src/bsd/tunemu.c

   1 /*
   2  *  tunemu - Tun device emulation for Darwin
   3  *  Copyright (C) 2009 Friedrich Schöller <friedrich.schoeller@gmail.com>
   4  *
   5  *  This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   6  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7  *  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   8  *  (at your option) any later version.
   9  *
  10  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  *  GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  *  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  17  *
  18  */
  19
  20 #include "tunemu.h"
  21
  22 #include <sys/socket.h>
  23 #include <unistd.h>
  24 #include <sys/ioctl.h>
  25 #include <stdio.h>
  26 #include <stdlib.h>
  27 #include <memory.h>
  28 #include <util.h>
  29 #include <pcap.h>
  30 #include <stdarg.h>
  31 #include <errno.h>
  32 #include <stdint.h>
  33 #include <stdint.h>
  34 #include <ctype.h>
  35 #include <fcntl.h>
  36
  37 #define PPPPROTO_CTL 1
  38
  39 #define PPP_IP          0x21
  40 #define PPP_IPV6        0x57
  41
  42 #define SC_LOOP_TRAFFIC 0x00000200
  43
  44 #define PPPIOCNEWUNIT   _IOWR('t', 62, int)
  45 #define PPPIOCSFLAGS    _IOW('t', 89, int)
  46 #define PPPIOCSNPMODE   _IOW('t', 75, struct npioctl)
  47 #define PPPIOCATTCHAN   _IOW('t', 56, int)
  48 #define PPPIOCGCHAN             _IOR('t', 55, int)
  49 #define PPPIOCCONNECT   _IOW('t', 58, int)
  50 #define PPPIOCGUNIT             _IOR('t', 86, int)
  51
  52 struct sockaddr_ppp
  53 {
  54         u_int8_t ppp_len;
  55         u_int8_t ppp_family;
  56         u_int16_t ppp_proto;
  57         u_int32_t ppp_cookie;
  58 };
  59
  60 enum NPmode
  61 {
  62         NPMODE_PASS,
  63     NPMODE_DROP,
  64     NPMODE_ERROR,
  65     NPMODE_QUEUE
  66 };
  67
  68 struct npioctl
  69 {
  70         int protocol;
  71         enum NPmode mode;
  72 };
  73
  74 #define PPP_KEXT_PATH "/System/Library/Extensions/PPP.kext"
  75
  76 #define ERROR_BUFFER_SIZE 1024
  77
  78 char tunemu_error[ERROR_BUFFER_SIZE];
  79
  80 static int pcap_use_count = 0;
  81 static pcap_t *pcap = NULL;
  82
  83 static int data_buffer_length = 0;
  84 static char *data_buffer = NULL;
  85
  86 static void tun_error(char *format, ...)
  87 {
  88         va_list vl;
  89         va_start(vl, format);
  90         vsnprintf(tunemu_error, ERROR_BUFFER_SIZE, format, vl);
  91         va_end(vl);
  92 }
  93
  94 static void tun_noerror()
  95 {
  96         *tunemu_error = 0;
  97 }
  98
  99 static void closeall()
 100 {
 101     int fd = getdtablesize();
 102         while (fd--)
 103                 close(fd);
 104
 105     open("/dev/null", O_RDWR, 0);
 106     dup(0);
 107     dup(0);
 108 }
 109
 110 static int ppp_load_kext()
 111 {
 112         int pid = fork();
 113         if (pid < 0)
 114         {
 115                 tun_error("fork for ppp kext: %s", strerror(errno));
 116                 return -1;
 117         }
 118
 119         if (pid == 0)
 120         {
 121                 closeall();
 122                 execle("/sbin/kextload", "kextload", PPP_KEXT_PATH, NULL, NULL);
 123                 exit(1);
 124         }
 125
 126         int status;
 127         while (waitpid(pid, &status, 0) < 0)
 128         {
 129                 if (errno == EINTR)
 130                         continue;
 131
 132                 tun_error("waitpid for ppp kext: %s", strerror(errno));
 133                 return -1;
 134         }
 135
 136         if (WEXITSTATUS(status) != 0)
 137         {
 138                 tun_error("could not load ppp kext \"%s\"", PPP_KEXT_PATH);
 139                 return -1;
 140         }
 141
 142         tun_noerror();
 143         return 0;
 144 }
 145
 146 static int ppp_new_instance()
 147 {
 148         // create ppp socket
 149     int ppp_sockfd = socket(PF_PPP, SOCK_RAW, PPPPROTO_CTL);
 150     if (ppp_sockfd < 0)
 151         {
 152                 if (ppp_load_kext() < 0)
 153                         return -1;
 154
 155                 ppp_sockfd = socket(PF_PPP, SOCK_RAW, PPPPROTO_CTL);
 156                 if (ppp_sockfd < 0)
 157                 {
 158                         tun_error("creating ppp socket: %s", strerror(errno));
 159                         return -1;
 160                 }
 161         }
 162
 163         // connect to ppp procotol
 164     struct sockaddr_ppp pppaddr;
 165     pppaddr.ppp_len = sizeof(struct sockaddr_ppp);
 166     pppaddr.ppp_family = AF_PPP;
 167     pppaddr.ppp_proto = PPPPROTO_CTL;
 168     pppaddr.ppp_cookie = 0;
 169     if (connect(ppp_sockfd, (struct sockaddr *)&pppaddr, sizeof(struct sockaddr_ppp)) < 0)
 170         {
 171                 tun_error("connecting ppp socket: %s", strerror(errno));
 172                 close(ppp_sockfd);
 173                 return -1;
 174     }
 175
 176         tun_noerror();
 177         return ppp_sockfd;
 178 }
 179
 180 static int ppp_new_unit(int *unit_number)
 181 {
 182         int fd = ppp_new_instance();
 183         if (fd < 0)
 184                 return -1;
 185
 186         // create ppp unit
 187         if (ioctl(fd, PPPIOCNEWUNIT, unit_number) < 0)
 188         {
 189                 tun_error("creating ppp unit: %s", strerror(errno));
 190                 close(fd);
