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 struct cfg_s {
  33         int dad:1;
  34         int unsolicited:1;
  35         int advert:1;
  36         int quiet:1;
  37         int quit_on_reply:1;
  38         int unicasting:1;
  39         int broadcast_only:1;
  40 };
  41 static struct cfg_s cfg;
  42
  43 static int s;
  44 static int count = -1;
  45 static int timeout;
  46 static int sent;
  47 static int brd_sent;
  48 static int received;
  49 static int brd_recv;
  50 static int req_recv;
  51
  52
  53 #define MS_TDIFF(tv1,tv2) ( ((tv1).tv_sec-(tv2).tv_sec)*1000 + \
  54                            ((tv1).tv_usec-(tv2).tv_usec)/1000 )
  55 #if 0
  56 static void set_signal(int signo, void (*handler) (void))
  57 {
  58         struct sigaction sa;
  59
  60         memset(&sa, 0, sizeof(sa));
  61         sa.sa_handler = (void (*)(int)) handler;
  62         sa.sa_flags = SA_RESTART;
  63         sigaction(signo, &sa, NULL);
  64 }
  65 #endif
  66
  67 static int send_pack(int sock, struct in_addr *src_addr,
  68                                          struct in_addr *dst_addr, struct sockaddr_ll *ME,
  69                                          struct sockaddr_ll *HE)
  70 {
  71         int err;
  72         struct timeval now;
  73         RESERVE_CONFIG_UBUFFER(buf, 256);
  74         struct arphdr *ah = (struct arphdr *) buf;
  75         unsigned char *p = (unsigned char *) (ah + 1);
  76
  77         ah->ar_hrd = htons(ME->sll_hatype);
  78         ah->ar_hrd = htons(ARPHRD_ETHER);
  79         ah->ar_pro = htons(ETH_P_IP);
  80         ah->ar_hln = ME->sll_halen;
  81         ah->ar_pln = 4;
  82         ah->ar_op = cfg.advert ? htons(ARPOP_REPLY) : htons(ARPOP_REQUEST);
  83
  84         memcpy(p, &ME->sll_addr, ah->ar_hln);
  85         p += ME->sll_halen;
  86
  87         memcpy(p, src_addr, 4);
  88         p += 4;
  89
  90         if (cfg.advert)
  91                 memcpy(p, &ME->sll_addr, ah->ar_hln);
  92         else
  93                 memcpy(p, &HE->sll_addr, ah->ar_hln);
  94         p += ah->ar_hln;
  95
  96         memcpy(p, dst_addr, 4);
  97         p += 4;
  98
  99         gettimeofday(&now, NULL);
 100         err = sendto(sock, buf, p - buf, 0, (struct sockaddr *) HE, sizeof(*HE));
 101         if (err == p - buf) {
 102                 last = now;
 103                 sent++;
 104                 if (!cfg.unicasting)
 105                         brd_sent++;
 106         }
 107         RELEASE_CONFIG_BUFFER(buf);
 108         return err;
 109 }
 110
 111 static void finish(void)
 112 {
 113         if (!cfg.quiet) {
 114                 printf("Sent %d probes (%d broadcast(s))\n", sent, brd_sent);
 115                 printf("Received %d repl%s", received, (received > 1) ? "ies" : "y");
 116                 if (brd_recv || req_recv) {
 117                         printf(" (");
 118                         if (req_recv)
 119                                 printf("%d request(s)", req_recv);
 120                         if (brd_recv)
 121                                 printf("%s%d broadcast(s)", req_recv ? ", " : "", brd_recv);
 122                         putchar(')');
 123                 }
 124                 putchar('\n');
 125                 fflush(stdout);
 126         }
 127         if (cfg.dad)
 128                 exit(!!received);
 129         if (cfg.unsolicited)
 130                 exit(0);
 131         exit(!received);
 132 }
 133
 134 static void catcher(void)
 135 {
 136         struct timeval tv;
 137         static struct timeval start;
 138
 139         gettimeofday(&tv, NULL);
 140
 141         if (start.tv_sec == 0)
 142                 start = tv;
 143
 144         if (count-- == 0
 145                 || (timeout && MS_TDIFF(tv, start) > timeout * 1000 + 500))
 146                 finish();
 147
 148         if (last.tv_sec == 0 || MS_TDIFF(tv, last) > 500) {
 149                 send_pack(s, &src, &dst, &me, &he);
 150                 if (count == 0 && cfg.unsolicited)
 151                         finish();
 152         }
 153         alarm(1);
 154 }
 155
 156 static int recv_pack(unsigned char *buf, int len, struct sockaddr_ll *FROM)
 157 {
 158         struct arphdr *ah = (struct arphdr *) buf;
 159         unsigned char *p = (unsigned char *) (ah + 1);
 160         struct in_addr src_ip, dst_ip;
 161
