nmrp.c

   1 #define _BSD_SOURCE
   2 #include <netinet/ether.h>
   3 #include <linux/if_packet.h>
   4 #include <arpa/inet.h>
   5 #include <sys/socket.h>
   6 #include <sys/ioctl.h>
   7 #include <net/if.h>
   8 #include <stdlib.h>
   9 #include <string.h>
  10 #include <unistd.h>
  11 #include <errno.h>
  12 #include <stdio.h>
  13 #include <time.h>
  14 #include "nmrpd.h"
  15
  16 #define NMRP_HDR_LEN 6
  17 #define NMRP_OPT_LEN 4
  18 #define NMRP_MIN_PKT_LEN (sizeof(struct ether_header) +  NMRP_HDR_LEN)
  19
  20 #define ETH_P_NMRP 0x0912
  21 #define IP_LEN 4
  22 #define PACKED __attribute__((__packed__))
  23 #define MAX_LOOP_RECV 1024
  24
  25 enum nmrp_code {
  26         NMRP_C_NONE = 0,
  27         NMRP_C_ADVERTISE = 1,
  28         NMRP_C_CONF_REQ = 2,
  29         NMRP_C_CONF_ACK = 3,
  30         NMRP_C_CLOSE_REQ = 4,
  31         NMRP_C_CLOSE_ACK = 5,
  32         NMRP_C_KEEP_ALIVE_REQ = 6,
  33         NMRP_C_KEEP_ALIVE_ACK = 7,
  34         NMRP_C_TFTP_UL_REQ = 16
  35 };
  36
  37 enum nmrp_opt_type {
  38         NMRP_O_MAGIC_NO = 0x0001,
  39         NMRP_O_DEV_IP = 0x0002,
  40         NMRP_O_DEV_REGION = 0x0004,
  41         NMRP_O_FW_UP = 0x0101,
  42         NMRP_O_ST_UP = 0x0102,
  43         NMRP_O_FILE_NAME = 0x0181
  44 };
  45
  46 struct nmrp_opt {
  47         uint16_t type;
  48         uint16_t len;
  49         union {
  50                 uint8_t magic[4];
  51                 struct {
  52                         uint8_t addr[IP_LEN];
  53                         uint8_t mask[IP_LEN];
  54                 } ip;
  55         } val;
  56 } PACKED;
  57
  58 struct nmrp_msg {
  59         uint16_t reserved;
  60         uint8_t code;
  61         uint8_t id;
  62         uint16_t len;
  63         struct nmrp_opt opts[2];
  64         uint32_t num_opts;
  65 } PACKED;
  66
  67 struct nmrp_pkt {
  68         struct ether_header eh;
  69         struct nmrp_msg msg;
  70 } PACKED;
  71
  72 static void msg_update_len(struct nmrp_msg *msg)
  73 {
  74         uint32_t i = 0;
  75         msg->len = NMRP_HDR_LEN;
  76         for (; i != msg->num_opts; ++i) {
  77                 msg->len += msg->opts[i].len;
  78         }
  79 }
  80
  81 static void msg_dump(struct nmrp_msg *msg, int dump_opts)
  82 {
  83         struct nmrp_opt *opt;
  84         int remain_len, len, i;
  85
  86         fprintf(stderr, "res=0x%04x, code=0x%02x, id=0x%02x, len=%u",
  87                         msg->reserved, msg->code, msg->id, msg->len);
  88
  89         remain_len = msg->len - NMRP_HDR_LEN;
  90         fprintf(stderr, "%s\n", remain_len ? "" : " (no opts)");
  91
  92         if (dump_opts) {
  93                 opt = msg->opts;
  94
  95                 while (remain_len > 0) {
  96                         len = opt->len;
  97                         fprintf(stderr, "  opt type=%u, len=%u", opt->type, len);
  98                         for (i = 0; i != len - NMRP_OPT_LEN; ++i) {
  99                                 if (!(i % 16)) {
 100                                         fprintf(stderr, "\n  ");
 101                                 }
 102
 103                                 fprintf(stderr, "%02x ", ((char*)&opt->val)[i] & 0xff);
 104                         }
 105                         fprintf(stderr, "\n");
 106                         remain_len -= len;
 107                         opt = (struct nmrp_opt*)(((char*)opt) + len);
 108                 }
 109         }
 110 }
 111
 112 static void msg_hton(struct nmrp_msg *msg)
 113 {
 114         uint32_t i = 0;
 115
 116         msg->reserved = htons(msg->reserved);
 117         msg->len = htons(msg->len);
 118
 119         for (; i != msg->num_opts; ++i) {
 120                 msg->opts[i].len = htons(msg->opts[i].len);