 191                 return -1;
 192     }
 193
 194         tun_noerror();
 195         return fd;
 196 }
 197
 198 static int ppp_setup_unit(int unit_fd)
 199 {
 200         // send traffic to program
 201         int flags = SC_LOOP_TRAFFIC;
 202         if (ioctl(unit_fd, PPPIOCSFLAGS, &flags) < 0)
 203         {
 204                 tun_error("setting ppp loopback mode: %s", strerror(errno));
 205                 return -1;
 206     }
 207
 208         // allow packets
 209         struct npioctl npi;
 210         npi.protocol = PPP_IP;
 211         npi.mode = NPMODE_PASS;
 212         if (ioctl(unit_fd, PPPIOCSNPMODE, &npi) < 0)
 213         {
 214                 tun_error("starting ppp unit: %s", strerror(errno));
 215                 return -1;
 216         }
 217
 218         tun_noerror();
 219         return 0;
 220 }
 221
 222 static int open_pcap()
 223 {
 224         if (pcap != NULL)
 225         {
 226                 pcap_use_count++;
 227                 return 0;
 228         }
 229
 230         char errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE];
 231         pcap = pcap_open_live("lo0", BUFSIZ, 0, 1, errbuf);
 232         pcap_use_count = 1;
 233
 234         if (pcap == NULL)
 235         {
 236                 tun_error("opening pcap: %s", errbuf);
 237                 return -1;
 238         }
 239
 240         tun_noerror();
 241         return 0;
 242 }
 243
 244 static void close_pcap()
 245 {
 246         if (pcap == NULL)
 247                 return;
 248
 249         pcap_use_count--;
 250         if (pcap_use_count == 0)
 251         {
 252                 pcap_close(pcap);
 253                 pcap = NULL;
 254         }
 255 }
 256
 257 static void allocate_data_buffer(int size)
 258 {
 259         if (data_buffer_length < size)
 260         {
 261                 free(data_buffer);
 262                 data_buffer_length = size;
 263                 data_buffer = malloc(data_buffer_length);
 264         }
 265 }
 266
 267 static void make_device_name(tunemu_device device, int unit_number)
 268 {
 269         snprintf(device, sizeof(tunemu_device), "ppp%d", unit_number);
 270 }
 271
 272 static int check_device_name(tunemu_device device)
 273 {
 274         if (strlen(device) < 4)
 275                 return -1;
 276
 277         int unit_number = atoi(device + 3);
 278         if (unit_number < 0 || unit_number > 999)
 279                 return -1;
 280
 281         tunemu_device compare;
 282         make_device_name(compare, unit_number);
 283
 284         if (strcmp(device, compare) != 0)
 285                 return -1;
 286
 287         return 0;
 288 }
 289
 290 int tunemu_open(tunemu_device device)
 291 {
 292         int ppp_unit_number = -1;
 293         if (device[0] != 0)
 294         {
 295                 if (check_device_name(device) < 0)
 296                 {
 297                         tun_error("invalid device name \"%s\"", device);
 298                         return -1;
 299                 }
 300
 301                 ppp_unit_number = atoi(device + 3);
 302         }
 303
 304         int ppp_unit_fd = ppp_new_unit(&ppp_unit_number);
 305         if (ppp_unit_fd < 0)
 306                 return -1;
 307
 308         if (ppp_setup_unit(ppp_unit_fd) < 0)
 309         {
 310                 close(ppp_unit_fd);
 311                 return -1;
 312         }
 313
 314         if (open_pcap() < 0)
 315         {
 316                 close(ppp_unit_fd);
 317                 return -1;
 318         }
 319
 320         make_device_name(device, ppp_unit_number);
 321
 322         return ppp_unit_fd;
 323 }
 324
 325 int tunemu_close(int ppp_sockfd)
 326 {
 327         int ret = close(ppp_sockfd);
 328
 329         if (ret == 0)
 330                 close_pcap();
 331
 332         return ret;
 333 }
 334
 335 int tunemu_read(int ppp_sockfd, char *buffer, int length)
 336 {
 337         allocate_data_buffer(length + 2);
 338
 339         length = read(ppp_sockfd, data_buffer, length + 2);
 340         if (length < 0)
 341         {
 342                 tun_error("reading packet: %s", strerror(errno));
 343                 return length;
 344         }
 345         tun_noerror();
 346
 347         length -= 2;
 348         if (length < 0)
 349                 return 0;
 350
 351         memcpy(buffer, data_buffer + 2, length);
 352
 353         return length;
 354 }
 355
 356 int tunemu_write(int ppp_sockfd, char *buffer, int length)
 357 {
 358         allocate_data_buffer(length + 4);
 359
 360         data_buffer[0] = 0x02;
 361         data_buffer[1] = 0x00;
 362         data_buffer[2] = 0x00;
 363         data_buffer[3] = 0x00;
 364
 365         memcpy(data_buffer + 4, buffer, length);
 366
 367         if (pcap == NULL)
 368         {
 369                 tun_error("pcap not open");
 370                 return -1;
 371         }
 372
 373         length = pcap_inject(pcap, data_buffer, length + 4);
 374         if (length < 0)
 375         {
 376                 tun_error("injecting packet: %s", pcap_geterr(pcap));
 377                 return length;
 378         }
 379         tun_noerror();
 380
 381         length -= 4;
 382         if (length < 0)
 383                 return 0;
 384
 385         return length;
 386 }