networking/arping.c

   1 /* vi:set ts=4:*/
   2 /*
   3  * arping.c - Ping hosts by ARP requests/replies
   4  *
   5  * Licensed under GPLv2 or later, see file LICENSE in this tarball for details.
   6  *
   7  * Author:      Alexey Kuznetsov <kuznet@ms2.inr.ac.ru>
   8  * Busybox port: Nick Fedchik <nick@fedchik.org.ua>
   9  */
  10
  11 #include <sys/ioctl.h>
  12 #include <signal.h>
  13 #include <sys/time.h>
  14
  15 #include <errno.h>
  16 #include <stdlib.h>
  17 #include <string.h>
  18 #include <unistd.h>
  19
  20 #include <arpa/inet.h>
  21 #include <net/if.h>
  22 #include <netinet/ether.h>
  23 #include <netpacket/packet.h>
  24
  25 #include "busybox.h"
  26
  27 static struct in_addr src;
  28 static struct in_addr dst;
  29 static struct sockaddr_ll me;
  30 static struct sockaddr_ll he;
  31 static struct timeval last;
  32
  33 enum cfg_e {
  34         dad = 1,
  35         unsolicited = 2,
  36         advert = 4,
  37         quiet = 8,
  38         quit_on_reply = 16,
  39         unicasting = 32,
  40         broadcast_only = 64
  41 };
  42 static int cfg;
  43
  44 static int s;
  45 static int count = -1;
  46 static int timeout;
  47 static int sent;
  48 static int brd_sent;
  49 static int received;
  50 static int brd_recv;
  51 static int req_recv;
  52
  53
  54 #define MS_TDIFF(tv1,tv2) ( ((tv1).tv_sec-(tv2).tv_sec)*1000 + \
  55                            ((tv1).tv_usec-(tv2).tv_usec)/1000 )
  56 #if 0
  57 static void set_signal(int signo, void (*handler) (void))
  58 {
  59         struct sigaction sa;
  60
  61         memset(&sa, 0, sizeof(sa));
  62         sa.sa_handler = (void (*)(int)) handler;
  63         sa.sa_flags = SA_RESTART;
  64         sigaction(signo, &sa, NULL);
  65 }
  66 #endif
  67
  68 static int send_pack(int sock, struct in_addr *src_addr,
  69                                          struct in_addr *dst_addr, struct sockaddr_ll *ME,
  70                                          struct sockaddr_ll *HE)
  71 {
  72         int err;
  73         struct timeval now;
  74         RESERVE_CONFIG_UBUFFER(buf, 256);
  75         struct arphdr *ah = (struct arphdr *) buf;
  76         unsigned char *p = (unsigned char *) (ah + 1);
  77
  78         ah->ar_hrd = htons(ME->sll_hatype);
  79         ah->ar_hrd = htons(ARPHRD_ETHER);
  80         ah->ar_pro = htons(ETH_P_IP);
  81         ah->ar_hln = ME->sll_halen;
  82         ah->ar_pln = 4;
  83         ah->ar_op = cfg&advert ? htons(ARPOP_REPLY) : htons(ARPOP_REQUEST);
  84
  85         memcpy(p, &ME->sll_addr, ah->ar_hln);
  86         p += ME->sll_halen;
  87
  88         memcpy(p, src_addr, 4);
  89         p += 4;
  90
  91         if (cfg&advert)
  92                 memcpy(p, &ME->sll_addr, ah->ar_hln);
  93         else
  94                 memcpy(p, &HE->sll_addr, ah->ar_hln);
  95         p += ah->ar_hln;
  96
  97         memcpy(p, dst_addr, 4);
  98         p += 4;
  99
 100         gettimeofday(&now, NULL);
 101         err = sendto(sock, buf, p - buf, 0, (struct sockaddr *) HE, sizeof(*HE));
 102         if (err == p - buf) {
 103                 last = now;
 104                 sent++;
 105                 if (!(cfg&unicasting))
 106                         brd_sent++;
 107         }
 108         RELEASE_CONFIG_BUFFER(buf);
 109         return err;
 110 }
 111
 112 static void finish(void)
 113 {
 114         if (!(cfg&quiet)) {
 115                 printf("Sent %d probes (%d broadcast(s))\n", sent, brd_sent);
 116                 printf("Received %d repl%s", received, (received > 1) ? "ies" : "y");
 117                 if (brd_recv || req_recv) {
