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                 c = recvfrom(pingsock, packet, sizeof(packet), 0,
 121                                 (struct sockaddr *) &from, &fromlen);
 122                 if (c < 0) {
 123                         if (errno == EINTR)
 124                                 continue;
 125                         bb_perror_msg("recvfrom");
 126                         continue;
 127                 }
 128                 if (c >= 76) {                  /* ip + icmp */
 129                         struct iphdr *iphdr = (struct iphdr *) packet;
 130
 131                         pkt = (struct icmp *) (packet + (iphdr->ihl << 2));     /* skip ip hdr */
 132                         if (pkt->icmp_type == ICMP_ECHOREPLY)
 133                                 break;
 134                 }
 135         }
 136         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP) close(pingsock);
 137         printf("%s is alive!\n", hostname);
 138         return;
 139 }
 140
 141 int ping_main(int argc, char **argv)
 142 {
 143         argc--;
 144         argv++;
 145         if (argc < 1)
 146                 bb_show_usage();
 147         ping(*argv);
 148         return EXIT_SUCCESS;
 149 }
 150
 151 #else /* ! CONFIG_FEATURE_FANCY_PING */
 152
 153 /* full(er) version */
 154
 155 #define OPT_STRING "qc:s:I:"
 156 enum {
 157         OPT_QUIET = 1 << 0,
 158 };
 159
 160 static struct sockaddr_in pingaddr;
 161 static struct sockaddr_in sourceaddr;
 162 static int pingsock = -1;
 163 static unsigned datalen; /* intentionally uninitialized to work around gcc bug */
 164
 165 static unsigned long ntransmitted, nreceived, nrepeats, pingcount;
 166 static int myid;
 167 static unsigned long tmin = ULONG_MAX, tmax, tsum;
 168 static char rcvd_tbl[MAX_DUP_CHK / 8];
 169
 170 static struct hostent *hostent;
 171
 172 static void sendping(int);
 173 static void pingstats(int);
 174 static void unpack(char *, int, struct sockaddr_in *);
 175
 176 #define A(bit)          rcvd_tbl[(bit)>>3]      /* identify byte in array */
 177 #define B(bit)          (1 << ((bit) & 0x07))   /* identify bit in byte */
 178 #define SET(bit)        (A(bit) |= B(bit))
 179 #define CLR(bit)        (A(bit) &= (~B(bit)))
 180 #define TST(bit)        (A(bit) & B(bit))
 181
 182 /**************************************************************************/
 183
 184 static void pingstats(int junk)
 185 {
 186         int status;
 187
 188         signal(SIGINT, SIG_IGN);
 189
 190         printf("\n--- %s ping statistics ---\n", hostent->h_name);
 191         printf("%lu packets transmitted, ", ntransmitted);
 192         printf("%lu packets received, ", nreceived);
 193         if (nrepeats)
 194                 printf("%lu duplicates, ", nrepeats);
 195         if (ntransmitted)
 196                 printf("%lu%% packet loss\n",
 197                            (ntransmitted - nreceived) * 100 / ntransmitted);
 198         if (nreceived)
 199                 printf("round-trip min/avg/max = %lu.%lu/%lu.%lu/%lu.%lu ms\n",
 200                            tmin / 10, tmin % 10,
 201                            (tsum / (nreceived + nrepeats)) / 10,
 202                            (tsum / (nreceived + nrepeats)) % 10, tmax / 10, tmax % 10);
 203         if (nreceived != 0)
 204                 status = EXIT_SUCCESS;
 205         else
 206                 status = EXIT_FAILURE;
 207         exit(status);
 208 }
 209
 210 static void sendping(int junk)
 211 {
 212         struct icmp *pkt;
 213         int i;
 214         char packet[datalen + ICMP_MINLEN];
 215
 216         pkt = (struct icmp *) packet;
 217
 218         pkt->icmp_type = ICMP_ECHO;
 219         pkt->icmp_code = 0;
 220         pkt->icmp_cksum = 0;
 221         pkt->icmp_seq = htons(ntransmitted++);
 222         pkt->icmp_id = myid;
 223         CLR(ntohs(pkt->icmp_seq) % MAX_DUP_CHK);
 224
 225         gettimeofday((struct timeval *) &pkt->icmp_dun, NULL);
 226         pkt->icmp_cksum = in_cksum((unsigned short *) pkt, sizeof(packet));
 227
 228         i = sendto(pingsock, packet, sizeof(packet), 0,
 229                            (struct sockaddr *) &pingaddr, sizeof(struct sockaddr_in));
 230
 231         if (i < 0)
 232                 bb_perror_msg_and_die("sendto");
