networking/ping.c

   1 /* vi: set sw=4 ts=4: */
   2 /*
   3  * $Id: ping.c,v 1.56 2004/03/15 08:28:48 andersen Exp $
   4  * Mini ping implementation for busybox
   5  *
   6  * Copyright (C) 1999 by Randolph Chung <tausq@debian.org>
   7  *
   8  * Adapted from the ping in netkit-base 0.10:
   9  * Copyright (c) 1989 The Regents of the University of California.
  10  * Derived from software contributed to Berkeley by Mike Muuss.
  11  *
  12  * Licensed under GPLv2 or later, see file LICENSE in this tarball for details.
  13  */
  14
  15 #include <sys/param.h>
  16 #include <sys/socket.h>
  17 #include <sys/file.h>
  18 #include <sys/times.h>
  19 #include <signal.h>
  20
  21 #include <netinet/in.h>
  22 #include <netinet/ip.h>
  23 #include <netinet/ip_icmp.h>
  24 #include <arpa/inet.h>
  25 #include <netdb.h>
  26 #include <stdio.h>
  27 #include <stdlib.h>
  28 #include <errno.h>
  29 #include <unistd.h>
  30 #include <string.h>
  31 #include <stdlib.h>
  32 #include "busybox.h"
  33
  34 enum {
  35         DEFDATALEN = 56,
  36         MAXIPLEN = 60,
  37         MAXICMPLEN = 76,
  38         MAXPACKET = 65468,
  39         MAX_DUP_CHK = (8 * 128),
  40         MAXWAIT = 10,
  41         PINGINTERVAL = 1                /* second */
  42 };
  43
  44 static void ping(const char *host);
  45
  46 /* common routines */
  47
  48 static int in_cksum(unsigned short *buf, int sz)
  49 {
  50         int nleft = sz;
  51         int sum = 0;
  52         unsigned short *w = buf;
  53         unsigned short ans = 0;
  54
  55         while (nleft > 1) {
  56                 sum += *w++;
  57                 nleft -= 2;
  58         }
  59
  60         if (nleft == 1) {
  61                 *(unsigned char *) (&ans) = *(unsigned char *) w;
  62                 sum += ans;
  63         }
  64
  65         sum = (sum >> 16) + (sum & 0xFFFF);
  66         sum += (sum >> 16);
  67         ans = ~sum;
  68         return ans;
  69 }
  70
  71 #ifndef CONFIG_FEATURE_FANCY_PING
  72
  73 /* simple version */
  74
  75 static char *hostname;
  76
  77 static void noresp(int ign)
  78 {
  79         printf("No response from %s\n", hostname);
  80         exit(EXIT_FAILURE);
  81 }
  82
  83 static void ping(const char *host)
  84 {
  85         struct hostent *h;
  86         struct sockaddr_in pingaddr;
  87         struct icmp *pkt;
  88         int pingsock, c;
  89         char packet[DEFDATALEN + MAXIPLEN + MAXICMPLEN];
  90
  91         pingsock = create_icmp_socket();
  92
  93         memset(&pingaddr, 0, sizeof(struct sockaddr_in));
  94
  95         pingaddr.sin_family = AF_INET;
  96         h = xgethostbyname(host);
  97         memcpy(&pingaddr.sin_addr, h->h_addr, sizeof(pingaddr.sin_addr));
  98         hostname = h->h_name;
  99
 100         pkt = (struct icmp *) packet;
 101         memset(pkt, 0, sizeof(packet));
 102         pkt->icmp_type = ICMP_ECHO;
 103         pkt->icmp_cksum = in_cksum((unsigned short *) pkt, sizeof(packet));
 104
 105         c = sendto(pingsock, packet, DEFDATALEN + ICMP_MINLEN, 0,
 106                            (struct sockaddr *) &pingaddr, sizeof(struct sockaddr_in));
 107
 108         if (c < 0) {
 109                 if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP) close(pingsock);
 110                 bb_perror_msg_and_die("sendto");
 111         }
 112
 113         signal(SIGALRM, noresp);
 114         alarm(5);                                       /* give the host 5000ms to respond */
 115         /* listen for replies */
 116         while (1) {
 117                 struct sockaddr_in from;
 118                 socklen_t fromlen = sizeof(from);
 119
 120                 if ((c = recvfrom(pingsock, packet, sizeof(packet), 0,
 121                                                   (struct sockaddr *) &from, &fromlen)) < 0) {
 122                         if (errno == EINTR)
 123                                 continue;
 124                         bb_perror_msg("recvfrom");
 125                         continue;
 126                 }
 127                 if (c >= 76) {                  /* ip + icmp */