 121                 msg->opts[i].type = htons(msg->opts[i].type);
 122         }
 123 }
 124
 125 static void msg_hdr_ntoh(struct nmrp_msg *msg)
 126 {
 127         msg->reserved = ntohs(msg->reserved);
 128         msg->len = ntohs(msg->len);
 129 }
 130
 131 static int msg_ntoh(struct nmrp_msg *msg)
 132 {
 133         struct nmrp_opt *opt = msg->opts;
 134         int remaining;
 135
 136         msg_hdr_ntoh(msg);
 137         remaining = msg->len - NMRP_HDR_LEN;
 138
 139         while (remaining > 0) {
 140                 if (remaining < NMRP_OPT_LEN) {
 141                         fprintf(stderr, "Malformed message.\n");
 142                         msg_dump(msg, 0);
 143                         return 1;
 144                 }
 145
 146                 opt->type = ntohs(opt->type);
 147                 opt->len = ntohs(opt->len);
 148
 149                 remaining -= opt->len;
 150                 ++opt;
 151         }
 152
 153         if (remaining) {
 154                 fprintf(stderr, "Trailing data in message.\n");
 155                 msg_dump(msg, 0);
 156                 return 1;
 157         }
 158
 159         return 0;
 160 }
 161
 162 static int intf_get_info(int sock, const char *name, int *index,
 163                 uint8_t *hwaddr)
 164 {
 165         struct ifreq ifr;
 166
 167         memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));
 168         strncpy(ifr.ifr_name, name, IFNAMSIZ - 1);
 169
 170         if (ioctl(sock, SIOCGIFINDEX, &ifr) < 0) {
 171                 perror("ioctl(SIOCGIFINDEX)");
 172                 return -1;
 173         }
 174         *index = ifr.ifr_ifindex;
 175
 176         if (ioctl(sock, SIOCGIFHWADDR, &ifr) < 0) {
 177                 perror("ioctl(SIOCGIFHWADDR)");
 178                 return -1;
 179         }
 180         memcpy(hwaddr, ifr.ifr_hwaddr.sa_data, ETH_ALEN);
 181
 182         return 0;
 183 }
 184
 185 static int pkt_send(int sock, struct sockaddr_ll *addr, struct nmrp_pkt *pkt)
 186 {
 187         size_t len = ntohs(pkt->msg.len) + sizeof(pkt->eh);
 188         return sendto(sock, pkt, len, 0, (struct sockaddr*)addr, sizeof(*addr));
 189 }
 190
 191 static int pkt_recv(int sock, struct nmrp_pkt *pkt)
 192 {
 193         struct sockaddr_ll from;
 194         socklen_t addrlen;
 195         ssize_t bytes, len;
 196
 197         memset(pkt, 0, sizeof(*pkt));
 198         bytes = recvfrom(sock, pkt, NMRP_MIN_PKT_LEN, MSG_PEEK,
 199                         (struct sockaddr*)&from, &addrlen);
 200
 201         if (bytes < 0) {
 202                 if (errno == EAGAIN) {
 203                         return 2;
 204                 }
 205                 perror("recvfrom(pkt)");
 206                 return 1;
 207         } else if (ntohs(pkt->eh.ether_type) != ETH_P_NMRP) {
 208                 return 3;
 209         } else if (bytes < NMRP_MIN_PKT_LEN) {
 210                 fprintf(stderr, "Short packet (%zi bytes)\n", bytes);
 211                 return 1;
 212         }
 213
 214         msg_hdr_ntoh(&pkt->msg);
 215         len = pkt->msg.len + sizeof(pkt->eh);
 216
 217         bytes = recvfrom(sock, pkt, len, MSG_DONTWAIT, NULL, NULL);
 218         if (bytes < 0) {
 219                 perror("recvfrom(msg)");
 220                 return 1;
 221         } else if (bytes != len) {
 222                 fprintf(stderr, "Unexpected message length (%zi bytes).\n", len);
 223                 return 1;
 224         } else {
 225                 if (msg_ntoh(&pkt->msg) != 0) {
 226                         return 1;
 227                 }
 228                 return 0;
 229         }
 230
 231         return 1;
 232 }
 233
 234 static int sock_bind_to_intf(int sock, const char *name)
 235 {
 236         struct ifreq ifr;
