ping.c

   1 /* vi: set sw=4 ts=4: */
   2 /*
   3  * $Id: ping.c,v 1.17 2000/06/19 18:51:53 andersen Exp $
   4  * Mini ping implementation for busybox
   5  *
   6  * Copyright (C) 1999 by Randolph Chung <tausq@debian.org>
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  10  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  11  * (at your option) any later version.
  12  *
  13  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
  16  * General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  * along with this program; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
  21  *
  22  * This version of ping is adapted from the ping in netkit-base 0.10,
  23  * which is:
  24  *
  25  * Copyright (c) 1989 The Regents of the University of California.
  26  * All rights reserved.
  27  *
  28  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
  29  * Mike Muuss.
  30  *
  31  * Original copyright notice is retained at the end of this file.
  32  */
  33
  34 #include "internal.h"
  35 #include <sys/param.h>
  36 #include <sys/socket.h>
  37 #include <sys/file.h>
  38 #include <sys/time.h>
  39 #include <sys/times.h>
  40 #include <sys/signal.h>
  41
  42 #include <netinet/in.h>
  43 #include <netinet/ip.h>
  44 #include <netinet/ip_icmp.h>
  45 #include <arpa/inet.h>
  46 #include <netdb.h>
  47 #include <stdio.h>
  48 #include <stdlib.h>
  49 #include <errno.h>
  50
  51
  52 /* It turns out that libc5 doesn't have proper icmp support
  53  * built into it header files, so we have to supplement it */
  54 #if __GNU_LIBRARY__ < 5
  55 typedef unsigned int socklen_t;
  56
  57 #define ICMP_MINLEN     8                               /* abs minimum */
  58
  59 struct icmp_ra_addr
  60 {
  61   u_int32_t ira_addr;
  62   u_int32_t ira_preference;
  63 };
  64
  65
  66 struct icmp
  67 {
  68   u_int8_t  icmp_type;  /* type of message, see below */
  69   u_int8_t  icmp_code;  /* type sub code */
  70   u_int16_t icmp_cksum; /* ones complement checksum of struct */
  71   union
  72   {
  73     u_char ih_pptr;             /* ICMP_PARAMPROB */
  74     struct in_addr ih_gwaddr;   /* gateway address */
  75     struct ih_idseq             /* echo datagram */
  76     {
  77       u_int16_t icd_id;
  78       u_int16_t icd_seq;
  79     } ih_idseq;
  80     u_int32_t ih_void;
  81
  82     /* ICMP_UNREACH_NEEDFRAG -- Path MTU Discovery (RFC1191) */
  83     struct ih_pmtu
  84     {
  85       u_int16_t ipm_void;
  86       u_int16_t ipm_nextmtu;
  87     } ih_pmtu;
  88
  89     struct ih_rtradv
  90     {
  91       u_int8_t irt_num_addrs;
  92       u_int8_t irt_wpa;
  93       u_int16_t irt_lifetime;
  94     } ih_rtradv;
  95   } icmp_hun;
  96 #define icmp_pptr       icmp_hun.ih_pptr
  97 #define icmp_gwaddr     icmp_hun.ih_gwaddr
  98 #define icmp_id         icmp_hun.ih_idseq.icd_id
  99 #define icmp_seq        icmp_hun.ih_idseq.icd_seq
 100 #define icmp_void       icmp_hun.ih_void
 101 #define icmp_pmvoid     icmp_hun.ih_pmtu.ipm_void
 102 #define icmp_nextmtu    icmp_hun.ih_pmtu.ipm_nextmtu
 103 #define icmp_num_addrs  icmp_hun.ih_rtradv.irt_num_addrs
 104 #define icmp_wpa        icmp_hun.ih_rtradv.irt_wpa
 105 #define icmp_lifetime   icmp_hun.ih_rtradv.irt_lifetime
 106   union
 107   {
 108     struct
 109     {
 110       u_int32_t its_otime;
 111       u_int32_t its_rtime;
 112       u_int32_t its_ttime;
 113     } id_ts;
 114     struct
 115     {
 116       struct ip idi_ip;
 117       /* options and then 64 bits of data */
 118     } id_ip;
 119     struct icmp_ra_addr id_radv;
 120     u_int32_t   id_mask;
 121     u_int8_t    id_data[1];
 122   } icmp_dun;
 123 #define icmp_otime      icmp_dun.id_ts.its_otime
 124 #define icmp_rtime      icmp_dun.id_ts.its_rtime
 125 #define icmp_ttime      icmp_dun.id_ts.its_ttime
 126 #define icmp_ip         icmp_dun.id_ip.idi_ip
 127 #define icmp_radv       icmp_dun.id_radv
 128 #define icmp_mask       icmp_dun.id_mask
 129 #define icmp_data       icmp_dun.id_data
 130 };
 131 #endif
 132
 133 #define DEFDATALEN      56
 134 #define MAXIPLEN        60
 135 #define MAXICMPLEN      76
 136 #define MAXPACKET       65468
 137 #define MAX_DUP_CHK     (8 * 128)
 138 #define MAXWAIT         10
 139 #define PINGINTERVAL    1               /* second */
 140
 141 #define O_QUIET         (1 << 0)
 142
 143 #define A(bit)          rcvd_tbl[(bit)>>3]      /* identify byte in array */
 144 #define B(bit)          (1 << ((bit) & 0x07))   /* identify bit in byte */
