networking/ping.c

   1 /* vi: set sw=4 ts=4: */
   2 /*
   3  * Mini ping implementation for busybox
   4  *
   5  * Copyright (C) 1999 by Randolph Chung <tausq@debian.org>
   6  *
   7  * Adapted from the ping in netkit-base 0.10:
   8  * Copyright (c) 1989 The Regents of the University of California.
   9  * All rights reserved.
  10  *
  11  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
  12  * Mike Muuss.
  13  *
  14  * Licensed under GPLv2 or later, see file LICENSE in this tarball for details.
  15  */
  16
  17 #include <netinet/ip_icmp.h>
  18 #include "busybox.h"
  19
  20 enum {
  21         DEFDATALEN = 56,
  22         MAXIPLEN = 60,
  23         MAXICMPLEN = 76,
  24         MAXPACKET = 65468,
  25         MAX_DUP_CHK = (8 * 128),
  26         MAXWAIT = 10,
  27         PINGINTERVAL = 1                /* second */
  28 };
  29
  30 static void ping(const char *host);
  31
  32 /* common routines */
  33
  34 static int in_cksum(unsigned short *buf, int sz)
  35 {
  36         int nleft = sz;
  37         int sum = 0;
  38         unsigned short *w = buf;
  39         unsigned short ans = 0;
  40
  41         while (nleft > 1) {
  42                 sum += *w++;
  43                 nleft -= 2;
  44         }
  45
  46         if (nleft == 1) {
  47                 *(unsigned char *) (&ans) = *(unsigned char *) w;
  48                 sum += ans;
  49         }
  50
  51         sum = (sum >> 16) + (sum & 0xFFFF);
  52         sum += (sum >> 16);
  53         ans = ~sum;
  54         return ans;
  55 }
  56
  57 #ifndef CONFIG_FEATURE_FANCY_PING
  58
  59 /* simple version */
  60
  61 static char *hostname;
  62
  63 static void noresp(int ign)
  64 {
  65         printf("No response from %s\n", hostname);
  66         exit(EXIT_FAILURE);
  67 }
  68
  69 static void ping(const char *host)
  70 {
  71         struct hostent *h;
  72         struct sockaddr_in pingaddr;
  73         struct icmp *pkt;
  74         int pingsock, c;
  75         char packet[DEFDATALEN + MAXIPLEN + MAXICMPLEN];
  76
  77         pingsock = create_icmp_socket();
  78
  79         memset(&pingaddr, 0, sizeof(pingaddr));
  80
  81         pingaddr.sin_family = AF_INET;
  82         h = xgethostbyname(host);
  83         memcpy(&pingaddr.sin_addr, h->h_addr, sizeof(pingaddr.sin_addr));
  84         hostname = h->h_name;
  85
  86         pkt = (struct icmp *) packet;
  87         memset(pkt, 0, sizeof(packet));
  88         pkt->icmp_type = ICMP_ECHO;
  89         pkt->icmp_cksum = in_cksum((unsigned short *) pkt, sizeof(packet));
  90
  91         c = sendto(pingsock, packet, DEFDATALEN + ICMP_MINLEN, 0,
  92                            (struct sockaddr *) &pingaddr, sizeof(struct sockaddr_in));
  93
  94         if (c < 0) {
  95                 if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP) close(pingsock);
  96                 bb_perror_msg_and_die("sendto");
  97         }
  98
  99         signal(SIGALRM, noresp);
 100         alarm(5);                                       /* give the host 5000ms to respond */
 101         /* listen for replies */
 102         while (1) {
 103                 struct sockaddr_in from;
 104                 socklen_t fromlen = sizeof(from);
 105
 106                 c = recvfrom(pingsock, packet, sizeof(packet), 0,
 107                                 (struct sockaddr *) &from, &fromlen);
 108                 if (c < 0) {
 109                         if (errno != EINTR)
 110                                 bb_perror_msg("recvfrom");
 111                         continue;
 112                 }
 113                 if (c >= 76) {                  /* ip + icmp */
 114                         struct iphdr *iphdr = (struct iphdr *) packet;
 115
 116                         pkt = (struct icmp *) (packet + (iphdr->ihl << 2));     /* skip ip hdr */
 117                         if (pkt->icmp_type == ICMP_ECHOREPLY)
 118                                 break;
 119                 }
 120         }
