ifa, *ifaa, *ifap;
 405   struct ifreq ifr;
 406
 407   /* If we couldn't acquire raw sockets, we fail here. */
 408   if (rawerr) { errno = rawerr; goto fail_0; }
 409   st->rawicmp = rawicmp; st->rawudp = rawudp; st->sk = sk;
 410
 411   /* Initialize the sequence number. */
 412   st->q = rand() & 0xffff;
 413
 414   /* Snaffle the local and remote address and port number. */
 415   st->sin = pp->sin;
 416   sz = sizeof(st->me);
 417   if (getsockname(sk, (struct sockaddr *)&st->me, &sz))
 418     goto fail_0;
 419
 420   /* There isn't a portable way to force the DF flag onto a packet through
 421    * UDP, or even through raw IP, unless we write the entire IP header
 422    * ourselves.  This is somewhat annoying, especially since we have an
 423    * uphill struggle keeping track of which systems randomly expect which
 424    * header fields to be presented in host byte order.  Oh, well.
 425    */
 426   i = 1;
 427   if (setsockopt(rawudp, IPPROTO_IP, IP_HDRINCL, &i, sizeof(i))) goto fail_0;
 428
 429   /* Find an upper bound on the MTU.  Do two passes over the interface
 430    * list.  If we can find matches for our local address then use the
 431    * highest one of those; otherwise do a second pass and simply take the
 432    * highest MTU of any network interface.
 433    */
 434   if (getifaddrs(&ifaa)) goto fail_0;
 435   for (i = 0; i < 2; i++) {
 436     for (ifap = 0, ifa = ifaa; ifa; ifa = ifa->ifa_next) {
 437       if (!(ifa->ifa_flags & IFF_UP) || !ifa->ifa_addr ||
 438           ifa->ifa_addr->sa_family != AF_INET ||
 439           (i == 0 &&
 440            ((struct sockaddr_in *)ifa->ifa_addr)->sin_addr.s_addr !=
 441                 st->me.sin_addr.s_addr) ||
 442           (i == 1 && ifap && strcmp(ifap->ifa_name, ifa->ifa_name) == 0) ||
 443           strlen(ifa->ifa_name) >= sizeof(ifr.ifr_name))
 444         continue;
 445       ifap = ifa;
 446       strcpy(ifr.ifr_name, ifa->ifa_name);
 447       if (ioctl(sk, SIOCGIFMTU, &ifr)) goto fail_1;
 448       if (mtu < ifr.ifr_mtu) mtu = ifr.ifr_mtu;
 449     }
 450     if (mtu > 0) break;
 451   }
 452   if (mtu < 0) { errno = ENOTCONN; goto fail_1; }
 453   freeifaddrs(ifaa);
 454
 455   /* Done. */
 456   return (mtu);
 457
 458 fail_1:
 459   freeifaddrs(ifaa);
 460 fail_0:
 461   return (-1);
 462 }
 463
 464 static void raw_finish(void *stv) { ; }
 465
 466 static void raw_selprep(void *stv, int *maxfd, fd_set *fd_in)
 467   { struct raw_state *st = stv; ADDFD(st->sk); ADDFD(st->rawicmp); }
 468
 469 static int raw_xmit(void *stv, int mtu)
 470 {
 471   struct raw_state *st = stv;
 472   unsigned char b[65536], *p;
 473   struct ip *ip;
 474   struct udphdr *udp;
 475   struct phdr ph;
 476   unsigned ck;
 477
 478   /* Build the IP header. */
 479   ip = (struct ip *)b;
 480   ip->ip_v = 4;
 481   ip->ip_hl = sizeof(*ip)/4;
 482   ip->ip_tos = IPTOS_RELIABILITY;
 483   ip->ip_len = sane_htons(mtu);
 484   STEP(st->q); ip->ip_id = htons(st->q);
 485   ip->ip_off = sane_htons(0 | IP_DF);
 486   ip->ip_ttl = 64;
 487   ip->ip_p = IPPROTO_UDP;
 488   ip->ip_sum = 0;
 489   ip->ip_src = st->me.sin_addr;
 490   ip->ip_dst = st->sin.sin_addr;
 491
 492   /* Build a UDP packet in the output buffer. */
 493   udp = (struct udphdr *)(ip + 1);
 494   udp->uh_sport = st->me.sin_port;
 495   udp->uh_dport = st->sin.sin_port;
 496   udp->uh_ulen = htons(mtu - sizeof(*ip));
 497   udp->uh_sum = 0;
 498
 499   /* Copy the payload. */
 500   p = (unsigned char *)(udp + 1);
 501   memcpy(p, buf, mtu - (p - b));
 502
 503   /* Calculate the UDP checksum. */
 504   ph.ph_src = ip->ip_src;
 505   ph.ph_dst = ip->ip_dst;
 506   ph.ph_z = 0;
 507   ph.ph_p = IPPROTO_UDP;
 508   ph.ph_len = udp->uh_ulen;
 509   ck = IPCK_INIT;
 510   ck = ipcksum(&ph, sizeof(ph), ck);
 511   ck = ipcksum(udp, mtu - sizeof(*ip), ck);
 512   udp->uh_sum = htons(ck);
 513
 514   /* Send the whole thing off.  If we're too big for the interface then we
 515    * might need to trim immediately.