 162         /* Filter out wild packets */
 163         if (FROM->sll_pkttype != PACKET_HOST &&
 164                 FROM->sll_pkttype != PACKET_BROADCAST &&
 165                 FROM->sll_pkttype != PACKET_MULTICAST)
 166                 return 0;
 167
 168         /* Only these types are recognised */
 169         if (ah->ar_op != htons(ARPOP_REQUEST) && ah->ar_op != htons(ARPOP_REPLY))
 170                 return 0;
 171
 172         /* ARPHRD check and this darned FDDI hack here :-( */
 173         if (ah->ar_hrd != htons(FROM->sll_hatype) &&
 174                 (FROM->sll_hatype != ARPHRD_FDDI
 175                  || ah->ar_hrd != htons(ARPHRD_ETHER)))
 176                 return 0;
 177
 178         /* Protocol must be IP. */
 179         if (ah->ar_pro != htons(ETH_P_IP))
 180                 return 0;
 181         if (ah->ar_pln != 4)
 182                 return 0;
 183         if (ah->ar_hln != me.sll_halen)
 184                 return 0;
 185         if (len < sizeof(*ah) + 2 * (4 + ah->ar_hln))
 186                 return 0;
 187         memcpy(&src_ip, p + ah->ar_hln, 4);
 188         memcpy(&dst_ip, p + ah->ar_hln + 4 + ah->ar_hln, 4);
 189         if (!cfg.dad) {
 190                 if (src_ip.s_addr != dst.s_addr)
 191                         return 0;
 192                 if (src.s_addr != dst_ip.s_addr)
 193                         return 0;
 194                 if (memcmp(p + ah->ar_hln + 4, &me.sll_addr, ah->ar_hln))
 195                         return 0;
 196         } else {
 197                 /* DAD packet was:
 198                    src_ip = 0 (or some src)
 199                    src_hw = ME
 200                    dst_ip = tested address
 201                    dst_hw = <unspec>
 202
 203                    We fail, if receive request/reply with:
 204                    src_ip = tested_address
 205                    src_hw != ME
 206                    if src_ip in request was not zero, check
 207                    also that it matches to dst_ip, otherwise
 208                    dst_ip/dst_hw do not matter.
 209                  */
 210                 if (src_ip.s_addr != dst.s_addr)
 211                         return 0;
 212                 if (memcmp(p, &me.sll_addr, me.sll_halen) == 0)
 213                         return 0;
 214                 if (src.s_addr && src.s_addr != dst_ip.s_addr)
 215                         return 0;
 216         }
 217         if (!cfg.quiet) {
 218                 int s_printed = 0;
 219                 struct timeval tv;
 220
 221                 gettimeofday(&tv, NULL);
 222
 223                 printf("%s ",
 224                            FROM->sll_pkttype == PACKET_HOST ? "Unicast" : "Broadcast");
 225                 printf("%s from ",
 226                            ah->ar_op == htons(ARPOP_REPLY) ? "reply" : "request");
 227                 printf("%s ", inet_ntoa(src_ip));
 228                 printf("[%s]", ether_ntoa((struct ether_addr *) p));
 229                 if (dst_ip.s_addr != src.s_addr) {
 230                         printf("for %s ", inet_ntoa(dst_ip));
 231                         s_printed = 1;
 232                 }
 233                 if (memcmp(p + ah->ar_hln + 4, me.sll_addr, ah->ar_hln)) {
 234                         if (!s_printed)
 235                                 printf("for ");
 236                         printf("[%s]",
 237                                    ether_ntoa((struct ether_addr *) p + ah->ar_hln + 4));
 238                 }
 239
 240                 if (last.tv_sec) {
 241                         long usecs = (tv.tv_sec - last.tv_sec) * 1000000 +
 242                                 tv.tv_usec - last.tv_usec;
 243                         long msecs = (usecs + 500) / 1000;
 244
 245                         usecs -= msecs * 1000 - 500;
 246                         printf(" %ld.%03ldms\n", msecs, usecs);
 247                 } else {
 248                         printf(" UNSOLICITED?\n");
 249                 }
 250                 fflush(stdout);
 251         }
 252         received++;
 253         if (FROM->sll_pkttype != PACKET_HOST)
 254                 brd_recv++;
 255         if (ah->ar_op == htons(ARPOP_REQUEST))
 256                 req_recv++;
 257         if (cfg.quit_on_reply)
 258                 finish();
 259         if (!cfg.broadcast_only) {
 260                 memcpy(he.sll_addr, p, me.sll_halen);