 121         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP) close(pingsock);
 122         printf("%s is alive!\n", hostname);
 123 }
 124
 125 int ping_main(int argc, char **argv)
 126 {
 127         argc--;
 128         argv++;
 129         if (argc < 1)
 130                 bb_show_usage();
 131         ping(*argv);
 132         return EXIT_SUCCESS;
 133 }
 134
 135 #else /* ! CONFIG_FEATURE_FANCY_PING */
 136
 137 /* full(er) version */
 138
 139 #define OPT_STRING "qc:s:I:"
 140 enum {
 141         OPT_QUIET = 1 << 0,
 142 };
 143
 144 static struct sockaddr_in pingaddr;
 145 static struct sockaddr_in sourceaddr;
 146 static int pingsock = -1;
 147 static unsigned datalen; /* intentionally uninitialized to work around gcc bug */
 148
 149 static unsigned long ntransmitted, nreceived, nrepeats, pingcount;
 150 static int myid;
 151 static unsigned long tmin = ULONG_MAX, tmax, tsum;
 152 static char rcvd_tbl[MAX_DUP_CHK / 8];
 153
 154 static struct hostent *hostent;
 155
 156 static void sendping(int);
 157 static void pingstats(int);
 158 static void unpack(char *, int, struct sockaddr_in *);
 159
 160 #define A(bit)          rcvd_tbl[(bit)>>3]      /* identify byte in array */
 161 #define B(bit)          (1 << ((bit) & 0x07))   /* identify bit in byte */
 162 #define SET(bit)        (A(bit) |= B(bit))
 163 #define CLR(bit)        (A(bit) &= (~B(bit)))
 164 #define TST(bit)        (A(bit) & B(bit))
 165
 166 /**************************************************************************/
 167
 168 static void pingstats(int junk)
 169 {
 170         int status;
 171
 172         signal(SIGINT, SIG_IGN);
 173
 174         printf("\n--- %s ping statistics ---\n", hostent->h_name);
 175         printf("%lu packets transmitted, ", ntransmitted);
 176         printf("%lu packets received, ", nreceived);
 177         if (nrepeats)
 178                 printf("%lu duplicates, ", nrepeats);
 179         if (ntransmitted)
 180                 printf("%lu%% packet loss\n",
 181                            (ntransmitted - nreceived) * 100 / ntransmitted);
 182         if (nreceived)
 183                 printf("round-trip min/avg/max = %lu.%lu/%lu.%lu/%lu.%lu ms\n",
 184                            tmin / 10, tmin % 10,
 185                            (tsum / (nreceived + nrepeats)) / 10,
 186                            (tsum / (nreceived + nrepeats)) % 10, tmax / 10, tmax % 10);
 187         if (nreceived != 0)
 188                 status = EXIT_SUCCESS;
 189         else
 190                 status = EXIT_FAILURE;
 191         exit(status);
 192 }
 193
 194 static void sendping(int junk)
 195 {
 196         struct icmp *pkt;
 197         int i;
 198         char packet[datalen + ICMP_MINLEN];
 199
 200         pkt = (struct icmp *) packet;
 201
 202         pkt->icmp_type = ICMP_ECHO;
 203         pkt->icmp_code = 0;
 204         pkt->icmp_cksum = 0;
 205         pkt->icmp_seq = htons(ntransmitted); /* don't ++ here, it can be a macro */
 206         pkt->icmp_id = myid;
 207         CLR((uint16_t)ntransmitted % MAX_DUP_CHK);
 208         ntransmitted++;
 209
 210         gettimeofday((struct timeval *) &pkt->icmp_dun, NULL);
 211         pkt->icmp_cksum = in_cksum((unsigned short *) pkt, sizeof(packet));
 212
 213         i = sendto(pingsock, packet, sizeof(packet), 0,
 214                            (struct sockaddr *) &pingaddr, sizeof(struct sockaddr_in));
 215
 216         if (i < 0)
 217                 bb_perror_msg_and_die("sendto");
 218         if ((size_t)i != sizeof(packet))
 219                 bb_error_msg_and_die("ping wrote %d chars; %d expected", i,
 220                            (int)sizeof(packet));
 221
 222         signal(SIGALRM, sendping);
 223         if (pingcount == 0 || ntransmitted < pingcount) {       /* schedule next in 1s */
 224                 alarm(PINGINTERVAL);
 225         } else {                                        /* done, wait for the last ping to come back */
 226                 /* todo, don't necessarily need to wait so long... */