 128                         struct iphdr *iphdr = (struct iphdr *) packet;
 129
 130                         pkt = (struct icmp *) (packet + (iphdr->ihl << 2));     /* skip ip hdr */
 131                         if (pkt->icmp_type == ICMP_ECHOREPLY)
 132                                 break;
 133                 }
 134         }
 135         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP) close(pingsock);
 136         printf("%s is alive!\n", hostname);
 137         return;
 138 }
 139
 140 int ping_main(int argc, char **argv)
 141 {
 142         argc--;
 143         argv++;
 144         if (argc < 1)
 145                 bb_show_usage();
 146         ping(*argv);
 147         return EXIT_SUCCESS;
 148 }
 149
 150 #else /* ! CONFIG_FEATURE_FANCY_PING */
 151
 152 /* full(er) version */
 153
 154 #define OPT_STRING "qc:s:I:"
 155 enum {
 156         OPT_QUIET = 1 << 0,
 157 };
 158
 159 static struct sockaddr_in pingaddr;
 160 static struct sockaddr_in sourceaddr;
 161 static int pingsock = -1;
 162 static unsigned datalen; /* intentionally uninitialized to work around gcc bug */
 163
 164 static unsigned long ntransmitted, nreceived, nrepeats, pingcount;
 165 static int myid;
 166 static unsigned long tmin = ULONG_MAX, tmax, tsum;
 167 static char rcvd_tbl[MAX_DUP_CHK / 8];
 168
 169 static struct hostent *hostent;
 170
 171 static void sendping(int);
 172 static void pingstats(int);
 173 static void unpack(char *, int, struct sockaddr_in *);
 174
 175 #define A(bit)          rcvd_tbl[(bit)>>3]      /* identify byte in array */
 176 #define B(bit)          (1 << ((bit) & 0x07))   /* identify bit in byte */
 177 #define SET(bit)        (A(bit) |= B(bit))
 178 #define CLR(bit)        (A(bit) &= (~B(bit)))
 179 #define TST(bit)        (A(bit) & B(bit))
 180
 181 /**************************************************************************/
 182
 183 static void pingstats(int junk)
 184 {
 185         int status;
 186
 187         signal(SIGINT, SIG_IGN);
 188
 189         printf("\n--- %s ping statistics ---\n", hostent->h_name);
 190         printf("%lu packets transmitted, ", ntransmitted);
 191         printf("%lu packets received, ", nreceived);
 192         if (nrepeats)
 193                 printf("%lu duplicates, ", nrepeats);
 194         if (ntransmitted)
 195                 printf("%lu%% packet loss\n",
 196                            (ntransmitted - nreceived) * 100 / ntransmitted);
 197         if (nreceived)
 198                 printf("round-trip min/avg/max = %lu.%lu/%lu.%lu/%lu.%lu ms\n",
 199                            tmin / 10, tmin % 10,
 200                            (tsum / (nreceived + nrepeats)) / 10,
 201                            (tsum / (nreceived + nrepeats)) % 10, tmax / 10, tmax % 10);
 202         if (nreceived != 0)
 203                 status = EXIT_SUCCESS;
 204         else
 205                 status = EXIT_FAILURE;
 206         exit(status);
 207 }
 208
 209 static void sendping(int junk)
 210 {
 211         struct icmp *pkt;
 212         int i;
 213         char packet[datalen + ICMP_MINLEN];
 214
 215         pkt = (struct icmp *) packet;
 216
 217         pkt->icmp_type = ICMP_ECHO;
 218         pkt->icmp_code = 0;
 219         pkt->icmp_cksum = 0;
 220         pkt->icmp_seq = htons(ntransmitted++);
 221         pkt->icmp_id = myid;
 222         CLR(ntohs(pkt->icmp_seq) % MAX_DUP_CHK);
 223
 224         gettimeofday((struct timeval *) &pkt->icmp_dun, NULL);
 225         pkt->icmp_cksum = in_cksum((unsigned short *) pkt, sizeof(packet));
 226
 227         i = sendto(pingsock, packet, sizeof(packet), 0,
 228                            (struct sockaddr *) &pingaddr, sizeof(struct sockaddr_in));
 229
 230         if (i < 0)
 231                 bb_perror_msg_and_die("sendto");
 232         else if ((size_t)i != sizeof(packet))
 233                 bb_error_msg_and_die("ping wrote %d chars; %d expected", i,
 234                            (int)sizeof(packet));
 235
 236         signal(SIGALRM, sendping);
 237         if (pingcount == 0 || ntransmitted < pingcount) {       /* schedule next in 1s */
 238                 alarm(PINGINTERVAL);