 516    */
 517   if (sendto(st->rawudp, b, mtu, 0,
 518              (struct sockaddr *)&st->sin, sizeof(st->sin)) < 0) {
 519     if (errno == EMSGSIZE) return (RC_LOWER);
 520     else goto fail_0;
 521   }
 522
 523   /* Done. */
 524   return (RC_OK);
 525
 526 fail_0:
 527   return (RC_FAIL);
 528 }
 529
 530 static int raw_selproc(void *stv, fd_set *fd_in, struct probestate *ps)
 531 {
 532   struct raw_state *st = stv;
 533   unsigned char b[65536];
 534   struct ip *ip;
 535   struct icmp *icmp;
 536   struct udphdr *udp;
 537   ssize_t n;
 538
 539   /* An ICMP packet: see what's inside. */
 540   if (FD_ISSET(st->rawicmp, fd_in)) {
 541     if ((n = read(st->rawicmp, b, sizeof(b))) < 0) goto fail_0;
 542
 543     ip = (struct ip *)b;
 544     if (n < sizeof(*ip) || n < sizeof(4*ip->ip_hl) ||
 545         ip->ip_v != 4 || ip->ip_p != IPPROTO_ICMP)
 546       goto skip_icmp;
 547     n -= sizeof(4*ip->ip_hl);
 548
 549     icmp = (struct icmp *)(b + 4*ip->ip_hl);
 550     if (n < sizeof(*icmp) || icmp->icmp_type != ICMP_UNREACH)
 551       goto skip_icmp;
 552     n -= offsetof(struct icmp, icmp_ip);
 553
 554     ip = &icmp->icmp_ip;
 555     if (n < sizeof(*ip) ||
 556         ip->ip_p != IPPROTO_UDP || ip->ip_hl != sizeof(*ip)/4 ||
 557         ip->ip_id != htons(st->q) ||
 558         ip->ip_src.s_addr != st->me.sin_addr.s_addr ||
 559         ip->ip_dst.s_addr != st->sin.sin_addr.s_addr)
 560       goto skip_icmp;
 561     n -= sizeof(*ip);
 562
 563     udp = (struct udphdr *)(ip + 1);
 564     if (n < sizeof(udp) || udp->uh_sport != st->me.sin_port ||
 565         udp->uh_dport != st->sin.sin_port)
 566       goto skip_icmp;
 567     n -= sizeof(*udp);
 568
 569     if (icmp->icmp_code == ICMP_UNREACH_PORT) return (RC_HIGHER);
 570     else if (icmp->icmp_code != ICMP_UNREACH_NEEDFRAG) goto skip_icmp;
 571     else if (icmp->icmp_nextmtu) return (htons(icmp->icmp_nextmtu));
 572     else return (RC_LOWER);
 573   }
 574 skip_icmp:;
 575
 576   /* If we got a reply to the current probe then we're good.  If we got an
 577    * error, or the packet's sequence number is wrong, then ignore it.