 227                 signal(SIGALRM, pingstats);
 228                 alarm(MAXWAIT);
 229         }
 230 }
 231
 232 static char *icmp_type_name(int id)
 233 {
 234         switch (id) {
 235         case ICMP_ECHOREPLY:      return "Echo Reply";
 236         case ICMP_DEST_UNREACH:   return "Destination Unreachable";
 237         case ICMP_SOURCE_QUENCH:  return "Source Quench";
 238         case ICMP_REDIRECT:       return "Redirect (change route)";
 239         case ICMP_ECHO:           return "Echo Request";
 240         case ICMP_TIME_EXCEEDED:  return "Time Exceeded";
 241         case ICMP_PARAMETERPROB:  return "Parameter Problem";
 242         case ICMP_TIMESTAMP:      return "Timestamp Request";
 243         case ICMP_TIMESTAMPREPLY: return "Timestamp Reply";
 244         case ICMP_INFO_REQUEST:   return "Information Request";
 245         case ICMP_INFO_REPLY:     return "Information Reply";
 246         case ICMP_ADDRESS:        return "Address Mask Request";
 247         case ICMP_ADDRESSREPLY:   return "Address Mask Reply";
 248         default:                  return "unknown ICMP type";
 249         }
 250 }
 251
 252 static void unpack(char *buf, int sz, struct sockaddr_in *from)
 253 {
 254         struct icmp *icmppkt;
 255         struct iphdr *iphdr;
 256         struct timeval tv, *tp;
 257         int hlen, dupflag;
 258         unsigned long triptime;
 259
 260         gettimeofday(&tv, NULL);
 261
 262         /* discard if too short */
 263         if (sz < (datalen + ICMP_MINLEN))
 264                 return;
 265
 266         /* check IP header */
 267         iphdr = (struct iphdr *) buf;
 268         hlen = iphdr->ihl << 2;
 269         sz -= hlen;
 270         icmppkt = (struct icmp *) (buf + hlen);
 271         if (icmppkt->icmp_id != myid)
 272                 return;                         /* not our ping */
 273
 274         if (icmppkt->icmp_type == ICMP_ECHOREPLY) {
 275                 uint16_t recv_seq = ntohs(icmppkt->icmp_seq);
 276                 ++nreceived;
 277                 tp = (struct timeval *) icmppkt->icmp_data;
 278
 279                 if ((tv.tv_usec -= tp->tv_usec) < 0) {
 280                         --tv.tv_sec;
 281                         tv.tv_usec += 1000000;
 282                 }
 283                 tv.tv_sec -= tp->tv_sec;
 284
 285                 triptime = tv.tv_sec * 10000 + (tv.tv_usec / 100);
 286                 tsum += triptime;
 287                 if (triptime < tmin)
 288                         tmin = triptime;
 289                 if (triptime > tmax)
 290                         tmax = triptime;
 291
 292                 if (TST(recv_seq % MAX_DUP_CHK)) {
 293                         ++nrepeats;
 294                         --nreceived;
 295                         dupflag = 1;
 296                 } else {
 297                         SET(recv_seq % MAX_DUP_CHK);
 298                         dupflag = 0;
 299                 }
 300
 301                 if (option_mask32 & OPT_QUIET)
 302                         return;
 303
 304                 printf("%d bytes from %s: icmp_seq=%u", sz,
 305                            inet_ntoa(*(struct in_addr *) &from->sin_addr.s_addr),
 306                            recv_seq);
 307                 printf(" ttl=%d", iphdr->ttl);
 308                 printf(" time=%lu.%lu ms", triptime / 10, triptime % 10);
 309                 if (dupflag)
 310                         printf(" (DUP!)");
 311                 puts("");
 312         } else {
 313                 if (icmppkt->icmp_type != ICMP_ECHO)
 314                         bb_error_msg("warning: got ICMP %d (%s)",
 315                                         icmppkt->icmp_type,
 316                                         icmp_type_name(icmppkt->icmp_type));
 317         }
 318         fflush(stdout);
 319 }
 320
 321 static void ping(const char *host)
 322 {
 323         char packet[datalen + MAXIPLEN + MAXICMPLEN];