 237
 238         strncpy(ifr.ifr_name, name, IFNAMSIZ - 1);
 239         if (setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_BINDTODEVICE, &ifr, sizeof(ifr)) < 0) {
 240                 perror("setsockopt(SO_BINDTODEVICE)");
 241                 return 1;
 242         }
 243
 244         return 0;
 245 }
 246
 247 static int mac_parse(const char *str, uint8_t *hwaddr)
 248 {
 249         int i;
 250         unsigned data[6];
 251
 252         sscanf(str, "%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x%n",
 253                         data, data + 1, data + 2, data + 3, data + 4, data + 5, &i);
 254
 255         if (i == strlen(str)) {
 256                 for (i = 0; i != 6; ++i) {
 257                         if (data[i] > 255) {
 258                                 break;
 259                         }
 260
 261                         hwaddr[i] = data[i] & 0xff;
 262                 }
 263
 264                 if (i == 6) {
 265                         return 1;
 266                 }
 267         }
 268         return 0;
 269 }
 270
 271 static const char *spinner = "\\|/-";
 272
 273 int nmrp_do(struct nmrpd_args *args)
 274 {
 275         struct nmrp_pkt tx, rx;
 276         struct sockaddr_ll addr;
 277         uint8_t src[ETH_ALEN], dest[ETH_ALEN];
 278         struct in_addr ipaddr, ipmask;
 279         time_t beg;
 280         int i, sock, err, ulreqs, expect;
 281
 282         if (args->op != NMRP_UPLOAD_FW) {
 283                 fprintf(stderr, "Operation not implemented.\n");
 284                 return 1;
 285         }
 286
 287         if (!mac_parse(args->mac, dest)) {
 288                 fprintf(stderr, "Invalid MAC address '%s'.\n", args->mac);
 289                 return 1;
 290         }
 291
 292         if (!inet_aton(args->ipaddr, &ipaddr)) {
 293                 fprintf(stderr, "Invalid IP address '%s'.\n", args->ipaddr);
 294                 return 1;
 295         }
 296
 297         if (!inet_aton(args->ipmask, &ipmask)) {
 298                 fprintf(stderr, "Invalid subnet mask '%s'.\n", args->ipmask);
 299                 return 1;
 300         }
 301
 302         if (access(args->filename, R_OK) == -1) {
 303                 fprintf(stderr, "Error accessing file '%s'.\n", args->filename);
 304                 return 1;
 305         }
 306
 307         err = 1;
 308
 309         sock = socket(AF_PACKET, SOCK_RAW, htons(ETH_P_NMRP));
 310         if (sock == -1) {
 311                 perror("socket");
 312                 return 1;
 313         }
 314
 315         if (intf_get_info(sock, args->intf, &addr.sll_ifindex, src)) {
 316                 return 1;
 317         }
 318
 319         if (sock_bind_to_intf(sock, args->intf)) {
 320                 return 1;
 321         }
 322
 323         if (sock_set_rx_timeout(sock, args->rx_timeout)) {
 324                 return 1;
 325         }
 326
 327         addr.sll_family = AF_PACKET;
 328         addr.sll_protocol = htons(ETH_P_NMRP);
 329         addr.sll_halen = ETH_ALEN;
 330         memcpy(addr.sll_addr, dest, ETH_ALEN);
 331
 332         memcpy(tx.eh.ether_shost, src, ETH_ALEN);
 333         memcpy(tx.eh.ether_dhost, dest, ETH_ALEN);
 334         tx.eh.ether_type = htons(ETH_P_NMRP);
 335
 336         tx.msg.reserved = 0;
 337         tx.msg.code = NMRP_C_ADVERTISE;
 338         tx.msg.id = 0;
 339         tx.msg.num_opts = 1;
 340         tx.msg.opts[0].type = NMRP_O_MAGIC_NO;
 341         tx.msg.opts[0].len = NMRP_OPT_LEN + 4;
 342         tx.msg.opts[0].val.magic[0] = 'N';
 343         tx.msg.opts[0].val.magic[1] = 'T';
 344         tx.msg.opts[0].val.magic[2] = 'G';
 345         tx.msg.opts[0].val.magic[3] = 'R';
 346
 347         msg_update_len(&tx.msg);
 348         msg_hton(&tx.msg);