 578    */
 579   if (FD_ISSET(st->sk, fd_in)) {
 580     if ((n = read(st->sk, b, sizeof(b))) < 0) return (RC_OK);
 581     else if (mypacketp(ps, b, n)) return (RC_HIGHER);
 582     else return (RC_OK);
 583   }
 584
 585   return (RC_OK);
 586
 587 fail_0:
 588   return (RC_FAIL);
 589 }
 590
 591 static const struct probe_ops raw_ops = {
 592   "raw", OPS_CHAIN, sizeof(struct raw_state),
 593   raw_setup, raw_finish,
 594   raw_selprep, raw_xmit, raw_selproc
 595 };
 596
 597 #undef OPS_CHAIN
 598 #define OPS_CHAIN &raw_ops
 599
 600 /*----- Doing the job on Linux --------------------------------------------*/
 601
 602 #if defined(linux)
 603
 604 #ifndef IP_MTU
 605 #  define IP_MTU 14                     /* Blech! */
 606 #endif
 607
 608 struct linux_state {
 609   int sk;
 610 };
 611
 612 static int linux_setup(void *stv, int sk, const struct param *pp)
 613 {
 614   struct linux_state *st = stv;
 615   int i, mtu;
 616   socklen_t sz;
 617
 618   /* Snaffle the UDP socket. */
 619   st->sk = sk;
 620
 621   /* Turn on kernel path-MTU discovery and force DF on. */
 622   i = IP_PMTUDISC_PROBE;
 623   if (setsockopt(st->sk, IPPROTO_IP, IP_MTU_DISCOVER, &i, sizeof(i)))
 624     return (-1);
 625
 626   /* Read the initial MTU guess back and report it. */
 627   sz = sizeof(mtu);
 628   if (getsockopt(st->sk, IPPROTO_IP, IP_MTU, &mtu, &sz))
 629     return (-1);
 630
 631   /* Done. */
 632   return (mtu);
 633 }
 634
 635 static void linux_finish(void *stv) { ; }
 636
 637 static void linux_selprep(void *stv, int *maxfd, fd_set *fd_in)
 638   { struct linux_state *st = stv; ADDFD(st->sk); }
 639
 640 static int linux_xmit(void *stv, int mtu)
 641 {
 642   struct linux_state *st = stv;
 643
 644   /* Write the packet. */
 645   if (write(st->sk, buf, mtu - 28) >= 0) return (RC_OK);
 646   else if (errno == EMSGSIZE) return (RC_LOWER);
 647   else return (RC_FAIL);
 648 }
 649
 650 static int linux_selproc(void *stv, fd_set *fd_in, struct probestate *ps)
 651 {
 652   struct linux_state *st = stv;
 653   int mtu;
 654   socklen_t sz;
 655   ssize_t n;
 656   unsigned char b[65536];
 657
 658   /* Read an answer.  If it looks like the right kind of error then report a
 659    * success.  This is potentially wrong, since we can't tell whether an
 660    * error was delayed from an earlier probe.  However, we never return
 661    * RC_LOWER from this method, so the packet sizes ought to be monotonically
 662    * decreasing and this won't cause trouble.  Otherwise update from the
 663    * kernel's idea of the right MTU.
 664    */
 665   if (FD_ISSET(st->sk, fd_in)) {
 666     n = read(st->sk, &buf, sizeof(buf));
 667     if (n >= 0 ?
 668         mypacketp(ps, b, n) :
 669         errno == ECONNREFUSED || errno == EHOSTUNREACH)
 670       return (RC_HIGHER);
 671     sz = sizeof(mtu);
 672     if (getsockopt(st->sk, IPPROTO_IP, IP_MTU, &mtu, &sz))
 673       return (RC_FAIL);
 674     return (mtu);
 675   }
 676   return (RC_OK);
 677 }
 678
 679 static const struct probe_ops linux_ops = {
 680   "linux", OPS_CHAIN, sizeof(struct linux_state),
 681   linux_setup, linux_finish,
 682   linux_selprep, linux_xmit, linux_selproc
 683 };
 684
 685 #undef OPS_CHAIN
 686 #define OPS_CHAIN &linux_ops
 687
 688 #endif
 689
 690 /*----- Help options ------------------------------------------------------*/
 691
 692 static const struct probe_ops *probe_ops = OPS_CHAIN;
 693
 694 static void version(FILE *fp)
 695   { pquis(fp, "$, TrIPE version " VERSION "\n"); }
 696
 697 static void usage(FILE *fp)
 698 {
 699   pquis(fp, "Usage: $ [-H HEADER] [-m METHOD]\n\
 700          [-r SECS] [-g FACTOR] [-t SECS] HOST [PORT]\n");
 701 }
 702
 703 static void help(FILE *fp)
 704 {
 705   const struct probe_ops *ops;
 706
 707   version(fp);
 708   fputc('\n', fp);
 709   usage(fp);
 710   fputs("\
 711 \n\
 712 Options in full:\n\
 713 \n\
 714 -h, --help              Show this help text.\n\
 715 -v, --version           Show version number.\n\
 716 -u, --usage             Show brief usage message.\n\
 717 \n\
 718 -g, --growth=FACTOR     Growth factor for retransmit interval.\n\
 719 -m, --method=METHOD     Use METHOD to probe for MTU.\n\
 720 -r, --retransmit=SECS   Retransmit if no reply after SEC.\n\