 145 #define SET(bit)        (A(bit) |= B(bit))
 146 #define CLR(bit)        (A(bit) &= (~B(bit)))
 147 #define TST(bit)        (A(bit) & B(bit))
 148
 149 static void ping(const char *host);
 150
 151 /* common routines */
 152 static int in_cksum(unsigned short *buf, int sz)
 153 {
 154         int nleft = sz;
 155         int sum = 0;
 156         unsigned short *w = buf;
 157         unsigned short ans = 0;
 158
 159         while (nleft > 1) {
 160                 sum += *w++;
 161                 nleft -= 2;
 162         }
 163
 164         if (nleft == 1) {
 165                 *(unsigned char *) (&ans) = *(unsigned char *) w;
 166                 sum += ans;
 167         }
 168
 169         sum = (sum >> 16) + (sum & 0xFFFF);
 170         sum += (sum >> 16);
 171         ans = ~sum;
 172         return (ans);
 173 }
 174
 175 /* simple version */
 176 #ifdef BB_SIMPLE_PING
 177 static const char *ping_usage = "ping host\n"
 178 #ifndef BB_FEATURE_TRIVIAL_HELP
 179         "\nSend ICMP ECHO_REQUEST packets to network hosts\n"
 180 #endif
 181         ;
 182
 183 static char *hostname = NULL;
 184
 185 static void noresp(int ign)
 186 {
 187         printf("No response from %s\n", hostname);
 188         exit(0);
 189 }
 190
 191 static void ping(const char *host)
 192 {
 193         struct hostent *h;
 194         struct sockaddr_in pingaddr;
 195         struct icmp *pkt;
 196         int pingsock, c;
 197         char packet[DEFDATALEN + MAXIPLEN + MAXICMPLEN];
 198
 199         if ((pingsock = socket(AF_INET, SOCK_RAW, 1)) < 0) {    /* 1 == ICMP */
 200                 perror("ping: creating a raw socket");
 201                 exit(1);
 202         }
 203
 204         /* drop root privs if running setuid */
 205         setuid(getuid());
 206
 207         memset(&pingaddr, 0, sizeof(struct sockaddr_in));
 208
 209         pingaddr.sin_family = AF_INET;
 210         if (!(h = gethostbyname(host))) {
 211                 fprintf(stderr, "ping: unknown host %s\n", host);
 212                 exit(1);
 213         }
 214         memcpy(&pingaddr.sin_addr, h->h_addr, sizeof(pingaddr.sin_addr));
 215         hostname = h->h_name;
 216
 217         pkt = (struct icmp *) packet;
 218         memset(pkt, 0, sizeof(packet));
 219         pkt->icmp_type = ICMP_ECHO;
 220         pkt->icmp_cksum = in_cksum((unsigned short *) pkt, sizeof(packet));
 221
 222         c = sendto(pingsock, packet, sizeof(packet), 0,
 223                            (struct sockaddr *) &pingaddr, sizeof(struct sockaddr_in));
 224
 225         if (c < 0 || c != sizeof(packet)) {
 226                 if (c < 0)
 227                         perror("ping: sendto");
 228                 fprintf(stderr, "ping: write incomplete\n");
 229                 exit(1);
 230         }
 231
 232         signal(SIGALRM, noresp);
 233         alarm(5);                                       /* give the host 5000ms to respond */
 234         /* listen for replies */
 235         while (1) {
 236                 struct sockaddr_in from;
 237                 size_t fromlen = sizeof(from);
 238
 239                 if ((c = recvfrom(pingsock, packet, sizeof(packet), 0,
 240                                                   (struct sockaddr *) &from, &fromlen)) < 0) {
 241                         if (errno == EINTR)
 242                                 continue;
 243                         perror("ping: recvfrom");
 244                         continue;
 245                 }
 246                 if (c >= 76) {                  /* ip + icmp */
 247                         struct iphdr *iphdr = (struct iphdr *) packet;
 248
 249                         pkt = (struct icmp *) (packet + (iphdr->ihl << 2));     /* skip ip hdr */
 250                         if (pkt->icmp_type == ICMP_ECHOREPLY)
 251                                 break;
 252                 }
 253         }
 254         printf("%s is alive!\n", hostname);
 255         return;
 256 }
 257
 258 extern int ping_main(int argc, char **argv)
 259 {
 260         argc--;
 261         argv++;
 262         if (argc < 1)
 263                 usage(ping_usage);
 264         ping(*argv);
 265         exit(TRUE);
 266 }
 267
 268 #else /* ! BB_SIMPLE_PING */
 269 /* full(er) version */
 270 static const char *ping_usage = "ping [OPTION]... host\n"
 271 #ifndef BB_FEATURE_TRIVIAL_HELP
 272         "\nSend ICMP ECHO_REQUEST packets to network hosts.\n\n"
 273         "Options:\n"