 233         else if ((size_t)i != sizeof(packet))
 234                 bb_error_msg_and_die("ping wrote %d chars; %d expected", i,
 235                            (int)sizeof(packet));
 236
 237         signal(SIGALRM, sendping);
 238         if (pingcount == 0 || ntransmitted < pingcount) {       /* schedule next in 1s */
 239                 alarm(PINGINTERVAL);
 240         } else {                                        /* done, wait for the last ping to come back */
 241                 /* todo, don't necessarily need to wait so long... */
 242                 signal(SIGALRM, pingstats);
 243                 alarm(MAXWAIT);
 244         }
 245 }
 246
 247 static char *icmp_type_name(int id)
 248 {
 249         switch (id) {
 250         case ICMP_ECHOREPLY:            return "Echo Reply";
 251         case ICMP_DEST_UNREACH:         return "Destination Unreachable";
 252         case ICMP_SOURCE_QUENCH:        return "Source Quench";
 253         case ICMP_REDIRECT:                     return "Redirect (change route)";
 254         case ICMP_ECHO:                         return "Echo Request";
 255         case ICMP_TIME_EXCEEDED:        return "Time Exceeded";
 256         case ICMP_PARAMETERPROB:        return "Parameter Problem";
 257         case ICMP_TIMESTAMP:            return "Timestamp Request";
 258         case ICMP_TIMESTAMPREPLY:       return "Timestamp Reply";
 259         case ICMP_INFO_REQUEST:         return "Information Request";
 260         case ICMP_INFO_REPLY:           return "Information Reply";
 261         case ICMP_ADDRESS:                      return "Address Mask Request";
 262         case ICMP_ADDRESSREPLY:         return "Address Mask Reply";
 263         default:                                        return "unknown ICMP type";
 264         }
 265 }
 266
 267 static void unpack(char *buf, int sz, struct sockaddr_in *from)
 268 {
 269         struct icmp *icmppkt;
 270         struct iphdr *iphdr;
 271         struct timeval tv, *tp;
 272         int hlen, dupflag;
 273         unsigned long triptime;
 274
 275         gettimeofday(&tv, NULL);
 276
 277         /* discard if too short */
 278         if (sz < (datalen + ICMP_MINLEN))
 279                 return;
 280
 281         /* check IP header */
 282         iphdr = (struct iphdr *) buf;
 283         hlen = iphdr->ihl << 2;
 284         sz -= hlen;
 285         icmppkt = (struct icmp *) (buf + hlen);
 286         if (icmppkt->icmp_id != myid)
 287                 return;                         /* not our ping */
 288
 289         if (icmppkt->icmp_type == ICMP_ECHOREPLY) {
 290                 u_int16_t recv_seq = ntohs(icmppkt->icmp_seq);
 291                 ++nreceived;
 292                 tp = (struct timeval *) icmppkt->icmp_data;
 293
 294                 if ((tv.tv_usec -= tp->tv_usec) < 0) {
 295                         --tv.tv_sec;
 296                         tv.tv_usec += 1000000;
 297                 }
 298                 tv.tv_sec -= tp->tv_sec;
 299
 300                 triptime = tv.tv_sec * 10000 + (tv.tv_usec / 100);
 301                 tsum += triptime;
 302                 if (triptime < tmin)
 303                         tmin = triptime;
 304                 if (triptime > tmax)
 305                         tmax = triptime;
 306
 307                 if (TST(recv_seq % MAX_DUP_CHK)) {
 308                         ++nrepeats;
 309                         --nreceived;
 310                         dupflag = 1;
 311                 } else {
 312                         SET(recv_seq % MAX_DUP_CHK);
 313                         dupflag = 0;
 314                 }
 315
 316                 if (option_mask32 & OPT_QUIET)
 317                         return;
 318
 319                 printf("%d bytes from %s: icmp_seq=%u", sz,
 320                            inet_ntoa(*(struct in_addr *) &from->sin_addr.s_addr),
 321                            recv_seq);
 322                 printf(" ttl=%d", iphdr->ttl);
 323                 printf(" time=%lu.%lu ms", triptime / 10, triptime % 10);
 324                 if (dupflag)
 325                         printf(" (DUP!)");
 326                 puts("");
 327         } else
 328                 if (icmppkt->icmp_type != ICMP_ECHO)
 329                         bb_error_msg("warning: got ICMP %d (%s)",