 118                         printf(" (");
 119                         if (req_recv)
 120                                 printf("%d request(s)", req_recv);
 121                         if (brd_recv)
 122                                 printf("%s%d broadcast(s)", req_recv ? ", " : "", brd_recv);
 123                         putchar(')');
 124                 }
 125                 putchar('\n');
 126                 fflush(stdout);
 127         }
 128         if (cfg&dad)
 129                 exit(!!received);
 130         if (cfg&unsolicited)
 131                 exit(0);
 132         exit(!received);
 133 }
 134
 135 static void catcher(void)
 136 {
 137         struct timeval tv;
 138         static struct timeval start;
 139
 140         gettimeofday(&tv, NULL);
 141
 142         if (start.tv_sec == 0)
 143                 start = tv;
 144
 145         if (count-- == 0
 146                 || (timeout && MS_TDIFF(tv, start) > timeout * 1000 + 500))
 147                 finish();
 148
 149         if (last.tv_sec == 0 || MS_TDIFF(tv, last) > 500) {
 150                 send_pack(s, &src, &dst, &me, &he);
 151                 if (count == 0 && cfg&unsolicited)
 152                         finish();
 153         }
 154         alarm(1);
 155 }
 156
 157 static int recv_pack(unsigned char *buf, int len, struct sockaddr_ll *FROM)
 158 {
 159         struct arphdr *ah = (struct arphdr *) buf;
 160         unsigned char *p = (unsigned char *) (ah + 1);
 161         struct in_addr src_ip, dst_ip;
 162
 163         /* Filter out wild packets */
 164         if (FROM->sll_pkttype != PACKET_HOST &&
 165                 FROM->sll_pkttype != PACKET_BROADCAST &&
 166                 FROM->sll_pkttype != PACKET_MULTICAST)
 167                 return 0;
 168
 169         /* Only these types are recognised */
 170         if (ah->ar_op != htons(ARPOP_REQUEST) && ah->ar_op != htons(ARPOP_REPLY))
 171                 return 0;
 172
 173         /* ARPHRD check and this darned FDDI hack here :-( */
 174         if (ah->ar_hrd != htons(FROM->sll_hatype) &&
 175                 (FROM->sll_hatype != ARPHRD_FDDI
 176                  || ah->ar_hrd != htons(ARPHRD_ETHER)))
 177                 return 0;
 178
 179         /* Protocol must be IP. */
 180         if (ah->ar_pro != htons(ETH_P_IP))
 181                 return 0;
 182         if (ah->ar_pln != 4)
 183                 return 0;
 184         if (ah->ar_hln != me.sll_halen)
 185                 return 0;
 186         if (len < sizeof(*ah) + 2 * (4 + ah->ar_hln))
 187                 return 0;
 188         memcpy(&src_ip, p + ah->ar_hln, 4);
 189         memcpy(&dst_ip, p + ah->ar_hln + 4 + ah->ar_hln, 4);
 190         if (!(cfg&dad)) {
 191                 if (src_ip.s_addr != dst.s_addr)
 192                         return 0;
 193                 if (src.s_addr != dst_ip.s_addr)
 194                         return 0;
 195                 if (memcmp(p + ah->ar_hln + 4, &me.sll_addr, ah->ar_hln))
 196                         return 0;
 197         } else {
 198                 /* DAD packet was:
 199                    src_ip = 0 (or some src)
 200                    src_hw = ME
 201                    dst_ip = tested address
 202                    dst_hw = <unspec>
 203
 204                    We fail, if receive request/reply with:
 205                    src_ip = tested_address
 206                    src_hw != ME
 207                    if src_ip in request was not zero, check
 208                    also that it matches to dst_ip, otherwise
 209                    dst_ip/dst_hw do not matter.