 274         "\t-c COUNT\tSend only COUNT pings.\n"
 275         "\t-s SIZE\t\tSend SIZE data bytes in packets (default=56).\n"
 276         "\t-q\t\tQuiet mode, only displays output at start\n"
 277         "\t\t\tand when finished.\n"
 278 #endif
 279         ;
 280
 281 static char *hostname = NULL;
 282 static struct sockaddr_in pingaddr;
 283 static int pingsock = -1;
 284 static int datalen = DEFDATALEN;
 285
 286 static long ntransmitted = 0, nreceived = 0, nrepeats = 0, pingcount = 0;
 287 static int myid = 0, options = 0;
 288 static unsigned long tmin = ULONG_MAX, tmax = 0, tsum = 0;
 289 static char rcvd_tbl[MAX_DUP_CHK / 8];
 290
 291 static void sendping(int);
 292 static void pingstats(int);
 293 static void unpack(char *, int, struct sockaddr_in *);
 294
 295 /**************************************************************************/
 296
 297 static void pingstats(int ign)
 298 {
 299         signal(SIGINT, SIG_IGN);
 300
 301         printf("\n--- %s ping statistics ---\n", hostname);
 302         printf("%ld packets transmitted, ", ntransmitted);
 303         printf("%ld packets received, ", nreceived);
 304         if (nrepeats)
 305                 printf("%ld duplicates, ", nrepeats);
 306         if (ntransmitted)
 307                 printf("%ld%% packet loss\n",
 308                            (ntransmitted - nreceived) * 100 / ntransmitted);
 309         if (nreceived)
 310                 printf("round-trip min/avg/max = %lu.%lu/%lu.%lu/%lu.%lu ms\n",
 311                            tmin / 10, tmin % 10,
 312                            (tsum / (nreceived + nrepeats)) / 10,
 313                            (tsum / (nreceived + nrepeats)) % 10, tmax / 10, tmax % 10);
 314         exit(0);
 315 }
 316
 317 static void sendping(int ign)
 318 {
 319         struct icmp *pkt;
 320         int i;
 321         char packet[datalen + 8];
 322
 323         pkt = (struct icmp *) packet;
 324
 325         pkt->icmp_type = ICMP_ECHO;
 326         pkt->icmp_code = 0;
 327         pkt->icmp_cksum = 0;
 328         pkt->icmp_seq = ntransmitted++;
 329         pkt->icmp_id = myid;
 330         CLR(pkt->icmp_seq % MAX_DUP_CHK);
 331
 332         gettimeofday((struct timeval *) &packet[8], NULL);
 333         pkt->icmp_cksum = in_cksum((unsigned short *) pkt, sizeof(packet));
 334
 335         i = sendto(pingsock, packet, sizeof(packet), 0,
 336                            (struct sockaddr *) &pingaddr, sizeof(struct sockaddr_in));
 337
 338         if (i < 0)
 339                 fatalError("ping: sendto: %s\n", strerror(errno));
 340         else if (i != sizeof(packet))
 341                 fatalError("ping wrote %d chars; %d expected\n", i,
 342                            (int)sizeof(packet));
 343
 344         signal(SIGALRM, sendping);
 345         if (pingcount == 0 || ntransmitted < pingcount) {       /* schedule next in 1s */
 346                 alarm(PINGINTERVAL);
 347         } else {                                        /* done, wait for the last ping to come back */
 348                 /* todo, don't necessarily need to wait so long... */
 349                 signal(SIGALRM, pingstats);
 350                 alarm(MAXWAIT);
 351         }
 352 }
 353
 354 static char *icmp_type_name (int id)
 355 {
 356         switch (id) {
 357         case ICMP_ECHOREPLY:            return "Echo Reply";
 358         case ICMP_DEST_UNREACH:         return "Destination Unreachable";
 359         case ICMP_SOURCE_QUENCH:        return "Source Quench";
 360         case ICMP_REDIRECT:             return "Redirect (change route)";
 361         case ICMP_ECHO:                         return "Echo Request";
 362         case ICMP_TIME_EXCEEDED:        return "Time Exceeded";
 363         case ICMP_PARAMETERPROB:        return "Parameter Problem";
 364         case ICMP_TIMESTAMP:            return "Timestamp Request";
 365         case ICMP_TIMESTAMPREPLY:       return "Timestamp Reply";
 366         case ICMP_INFO_REQUEST:         return "Information Request";
 367         case ICMP_INFO_REPLY:           return "Information Reply";
 368         case ICMP_ADDRESS:                      return "Address Mask Request";
 369         case ICMP_ADDRESSREPLY:         return "Address Mask Reply";
 370         default:                                        return "unknown ICMP type";
 371         }
 372 }
 373
 374 static void unpack(char *buf, int sz, struct sockaddr_in *from)
 375 {
 376         struct icmp *icmppkt;
