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