 261                 cfg.unicasting = 1;
 262         }
 263         return 1;
 264 }
 265
 266 int arping_main(int argc, char **argv)
 267 {
 268         int ch;
 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         while ((ch = getopt(argc, argv, "h?bfDUAqc:w:s:I:")) != EOF) {
 280                 switch (ch) {
 281                 case 'b':
 282                         cfg.broadcast_only = 1;
 283                         break;
 284                 case 'D':
 285                         cfg.dad = 1;
 286                         cfg.quit_on_reply = 1;
 287                         break;
 288                 case 'U':
 289                         cfg.unsolicited = 1;
 290                         break;
 291                 case 'A':
 292                         cfg.advert = 1;
 293                         cfg.unsolicited = 1;
 294                         break;
 295                 case 'q':
 296                         cfg.quiet = 1;
 297                         break;
 298                 case 'c':
 299                         count = atoi(optarg);
 300                         break;
 301                 case 'w':
 302                         timeout = atoi(optarg);
 303                         break;
 304                 case 'I':
 305                         if (optarg == NULL)
 306                                 bb_show_usage();
 307                         if (bb_strlen(optarg) > IF_NAMESIZE) {
 308                                 bb_error_msg_and_die("Interface name `%s' must be less than %d",
 309                                                                 optarg, IF_NAMESIZE);
 310                         }
 311                         device = optarg;
 312                         break;
 313                 case 'f':
 314                         cfg.quit_on_reply = 1;
 315                         break;
 316                 case 's':
 317                         source = optarg;
 318                         break;
 319                 case 'h':
 320                 case '?':
 321                 default:
 322                         bb_show_usage();
 323                 }
 324         }
 325         argc -= optind;
 326         argv += optind;
 327
 328         if (argc != 1)
 329                 bb_show_usage();
 330
 331         target = *argv;
 332         bb_default_error_retval = 2;
 333
 334         if (s < 0) {
 335                 bb_perror_msg("socket");
 336                 exit(ifindex);
 337         }
 338
 339         {
 340                 struct ifreq ifr;
 341
 342                 memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));
 343                 strncpy(ifr.ifr_name, device, IFNAMSIZ - 1);
 344                 if (ioctl(s, SIOCGIFINDEX, &ifr) < 0) {
 345                         bb_error_msg_and_die("Interface %s not found", device);
 346                 }
 347                 ifindex = ifr.ifr_ifindex;
 348
 349                 if (ioctl(s, SIOCGIFFLAGS, (char *) &ifr)) {
 350                         bb_error_msg_and_die("SIOCGIFFLAGS");
 351                 }
 352                 if (!(ifr.ifr_flags & IFF_UP)) {
 353                         bb_error_msg_and_die("Interface %s is down", device);
 354                 }
 355                 if (ifr.ifr_flags & (IFF_NOARP | IFF_LOOPBACK)) {
 356                         bb_error_msg("Interface %s is not ARPable", device);
 357                         exit(cfg.dad ? 0 : 2);
 358                 }
 359         }
 360
 361         if (!inet_aton(target, &dst)) {
 362                 struct hostent *hp;
 363
 364                 hp = gethostbyname2(target, AF_INET);
 365                 if (!hp) {
 366                         bb_error_msg_and_die("invalid or unknown target %s", target);
 367                 }
 368                 memcpy(&dst, hp->h_addr, 4);
 369         }
 370
 371         if (source && !inet_aton(source, &src)) {
 372                 bb_error_msg_and_die("invalid source address %s", source);
 373         }
 374
 375         if (!cfg.dad && cfg.unsolicited && src.s_addr == 0)
 376                 src = dst;
 377
 378         if (!cfg.dad || src.s_addr) {
 379                 struct sockaddr_in saddr;
 380                 int probe_fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
 381
 382                 if (probe_fd < 0) {
 383                         bb_error_msg_and_die("socket");