 210                  */
 211                 if (src_ip.s_addr != dst.s_addr)
 212                         return 0;
 213                 if (memcmp(p, &me.sll_addr, me.sll_halen) == 0)
 214                         return 0;
 215                 if (src.s_addr && src.s_addr != dst_ip.s_addr)
 216                         return 0;
 217         }
 218         if (!(cfg&quiet)) {
 219                 int s_printed = 0;
 220                 struct timeval tv;
 221
 222                 gettimeofday(&tv, NULL);
 223
 224                 printf("%s ",
 225                            FROM->sll_pkttype == PACKET_HOST ? "Unicast" : "Broadcast");
 226                 printf("%s from ",
 227                            ah->ar_op == htons(ARPOP_REPLY) ? "reply" : "request");
 228                 printf("%s ", inet_ntoa(src_ip));
 229                 printf("[%s]", ether_ntoa((struct ether_addr *) p));
 230                 if (dst_ip.s_addr != src.s_addr) {
 231                         printf("for %s ", inet_ntoa(dst_ip));
 232                         s_printed = 1;
 233                 }
 234                 if (memcmp(p + ah->ar_hln + 4, me.sll_addr, ah->ar_hln)) {
 235                         if (!s_printed)
 236                                 printf("for ");
 237                         printf("[%s]",
 238                                    ether_ntoa((struct ether_addr *) p + ah->ar_hln + 4));
 239                 }
 240
 241                 if (last.tv_sec) {
 242                         long usecs = (tv.tv_sec - last.tv_sec) * 1000000 +
 243                                 tv.tv_usec - last.tv_usec;
 244                         long msecs = (usecs + 500) / 1000;
 245
 246                         usecs -= msecs * 1000 - 500;
 247                         printf(" %ld.%03ldms\n", msecs, usecs);
 248                 } else {
 249                         printf(" UNSOLICITED?\n");
 250                 }
 251                 fflush(stdout);
 252         }
 253         received++;
 254         if (FROM->sll_pkttype != PACKET_HOST)
 255                 brd_recv++;
 256         if (ah->ar_op == htons(ARPOP_REQUEST))
 257                 req_recv++;
 258         if (cfg&quit_on_reply)
 259                 finish();
 260         if (!(cfg&broadcast_only)) {
 261                 memcpy(he.sll_addr, p, me.sll_halen);
 262                 cfg |= unicasting;
 263         }
 264         return 1;
 265 }
 266
 267 int arping_main(int argc, char **argv)
 268 {
 269         char *device = "eth0";
 270         int ifindex;
 271         char *source = NULL;
 272         char *target;
 273
 274         s = socket(PF_PACKET, SOCK_DGRAM, 0);
 275         ifindex = errno;
 276
 277         setuid(getuid());
 278
 279         {
 280                 unsigned long opt;
 281                 char *_count, *_timeout, *_device;
 282                 opt = bb_getopt_ulflags(argc, argv, "DUAqfbc:w:i:s:",
 283                                                 &_count, &_timeout, &_device);
 284                 if (opt & 1) { /* Dad */
 285                         cfg |= dad;
 286                         cfg |= quit_on_reply;
 287                 }
 288                 if (opt & 2) /* Unsolicited */
 289                         cfg |= unsolicited;
 290                 if (opt & 4) { /* Advert */
 291                         cfg |= advert;
 292                         cfg |= unsolicited;
 293                 }
 294                 if (opt & 8) /* quiet */
 295                         cfg |= quiet;
 296                 if (opt & 16) /* quit on reply */
 297                         cfg |= quit_on_reply;
 298                 if (opt & 32) /* broadcast only */
 299                         cfg |= broadcast_only;
 300                 if (opt & 64) /* count */
 301                         count = atoi(_count);
 302                 if (opt & 128) /* timeout */
 303                         timeout = atoi(_timeout);
 304                 if (opt & 256) { /* interface */
 305                         if (bb_strlen(_device) > IF_NAMESIZE) {
 306                                 bb_error_msg_and_die("Interface name `%s' must be less than %d",
 307                                                                 _device, IF_NAMESIZE);
 308                         }
 309                         device = _device;
 310                 }
 311                 if (opt & 512) /* source */
 312                         source = optarg;
 313         }
 314         argc -= optind;
 315         argv += optind;
 316
 317         if (argc != 1)
 318                 bb_show_usage();
 319
 320         target = *argv;
 321
 322
 323         if (s < 0) {
 324                 bb_default_error_retval = ifindex;
 325                 bb_perror_msg_and_die("socket");
 326         }
 327         bb_default_error_retval = 2;
 328
 329         {
 330                 struct ifreq ifr;
 331
 332                 memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));
 333                 strncpy(ifr.ifr_name, device, IFNAMSIZ - 1);
 334                 if (ioctl(s, SIOCGIFINDEX, &ifr) < 0) {
 335                         bb_error_msg_and_die("Interface %s not found", device);
 336                 }
 337                 ifindex = ifr.ifr_ifindex;
 338
 339                 if (ioctl(s, SIOCGIFFLAGS, (char *) &ifr)) {
 340                         bb_error_msg_and_die("SIOCGIFFLAGS");
 341                 }
 342                 if (!(ifr.ifr_flags & IFF_UP)) {
 343                         bb_error_msg_and_die("Interface %s is down", device);
 344                 }