 330                                         icmppkt->icmp_type, icmp_type_name(icmppkt->icmp_type));
 331         fflush(stdout);
 332 }
 333
 334 static void ping(const char *host)
 335 {
 336         char packet[datalen + MAXIPLEN + MAXICMPLEN];
 337         int sockopt;
 338
 339         pingsock = create_icmp_socket();
 340
 341         if (sourceaddr.sin_addr.s_addr) {
 342                 xbind(pingsock, (struct sockaddr*)&sourceaddr, sizeof(sourceaddr));
 343         }
 344
 345         memset(&pingaddr, 0, sizeof(struct sockaddr_in));
 346
 347         pingaddr.sin_family = AF_INET;
 348         hostent = xgethostbyname(host);
 349         if (hostent->h_addrtype != AF_INET)
 350                 bb_error_msg_and_die("unknown address type; only AF_INET is currently supported");
 351
 352         memcpy(&pingaddr.sin_addr, hostent->h_addr, sizeof(pingaddr.sin_addr));
 353
 354         /* enable broadcast pings */
 355         setsockopt_broadcast(pingsock);
 356
 357         /* set recv buf for broadcast pings */
 358         sockopt = 48 * 1024;
 359         setsockopt(pingsock, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, (char *) &sockopt,
 360                            sizeof(sockopt));
 361
 362         printf("PING %s (%s)",
 363                         hostent->h_name,
 364                         inet_ntoa(*(struct in_addr *) &pingaddr.sin_addr.s_addr));
 365         if (sourceaddr.sin_addr.s_addr) {
 366                 printf(" from %s",
 367                         inet_ntoa(*(struct in_addr *) &sourceaddr.sin_addr.s_addr));
 368         }
 369         printf(": %d data bytes\n", datalen);
 370
 371         signal(SIGINT, pingstats);
 372
 373         /* start the ping's going ... */
 374         sendping(0);
 375
 376         /* listen for replies */
 377         while (1) {
 378                 struct sockaddr_in from;
 379                 socklen_t fromlen = (socklen_t) sizeof(from);
 380                 int c;
 381
 382                 if ((c = recvfrom(pingsock, packet, sizeof(packet), 0,
 383                                                   (struct sockaddr *) &from, &fromlen)) < 0) {
 384                         if (errno == EINTR)
 385                                 continue;
 386                         bb_perror_msg("recvfrom");
 387                         continue;
 388                 }
 389                 unpack(packet, c, &from);
 390                 if (pingcount > 0 && nreceived >= pingcount)
 391                         break;
 392         }
 393         pingstats(0);
 394 }
 395
 396 /* TODO: consolidate ether-wake.c, dnsd.c, ifupdown.c, nslookup.c
 397  * versions of below thing. BTW we have far too many "%u.%u.%u.%u" too...
 398 */
 399 static int parse_nipquad(const char *str, struct sockaddr_in* addr)
 400 {
 401         char dummy;
 402         unsigned i1, i2, i3, i4;
 403         if (sscanf(str, "%u.%u.%u.%u%c",
 404                            &i1, &i2, &i3, &i4, &dummy) == 4
 405         && ( (i1|i2|i3|i4) <= 0xff )
 406         ) {
 407                 uint8_t* ptr = (uint8_t*)&addr->sin_addr;
 408                 ptr[0] = i1;
 409                 ptr[1] = i2;
 410                 ptr[2] = i3;
 411                 ptr[3] = i4;
 412                 return 0;
 413         }
 414         return 1; /* error */
 415 }
 416
 417 int ping_main(int argc, char **argv)
 418 {
 419         char *opt_c, *opt_s, *opt_I;
 420
 421         datalen = DEFDATALEN; /* initialized here rather than in global scope to work around gcc bug */
 422
 423         /* exactly one argument needed */
 424         opt_complementary = "=1";
 425         getopt32(argc, argv, OPT_STRING, &opt_c, &opt_s, &opt_I);
 426         if (option_mask32 & 2) pingcount = xatoul(opt_c); // -c
 427         if (option_mask32 & 4) datalen = xatou16(opt_s); // -s
 428         if (option_mask32 & 8) { // -I
 429 /* TODO: ping6 accepts iface too:
 430                 if_index = if_nametoindex(*argv);
 431                 if (!if_index) ...
 432 make it true for ping. */
 433                 if (parse_nipquad(opt_I, &sourceaddr))
 434                         bb_show_usage();
 435         }
 436
 437         myid = (int16_t) getpid();
 438         ping(argv[optind]);
 439         return EXIT_SUCCESS;
 440 }
 441 #endif /* ! CONFIG_FEATURE_FANCY_PING */