 349
 350         i = 0;
 351         beg = time(NULL);
 352
 353         while (1) {
 354                 printf("\rAdvertising NMRP server on %s ... %c", args->intf,
 355                                 spinner[i]);
 356                 fflush(stdout);
 357                 i = (i + 1) & 3;
 358
 359                 if (pkt_send(sock, &addr, &tx) < 0) {
 360                         perror("sendto");
 361                         goto out;
 362                 }
 363
 364                 err = pkt_recv(sock, &rx);
 365                 if (err == 0 && memcmp(rx.eh.ether_dhost, src, ETH_ALEN) == 0) {
 366                         break;
 367                 } else if (err == 1) {
 368                         printf("ERR\n");
 369                         goto out;
 370                 } else {
 371                         if ((time(NULL) - beg) >= 60) {
 372                                 printf("\nNo response after 60 seconds. Bailing out.\n");
 373                                 goto out;
 374                         }
 375                 }
 376         }
 377
 378         printf("\n");
 379
 380         expect = NMRP_C_CONF_REQ;
 381         ulreqs = 0;
 382
 383         do {
 384                 if (expect != NMRP_C_NONE && rx.msg.code != expect) {
 385                         fprintf(stderr, "Received code 0x%02x while waiting for 0x%02x!\n",
 386                                         rx.msg.code, expect);
 387                 }
 388
 389                 tx.msg.code = NMRP_C_NONE;
 390                 tx.msg.reserved = 0;
 391                 tx.msg.id = 0;
 392                 tx.msg.num_opts = 0;
 393                 tx.msg.len = 0;
 394
 395                 err = 1;
 396
 397                 switch (rx.msg.code) {
 398                         case NMRP_C_ADVERTISE:
 399                                 printf("Received NMRP advertisement from "
 400                                                 "%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x.\n",
 401                                                 rx.eh.ether_shost[0], rx.eh.ether_shost[1],
 402                                                 rx.eh.ether_shost[2], rx.eh.ether_shost[3],
 403                                                 rx.eh.ether_shost[4], rx.eh.ether_shost[5]);
 404                                 err = 1;
 405                                 goto out;
 406                         case NMRP_C_CONF_REQ:
 407                                 tx.msg.code = NMRP_C_CONF_ACK;
 408                                 tx.msg.num_opts = 2;
 409
 410                                 tx.msg.opts[0].type = NMRP_O_DEV_IP;
 411                                 tx.msg.opts[0].len = NMRP_OPT_LEN + 2 * IP_LEN;
 412
 413                                 memcpy(tx.msg.opts[0].val.ip.addr, &ipaddr, IP_LEN);
 414                                 memcpy(tx.msg.opts[0].val.ip.mask, &ipmask, IP_LEN);
 415
 416                                 tx.msg.opts[1].type = NMRP_O_FW_UP;
 417                                 tx.msg.opts[1].len = NMRP_OPT_LEN;
 418
 419                                 expect = NMRP_C_TFTP_UL_REQ;
 420
 421                                 printf("Configuration request received from "
 422                                                 "%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x.\n",
 423                                                 rx.eh.ether_shost[0], rx.eh.ether_shost[1],
 424                                                 rx.eh.ether_shost[2], rx.eh.ether_shost[3],
 425                                                 rx.eh.ether_shost[4], rx.eh.ether_shost[5]);
 426
 427                                 memcpy(tx.eh.ether_dhost, rx.eh.ether_shost, ETH_ALEN);