 721 -t, --timeout=SECS      Give up expecting a reply after SECS.\n\
 722 -H, --header=HEX        Packet header, in hexadecimal.\n\
 723 \n\
 724 Probe methods:\n\
 725 ", fp);
 726   for (ops = probe_ops; ops; ops = ops->next)
 727     printf("\t%s\n", ops->name);
 728 }
 729
 730 /*----- Main code ---------------------------------------------------------*/
 731
 732 int main(int argc, char *argv[])
 733 {
 734   struct param pp = { 0, 0.333, 3.0, 8.0, 0, OPS_CHAIN };
 735   hex_ctx hc;
 736   dstr d = DSTR_INIT;
 737   size_t sz;
 738   int i;
 739   unsigned long u;
 740   char *q;
 741   struct hostent *h;
 742   struct servent *s;
 743   unsigned f = 0;
 744
 745 #define f_bogus 1u
 746
 747   if ((rawicmp = socket(PF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP)) < 0 ||
 748       (rawudp = socket(PF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_UDP)) < 0)
 749     rawerr = errno;
 750   if (setuid(getuid()))
 751     abort();
 752
 753   ego(argv[0]);
 754   fillbuffer(buf, sizeof(buf));
 755   pp.sin.sin_port = htons(7);
 756
 757   for (;;) {
 758     static const struct option opts[] = {
 759       { "help",         0,              0,      'h' },
 760       { "version",      0,              0,      'V' },
 761       { "usage",        0,              0,      'u' },
 762       { "header",       OPTF_ARGREQ,    0,      'H' },
 763       { "growth",       OPTF_ARGREQ,    0,      'g' },
 764       { "method",       OPTF_ARGREQ,    0,      'm' },
 765       { "retransmit",   OPTF_ARGREQ,    0,      'r' },
 766       { "timeout",      OPTF_ARGREQ,    0,      't' },
 767       { "verbose",      0,              0,      'v' },
 768       { 0,              0,              0,      0 }
 769     };
 770
 771     i = mdwopt(argc, argv, "hVu" "H:g:m:r:t:v", opts, 0, 0, 0);
 772     if (i < 0) break;
 773     switch (i) {
 774       case 'h': help(stdout); exit(0);
 775       case 'V': version(stdout); exit(0);
 776       case 'u': usage(stdout); exit(0);
 777
 778       case 'H':
 779         DRESET(&d);
 780         hex_init(&hc);
 781         hex_decode(&hc, optarg, strlen(optarg), &d);
 782         hex_decode(&hc, 0, 0, &d);
 783         sz = d.len < 532 ? d.len : 532;
 784         memcpy(buf, d.buf, sz);
 785         pp.seqoff = sz;
 786         break;
 787
 788       case 'g': pp.regr = s2f(optarg, "retransmit growth factor"); break;
 789       case 'r': pp.retx = s2f(optarg, "retransmit interval"); break;
 790       case 't': pp.timeout = s2f(optarg, "timeout"); break;
 791
 792       case 'm':
 793         for (pp.pops = OPS_CHAIN; pp.pops; pp.pops = pp.pops->next)
 794           if (strcmp(pp.pops->name, optarg) == 0) goto found_alg;
 795         die(EXIT_FAILURE, "unknown probe algorithm `%s'", optarg);
 796       found_alg:
 797         break;
 798
 799       case 'v': pp.f |= F_VERBOSE; break;
 800
 801       default:
 802         f |= f_bogus;
 803         break;
 804     }
 805   }
 806   argv += optind; argc -= optind;
 807   if ((f & f_bogus) || 1 > argc || argc > 2) {
 808     usage(stderr);
 809     exit(EXIT_FAILURE);
 810   }
 811
 812   if ((h = gethostbyname(*argv)) == 0)
 813     die(EXIT_FAILURE, "unknown host `%s': %s", *argv, hstrerror(h_errno));
 814   if (h->h_addrtype != AF_INET)
 815     die(EXIT_FAILURE, "unsupported address family for host `%s'", *argv);
 816   memcpy(&pp.sin.sin_addr, h->h_addr, sizeof(struct in_addr));
 817   argv++; argc--;
 818
 819   if (*argv) {
 820     errno = 0;
 821     u = strtoul(*argv, &q, 0);
 822     if (!errno && !*q)
 823       pp.sin.sin_port = htons(u);
 824     else if ((s = getservbyname(*argv, "udp")) == 0)
 825       die(EXIT_FAILURE, "unknown UDP service `%s'", *argv);
 826     else
 827       pp.sin.sin_port = s->s_port;
 828   }
 829
 830   pp.sin.sin_family = AF_INET;
 831   i = pathmtu(&pp);
 832   if (i < 0)
 833     die(EXIT_FAILURE, "failed to discover MTU: %s", strerror(errno));
 834   printf("%d\n", i);
 835   if (ferror(stdout) || fflush(stdout) || fclose(stdout))
 836     die(EXIT_FAILURE, "failed to write result: %s", strerror(errno));
 837   return (0);
 838 }
 839
 840 /*----- That's all, folks -------------------------------------------------*/