 239         } else {                                        /* done, wait for the last ping to come back */
 240                 /* todo, don't necessarily need to wait so long... */
 241                 signal(SIGALRM, pingstats);
 242                 alarm(MAXWAIT);
 243         }
 244 }
 245
 246 static char *icmp_type_name(int id)
 247 {
 248         switch (id) {
 249         case ICMP_ECHOREPLY:            return "Echo Reply";
 250         case ICMP_DEST_UNREACH:         return "Destination Unreachable";
 251         case ICMP_SOURCE_QUENCH:        return "Source Quench";
 252         case ICMP_REDIRECT:                     return "Redirect (change route)";
 253         case ICMP_ECHO:                         return "Echo Request";
 254         case ICMP_TIME_EXCEEDED:        return "Time Exceeded";
 255         case ICMP_PARAMETERPROB:        return "Parameter Problem";
 256         case ICMP_TIMESTAMP:            return "Timestamp Request";
 257         case ICMP_TIMESTAMPREPLY:       return "Timestamp Reply";
 258         case ICMP_INFO_REQUEST:         return "Information Request";
 259         case ICMP_INFO_REPLY:           return "Information Reply";
 260         case ICMP_ADDRESS:                      return "Address Mask Request";
 261         case ICMP_ADDRESSREPLY:         return "Address Mask Reply";
 262         default:                                        return "unknown ICMP type";
 263         }
 264 }
 265
 266 static void unpack(char *buf, int sz, struct sockaddr_in *from)
 267 {
 268         struct icmp *icmppkt;
 269         struct iphdr *iphdr;
 270         struct timeval tv, *tp;
 271         int hlen, dupflag;
 272         unsigned long triptime;
 273
 274         gettimeofday(&tv, NULL);
 275
 276         /* discard if too short */
 277         if (sz < (datalen + ICMP_MINLEN))
 278                 return;
 279
 280         /* check IP header */
 281         iphdr = (struct iphdr *) buf;
 282         hlen = iphdr->ihl << 2;
 283         sz -= hlen;
 284         icmppkt = (struct icmp *) (buf + hlen);
 285         if (icmppkt->icmp_id != myid)
 286                 return;                         /* not our ping */
 287
 288         if (icmppkt->icmp_type == ICMP_ECHOREPLY) {
 289                 u_int16_t recv_seq = ntohs(icmppkt->icmp_seq);
 290                 ++nreceived;
 291                 tp = (struct timeval *) icmppkt->icmp_data;
 292
 293                 if ((tv.tv_usec -= tp->tv_usec) < 0) {
 294                         --tv.tv_sec;
 295                         tv.tv_usec += 1000000;
 296                 }
 297                 tv.tv_sec -= tp->tv_sec;
 298
 299                 triptime = tv.tv_sec * 10000 + (tv.tv_usec / 100);
 300                 tsum += triptime;
 301                 if (triptime < tmin)
 302                         tmin = triptime;
 303                 if (triptime > tmax)
 304                         tmax = triptime;
 305
 306                 if (TST(recv_seq % MAX_DUP_CHK)) {
 307                         ++nrepeats;
 308                         --nreceived;
 309                         dupflag = 1;
 310                 } else {
 311                         SET(recv_seq % MAX_DUP_CHK);
 312                         dupflag = 0;
 313                 }
 314
 315                 if (option_mask32 & OPT_QUIET)
 316                         return;
 317
 318                 printf("%d bytes from %s: icmp_seq=%u", sz,
 319                            inet_ntoa(*(struct in_addr *) &from->sin_addr.s_addr),
 320                            recv_seq);
 321                 printf(" ttl=%d", iphdr->ttl);
 322                 printf(" time=%lu.%lu ms", triptime / 10, triptime % 10);
 323                 if (dupflag)
 324                         printf(" (DUP!)");
 325                 puts("");
 326         } else
 327                 if (icmppkt->icmp_type != ICMP_ECHO)
 328                         bb_error_msg("warning: got ICMP %d (%s)",
 329                                         icmppkt->icmp_type, icmp_type_name(icmppkt->icmp_type));
 330         fflush(stdout);
 331 }
 332
 333 static void ping(const char *host)
 334 {