 428                                 memcpy(addr.sll_addr, rx.eh.ether_shost, ETH_ALEN);
 429
 430                                 printf("Sending configuration: ip %s, mask %s.\n",
 431                                                 args->ipaddr, args->ipmask);
 432
 433                                 break;
 434                         case NMRP_C_TFTP_UL_REQ:
 435                                 if (++ulreqs > 5) {
 436                                         fprintf(stderr, "Device re-requested file upload %d "
 437                                                         "times; aborting.\n", ulreqs);
 438                                         tx.msg.code = NMRP_C_CLOSE_REQ;
 439                                         break;
 440                                 }
 441
 442                                 if (!args->tftpcmd) {
 443                                         printf("Uploading %s ... ", args->filename);
 444                                         fflush(stdout);
 445                                         err = tftp_put(args);
 446                                 } else {
 447                                         printf("Running %s ... ", args->tftpcmd);
 448                                         fflush(stdout);
 449                                         err = system(args->tftpcmd);
 450                                 }
 451
 452                                 if (!err) {
 453                                         printf("OK\nWaiting for remote to respond.\n");
 454                                         sock_set_rx_timeout(sock, args->ul_timeout);
 455                                         expect = NMRP_C_CLOSE_REQ;
 456                                 } else {
 457                                         printf("\n");
 458                                         goto out;
 459                                 }
 460
 461                                 break;
 462                         case NMRP_C_KEEP_ALIVE_REQ:
 463                                 tx.msg.code = NMRP_C_KEEP_ALIVE_ACK;
 464                                 break;
 465                         case NMRP_C_CLOSE_REQ:
 466                                 tx.msg.code = NMRP_C_CLOSE_ACK;
 467                                 break;
 468                         case NMRP_C_CLOSE_ACK:
 469                                 err = 0;
 470                                 goto out;
 471                         default:
 472                                 fprintf(stderr, "Unknown message code 0x%02x!\n",
 473                                                 rx.msg.code);
 474                                 msg_dump(&rx.msg, 0);
 475                 }
 476
 477                 if (tx.msg.code != NMRP_C_NONE) {
 478                         msg_update_len(&tx.msg);
 479                         msg_hton(&tx.msg);
 480
 481                         if (pkt_send(sock, &addr, &tx) < 0) {
 482                                 perror("sendto");
 483                                 goto out;
 484                         }
 485                 }
 486
 487                 if (rx.msg.code == NMRP_C_CLOSE_REQ) {
 488                         printf("Remote finished. Closing connection.\n");
 489                         break;
 490                 }
 491
 492                 err = pkt_recv(sock, &rx);
 493                 if (err) {
 494                         if (err == 2) {
 495                                 fprintf(stderr, "Timeout while waiting for 0x%02x.\n", expect);
 496                         }
 497                         goto out;
 498                 }
 499
 500                 sock_set_rx_timeout(sock, args->rx_timeout);
 501
 502         } while (1);
 503
 504         err = 0;
 505
 506 out:
 507         close(sock);
 508
 509         return err;
 510 }