 377         struct iphdr *iphdr;
 378         struct timeval tv, *tp;
 379         int hlen, dupflag;
 380         unsigned long triptime;
 381
 382         gettimeofday(&tv, NULL);
 383
 384         /* check IP header */
 385         iphdr = (struct iphdr *) buf;
 386         hlen = iphdr->ihl << 2;
 387         /* discard if too short */
 388         if (sz < (datalen + ICMP_MINLEN))
 389                 return;
 390
 391         sz -= hlen;
 392         icmppkt = (struct icmp *) (buf + hlen);
 393
 394         if (icmppkt->icmp_id != myid)
 395             return;                             /* not our ping */
 396
 397         if (icmppkt->icmp_type == ICMP_ECHOREPLY) {
 398             ++nreceived;
 399                 tp = (struct timeval *) icmppkt->icmp_data;
 400
 401                 if ((tv.tv_usec -= tp->tv_usec) < 0) {
 402                         --tv.tv_sec;
 403                         tv.tv_usec += 1000000;
 404                 }
 405                 tv.tv_sec -= tp->tv_sec;
 406
 407                 triptime = tv.tv_sec * 10000 + (tv.tv_usec / 100);
 408                 tsum += triptime;
 409                 if (triptime < tmin)
 410                         tmin = triptime;
 411                 if (triptime > tmax)
 412                         tmax = triptime;
 413
 414                 if (TST(icmppkt->icmp_seq % MAX_DUP_CHK)) {
 415                         ++nrepeats;
 416                         --nreceived;
 417                         dupflag = 1;
 418                 } else {
 419                         SET(icmppkt->icmp_seq % MAX_DUP_CHK);
 420                         dupflag = 0;
 421                 }
 422
 423                 if (options & O_QUIET)
 424                         return;
 425
 426                 printf("%d bytes from %s: icmp_seq=%u", sz,
 427                            inet_ntoa(*(struct in_addr *) &from->sin_addr.s_addr),
 428                            icmppkt->icmp_seq);
 429                 printf(" ttl=%d", iphdr->ttl);
 430                 printf(" time=%lu.%lu ms", triptime / 10, triptime % 10);
 431                 if (dupflag)
 432                         printf(" (DUP!)");
 433                 printf("\n");
 434         } else
 435                 if (icmppkt->icmp_type != ICMP_ECHO)
 436                         fprintf(stderr,
 437                                         "Warning: Got ICMP %d (%s)\n",
 438                                         icmppkt->icmp_type, icmp_type_name (icmppkt->icmp_type));
 439 }
 440
 441 static void ping(const char *host)
 442 {
 443         struct protoent *proto;
 444         struct hostent *h;
 445         char buf[MAXHOSTNAMELEN];
 446         char packet[datalen + MAXIPLEN + MAXICMPLEN];
 447         int sockopt;
 448
 449         proto = getprotobyname("icmp");
 450         /* if getprotobyname failed, just silently force
 451          * proto->p_proto to have the correct value for "icmp" */
 452         if ((pingsock = socket(AF_INET, SOCK_RAW,
 453                                                    (proto ? proto->p_proto : 1))) < 0) {        /* 1 == ICMP */
 454                 if (errno == EPERM) {
 455                         fprintf(stderr, "ping: permission denied. (are you root?)\n");
 456                 } else {
 457                         perror("ping: creating a raw socket");
 458                 }
 459                 exit(1);
 460         }
 461
 462         /* drop root privs if running setuid */
 463         setuid(getuid());
 464
 465         memset(&pingaddr, 0, sizeof(struct sockaddr_in));
 466
 467         pingaddr.sin_family = AF_INET;
 468         if (!(h = gethostbyname(host))) {
 469                 fprintf(stderr, "ping: unknown host %s\n", host);
 470                 exit(1);
 471         }
 472
 473         if (h->h_addrtype != AF_INET) {
 474                 fprintf(stderr,
 475                                 "ping: unknown address type; only AF_INET is currently supported.\n");
 476                 exit(1);
 477         }
 478
 479         pingaddr.sin_family = AF_INET;  /* h->h_addrtype */
 480         memcpy(&pingaddr.sin_addr, h->h_addr, sizeof(pingaddr.sin_addr));
 481         strncpy(buf, h->h_name, sizeof(buf) - 1);
 482         hostname = buf;
 483
 484         /* enable broadcast pings */
 485         sockopt = 1;
 486         setsockopt(pingsock, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, (char *) &sockopt,
 487                            sizeof(sockopt));