 335         char packet[datalen + MAXIPLEN + MAXICMPLEN];
 336         int sockopt;
 337
 338         pingsock = create_icmp_socket();
 339
 340         if (sourceaddr.sin_addr.s_addr) {
 341                 xbind(pingsock, (struct sockaddr*)&sourceaddr, sizeof(sourceaddr));
 342         }
 343
 344         memset(&pingaddr, 0, sizeof(struct sockaddr_in));
 345
 346         pingaddr.sin_family = AF_INET;
 347         hostent = xgethostbyname(host);
 348         if (hostent->h_addrtype != AF_INET)
 349                 bb_error_msg_and_die("unknown address type; only AF_INET is currently supported");
 350
 351         memcpy(&pingaddr.sin_addr, hostent->h_addr, sizeof(pingaddr.sin_addr));
 352
 353         /* enable broadcast pings */
 354         setsockopt_broadcast(pingsock);
 355
 356         /* set recv buf for broadcast pings */
 357         sockopt = 48 * 1024;
 358         setsockopt(pingsock, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, (char *) &sockopt,
 359                            sizeof(sockopt));
 360
 361         printf("PING %s (%s)",
 362                         hostent->h_name,
 363                         inet_ntoa(*(struct in_addr *) &pingaddr.sin_addr.s_addr));
 364         if (sourceaddr.sin_addr.s_addr) {
 365                 printf(" from %s",
 366                         inet_ntoa(*(struct in_addr *) &sourceaddr.sin_addr.s_addr));
 367         }
 368         printf(": %d data bytes\n", datalen);
 369
 370         signal(SIGINT, pingstats);
 371
 372         /* start the ping's going ... */
 373         sendping(0);
 374
 375         /* listen for replies */
 376         while (1) {
 377                 struct sockaddr_in from;
 378                 socklen_t fromlen = (socklen_t) sizeof(from);
 379                 int c;
 380
 381                 if ((c = recvfrom(pingsock, packet, sizeof(packet), 0,
 382                                                   (struct sockaddr *) &from, &fromlen)) < 0) {
 383                         if (errno == EINTR)
 384                                 continue;
 385                         bb_perror_msg("recvfrom");
 386                         continue;
 387                 }
 388                 unpack(packet, c, &from);
 389                 if (pingcount > 0 && nreceived >= pingcount)
 390                         break;
 391         }
 392         pingstats(0);
 393 }
 394
 395 /* TODO: consolidate ether-wake.c, dnsd.c, ifupdown.c, nslookup.c
 396  * versions of below thing. BTW we have far too many "%u.%u.%u.%u" too...
 397 */
 398 static int parse_nipquad(const char *str, struct sockaddr_in* addr)
 399 {
 400         char dummy;
 401         unsigned i1, i2, i3, i4;
 402         if (sscanf(str, "%u.%u.%u.%u%c",
 403                            &i1, &i2, &i3, &i4, &dummy) == 4
 404         && ( (i1|i2|i3|i4) <= 0xff )
 405         ) {
 406                 uint8_t* ptr = (uint8_t*)&addr->sin_addr;
 407                 ptr[0] = i1;
 408                 ptr[1] = i2;
 409                 ptr[2] = i3;
 410                 ptr[3] = i4;
 411                 return 0;
 412         }
 413         return 1; /* error */
 414 }
 415
 416 int ping_main(int argc, char **argv)
 417 {
 418         char *opt_c, *opt_s, *opt_I;
 419
 420         datalen = DEFDATALEN; /* initialized here rather than in global scope to work around gcc bug */
 421
 422         /* exactly one argument needed */
 423         opt_complementary = "=1";
 424         getopt32(argc, argv, OPT_STRING, &opt_c, &opt_s, &opt_I);
 425         if (option_mask32 & 2) pingcount = xatoul(opt_c); // -c
 426         if (option_mask32 & 4) datalen = xatou16(opt_s); // -s
 427         if (option_mask32 & 8) { // -I
 428 /* TODO: ping6 accepts iface too:
 429                 if_index = if_nametoindex(*argv);
 430                 if (!if_index) ...
 431 make it true for ping. */
 432                 if (parse_nipquad(opt_I, &sourceaddr))
 433                         bb_show_usage();
 434         }
 435
 436         myid = (int16_t) getpid();
 437         ping(argv[optind]);
 438         return EXIT_SUCCESS;
 439 }
 440 #endif /* ! CONFIG_FEATURE_FANCY_PING */