 324         int sockopt;
 325
 326         pingsock = create_icmp_socket();
 327
 328         if (sourceaddr.sin_addr.s_addr) {
 329                 xbind(pingsock, (struct sockaddr*)&sourceaddr, sizeof(sourceaddr));
 330         }
 331
 332         memset(&pingaddr, 0, sizeof(pingaddr));
 333
 334         pingaddr.sin_family = AF_INET;
 335         hostent = xgethostbyname(host);
 336         if (hostent->h_addrtype != AF_INET)
 337                 bb_error_msg_and_die("unknown address type; only AF_INET is currently supported");
 338
 339         memcpy(&pingaddr.sin_addr, hostent->h_addr, sizeof(pingaddr.sin_addr));
 340
 341         /* enable broadcast pings */
 342         setsockopt_broadcast(pingsock);
 343
 344         /* set recv buf for broadcast pings */
 345         sockopt = 48 * 1024; /* explain why 48k? */
 346         setsockopt(pingsock, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &sockopt, sizeof(sockopt));
 347
 348         printf("PING %s (%s)",
 349                         hostent->h_name,
 350                         inet_ntoa(*(struct in_addr *) &pingaddr.sin_addr.s_addr));
 351         if (sourceaddr.sin_addr.s_addr) {
 352                 printf(" from %s",
 353                         inet_ntoa(*(struct in_addr *) &sourceaddr.sin_addr.s_addr));
 354         }
 355         printf(": %d data bytes\n", datalen);
 356
 357         signal(SIGINT, pingstats);
 358
 359         /* start the ping's going ... */
 360         sendping(0);
 361
 362         /* listen for replies */
 363         while (1) {
 364                 struct sockaddr_in from;
 365                 socklen_t fromlen = (socklen_t) sizeof(from);
 366                 int c;
 367
 368                 c = recvfrom(pingsock, packet, sizeof(packet), 0,
 369                                 (struct sockaddr *) &from, &fromlen);
 370                 if (c < 0) {
 371                         if (errno != EINTR)
 372                                 bb_perror_msg("recvfrom");
 373                         continue;
 374                 }
 375                 unpack(packet, c, &from);
 376                 if (pingcount > 0 && nreceived >= pingcount)
 377                         break;
 378         }
 379         pingstats(0);
 380 }
 381
 382 /* TODO: consolidate ether-wake.c, dnsd.c, ifupdown.c, nslookup.c
 383  * versions of below thing. BTW we have far too many "%u.%u.%u.%u" too...
 384 */
 385 static int parse_nipquad(const char *str, struct sockaddr_in* addr)
 386 {
 387         char dummy;
 388         unsigned i1, i2, i3, i4;
 389         if (sscanf(str, "%u.%u.%u.%u%c",
 390                            &i1, &i2, &i3, &i4, &dummy) == 4
 391         && ( (i1|i2|i3|i4) <= 0xff )
 392         ) {
 393                 uint8_t* ptr = (uint8_t*)&addr->sin_addr;
 394                 ptr[0] = i1;
 395                 ptr[1] = i2;
 396                 ptr[2] = i3;
 397                 ptr[3] = i4;
 398                 return 0;
 399         }
 400         return 1; /* error */
 401 }
 402
 403 int ping_main(int argc, char **argv)
 404 {
 405         char *opt_c, *opt_s, *opt_I;
 406
 407         datalen = DEFDATALEN; /* initialized here rather than in global scope to work around gcc bug */
 408
 409         /* exactly one argument needed */
 410         opt_complementary = "=1";
 411         getopt32(argc, argv, OPT_STRING, &opt_c, &opt_s, &opt_I);
 412         if (option_mask32 & 2) pingcount = xatoul(opt_c); // -c
 413         if (option_mask32 & 4) datalen = xatou16(opt_s); // -s
 414         if (option_mask32 & 8) { // -I
 415 /* TODO: ping6 accepts iface too:
 416                 if_index = if_nametoindex(*argv);
 417                 if (!if_index) ...
 418 make it true for ping. */
 419                 if (parse_nipquad(opt_I, &sourceaddr))
 420                         bb_show_usage();
 421         }
 422
 423         myid = (int16_t) getpid();
 424         ping(argv[optind]);
 425         return EXIT_SUCCESS;
 426 }
 427 #endif /* ! CONFIG_FEATURE_FANCY_PING */