 488
 489         /* set recv buf for broadcast pings */
 490         sockopt = 48 * 1024;
 491         setsockopt(pingsock, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, (char *) &sockopt,
 492                            sizeof(sockopt));
 493
 494         printf("PING %s (%s): %d data bytes\n",
 495                    hostname,
 496                    inet_ntoa(*(struct in_addr *) &pingaddr.sin_addr.s_addr),
 497                    datalen);
 498
 499         signal(SIGINT, pingstats);
 500
 501         /* start the ping's going ... */
 502         sendping(0);
 503
 504         /* listen for replies */
 505         while (1) {
 506                 struct sockaddr_in from;
 507                 socklen_t fromlen = (socklen_t) sizeof(from);
 508                 int c;
 509
 510                 if ((c = recvfrom(pingsock, packet, sizeof(packet), 0,
 511                                                   (struct sockaddr *) &from, &fromlen)) < 0) {
 512                         if (errno == EINTR)
 513                                 continue;
 514                         perror("ping: recvfrom");
 515                         continue;
 516                 }
 517                 unpack(packet, c, &from);
 518                 if (pingcount > 0 && nreceived >= pingcount)
 519                         break;
 520         }
 521         pingstats(0);
 522 }
 523
 524 extern int ping_main(int argc, char **argv)
 525 {
 526         char *thisarg;
 527
 528         argc--;
 529         argv++;
 530         options = 0;
 531         /* Parse any options */
 532         while (argc >= 1 && **argv == '-') {
 533                 thisarg = *argv;
 534                 thisarg++;
 535                 switch (*thisarg) {
 536                 case 'q':
 537                         options |= O_QUIET;
 538                         break;
 539                 case 'c':
 540                         if (--argc <= 0)
 541                                 usage(ping_usage);
 542                         argv++;
 543                         pingcount = atoi(*argv);
 544                         break;
 545                 case 's':
 546                         if (--argc <= 0)
 547                                 usage(ping_usage);
 548                         argv++;
 549                         datalen = atoi(*argv);
 550                         break;
 551                 default:
 552                         usage(ping_usage);
 553                 }
 554                 argc--;
 555                 argv++;
 556         }
 557         if (argc < 1)
 558                 usage(ping_usage);
 559
 560         myid = getpid() & 0xFFFF;
 561         ping(*argv);
 562         return(TRUE);
 563 }
 564 #endif /* ! BB_SIMPLE_PING */
 565
 566 /*
 567  * Copyright (c) 1989 The Regents of the University of California.
 568  * All rights reserved.
 569  *
 570  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
 571  * Mike Muuss.
 572  *
 573  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
 574  * modification, are permitted provided that the following conditions
 575  * are met:
 576  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
 577  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
 578  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
 579  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
 580  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
 581  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
 582  *    must display the following acknowledgement:
 583  *      This product includes software developed by the University of
 584  *      California, Berkeley and its contributors.
 585  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
 586  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
 587  *    without specific prior written permission.
 588  *
 589  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
 590  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
 591  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
 592  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
 593  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
 594  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
 595  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
 596  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
 597  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
 598  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
 599  * SUCH DAMAGE.
 600  */