 345                 if (ifr.ifr_flags & (IFF_NOARP | IFF_LOOPBACK)) {
 346                         bb_error_msg("Interface %s is not ARPable", device);
 347                         exit(cfg&dad ? 0 : 2);
 348                 }
 349         }
 350
 351         if (!inet_aton(target, &dst)) {
 352                 struct hostent *hp;
 353
 354                 hp = gethostbyname2(target, AF_INET);
 355                 if (!hp) {
 356                         bb_error_msg_and_die("invalid or unknown target %s", target);
 357                 }
 358                 memcpy(&dst, hp->h_addr, 4);
 359         }
 360
 361         if (source && !inet_aton(source, &src)) {
 362                 bb_error_msg_and_die("invalid source address %s", source);
 363         }
 364
 365         if (!(cfg&dad) && cfg&unsolicited && src.s_addr == 0)
 366                 src = dst;
 367
 368         if (!(cfg&dad) || src.s_addr) {
 369                 struct sockaddr_in saddr;
 370                 int probe_fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
 371
 372                 if (probe_fd < 0) {
 373                         bb_error_msg_and_die("socket");
 374                 }
 375                 if (device) {
 376                         if (setsockopt
 377                                 (probe_fd, SOL_SOCKET, SO_BINDTODEVICE, device,
 378                                  strlen(device) + 1) == -1)
 379                                 bb_error_msg("WARNING: interface %s is ignored", device);
 380                 }
 381                 memset(&saddr, 0, sizeof(saddr));
 382                 saddr.sin_family = AF_INET;
 383                 if (src.s_addr) {
 384                         saddr.sin_addr = src;
 385                         if (bind(probe_fd, (struct sockaddr *) &saddr, sizeof(saddr)) == -1) {
 386                                 bb_error_msg_and_die("bind");
 387                         }
 388                 } else if (!(cfg&dad)) {
 389                         int on = 1;
 390                         socklen_t alen = sizeof(saddr);
 391
 392                         saddr.sin_port = htons(1025);
 393                         saddr.sin_addr = dst;
 394
 395                         if (setsockopt
 396                                 (probe_fd, SOL_SOCKET, SO_DONTROUTE, (char *) &on,
 397                                  sizeof(on)) == -1)
 398                                 bb_perror_msg("WARNING: setsockopt(SO_DONTROUTE)");
 399                         if (connect(probe_fd, (struct sockaddr *) &saddr, sizeof(saddr))
 400                                 == -1) {
 401                                 bb_error_msg_and_die("connect");
 402                         }
 403                         if (getsockname(probe_fd, (struct sockaddr *) &saddr, &alen) ==
 404                                 -1) {
 405                                 bb_error_msg_and_die("getsockname");
 406                         }
 407                         src = saddr.sin_addr;
 408                 }
 409                 close(probe_fd);
 410         };
 411
 412         me.sll_family = AF_PACKET;
 413         me.sll_ifindex = ifindex;
 414         me.sll_protocol = htons(ETH_P_ARP);
 415         if (bind(s, (struct sockaddr *) &me, sizeof(me)) == -1) {
 416                 bb_error_msg_and_die("bind");
 417         }
 418
 419         {
 420                 socklen_t alen = sizeof(me);
 421
 422                 if (getsockname(s, (struct sockaddr *) &me, &alen) == -1) {
 423                         bb_error_msg_and_die("getsockname");
 424                 }
 425         }
 426         if (me.sll_halen == 0) {
 427                 bb_error_msg("Interface \"%s\" is not ARPable (no ll address)", device);
 428                 exit(cfg&dad ? 0 : 2);
 429         }
 430         he = me;
 431         memset(he.sll_addr, -1, he.sll_halen);
 432
 433         if (!(cfg&quiet)) {
 434                 printf("ARPING to %s", inet_ntoa(dst));
 435                 printf(" from %s via %s\n", inet_ntoa(src),
 436                            device ? device : "unknown");
 437         }
 438
 439         if (!src.s_addr && !(cfg&dad)) {
 440                 bb_error_msg_and_die("no src address in the non-DAD mode");
 441         }
 442
 443         {
 444                 struct sigaction sa;
 445
 446                 memset(&sa, 0, sizeof(sa));
 447                 sa.sa_flags = SA_RESTART;
 448
 449                 sa.sa_handler = (void (*)(int)) finish;
 450                 sigaction(SIGINT, &sa, NULL);
 451
 452                 sa.sa_handler = (void (*)(int)) catcher;
 453                 sigaction(SIGALRM, &sa, NULL);
 454         }
 455
 456         catcher();
 457
 458         while (1) {
 459                 sigset_t sset, osset;
 460                 RESERVE_CONFIG_UBUFFER(packet, 4096);
 461                 struct sockaddr_ll from;
 462                 socklen_t alen = sizeof(from);
 463                 int cc;
 464
 465                 if ((cc = recvfrom(s, packet, 4096, 0,
 466                                                    (struct sockaddr *) &from, &alen)) < 0) {
 467                         perror("recvfrom");
 468                         continue;
 469                 }
 470                 sigemptyset(&sset);
 471                 sigaddset(&sset, SIGALRM);
 472                 sigaddset(&sset, SIGINT);
 473                 sigprocmask(SIG_BLOCK, &sset, &osset);
 474                 recv_pack(packet, cc, &from);
 475                 sigprocmask(SIG_SETMASK, &osset, NULL);
 476                 RELEASE_CONFIG_BUFFER(packet);
 477         }
 478 }