 384                 }
 385                 if (device) {
 386                         if (setsockopt
 387                                 (probe_fd, SOL_SOCKET, SO_BINDTODEVICE, device,
 388                                  strlen(device) + 1) == -1)
 389                                 bb_error_msg("WARNING: interface %s is ignored", device);
 390                 }
 391                 memset(&saddr, 0, sizeof(saddr));
 392                 saddr.sin_family = AF_INET;
 393                 if (src.s_addr) {
 394                         saddr.sin_addr = src;
 395                         if (bind(probe_fd, (struct sockaddr *) &saddr, sizeof(saddr)) == -1) {
 396                                 bb_error_msg_and_die("bind");
 397                         }
 398                 } else if (!cfg.dad) {
 399                         int on = 1;
 400                         socklen_t alen = sizeof(saddr);
 401
 402                         saddr.sin_port = htons(1025);
 403                         saddr.sin_addr = dst;
 404
 405                         if (setsockopt
 406                                 (probe_fd, SOL_SOCKET, SO_DONTROUTE, (char *) &on,
 407                                  sizeof(on)) == -1)
 408                                 bb_perror_msg("WARNING: setsockopt(SO_DONTROUTE)");
 409                         if (connect(probe_fd, (struct sockaddr *) &saddr, sizeof(saddr))
 410                                 == -1) {
 411                                 bb_error_msg_and_die("connect");
 412                         }
 413                         if (getsockname(probe_fd, (struct sockaddr *) &saddr, &alen) ==
 414                                 -1) {
 415                                 bb_error_msg_and_die("getsockname");
 416                         }
 417                         src = saddr.sin_addr;
 418                 }
 419                 close(probe_fd);
 420         };
 421
 422         me.sll_family = AF_PACKET;
 423         me.sll_ifindex = ifindex;
 424         me.sll_protocol = htons(ETH_P_ARP);
 425         if (bind(s, (struct sockaddr *) &me, sizeof(me)) == -1) {
 426                 bb_error_msg_and_die("bind");
 427         }
 428
 429         {
 430                 socklen_t alen = sizeof(me);
 431
 432                 if (getsockname(s, (struct sockaddr *) &me, &alen) == -1) {
 433                         bb_error_msg_and_die("getsockname");
 434                 }
 435         }
 436         if (me.sll_halen == 0) {
 437                 bb_error_msg("Interface \"%s\" is not ARPable (no ll address)", device);
 438                 exit(cfg.dad ? 0 : 2);
 439         }
 440         he = me;
 441         memset(he.sll_addr, -1, he.sll_halen);
 442
 443         if (!cfg.quiet) {
 444                 printf("ARPING to %s", inet_ntoa(dst));
 445                 printf(" from %s via %s\n", inet_ntoa(src),
 446                            device ? device : "unknown");
 447         }
 448
 449         if (!src.s_addr && !cfg.dad) {
 450                 bb_error_msg_and_die("no src address in the non-DAD mode");
 451         }
 452
 453         {
 454                 struct sigaction sa;
 455
 456                 memset(&sa, 0, sizeof(sa));
 457                 sa.sa_flags = SA_RESTART;
 458
 459                 sa.sa_handler = (void (*)(int)) finish;
 460                 sigaction(SIGINT, &sa, NULL);
 461
 462                 sa.sa_handler = (void (*)(int)) catcher;
 463                 sigaction(SIGALRM, &sa, NULL);
 464         }
 465
 466         catcher();
 467
 468         while (1) {
 469                 sigset_t sset, osset;
 470                 unsigned char packet[4096];
 471                 struct sockaddr_ll from;
 472                 socklen_t alen = sizeof(from);
 473                 int cc;
 474
 475                 if ((cc = recvfrom(s, packet, sizeof(packet), 0,
 476                                                    (struct sockaddr *) &from, &alen)) < 0) {
 477                         perror("recvfrom");
 478                         continue;
 479                 }
 480                 sigemptyset(&sset);
 481                 sigaddset(&sset, SIGALRM);
 482                 sigaddset(&sset, SIGINT);
 483                 sigprocmask(SIG_BLOCK, &sset, &osset);
 484                 recv_pack(packet, cc, &from);
 485                 sigprocmask(SIG_SETMASK, &osset, NULL);
 486         }
 487 }