1*fcd7132cSWillem de Bruijn // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2*fcd7132cSWillem de Bruijn
3*fcd7132cSWillem de Bruijn /* Open a tun device.
4*fcd7132cSWillem de Bruijn *
5*fcd7132cSWillem de Bruijn * [modifications: use IFF_NAPI_FRAGS, add sk filter]
6*fcd7132cSWillem de Bruijn *
7*fcd7132cSWillem de Bruijn * Expects the device to have been configured previously, e.g.:
8*fcd7132cSWillem de Bruijn * sudo ip tuntap add name tap1 mode tap
9*fcd7132cSWillem de Bruijn * sudo ip link set tap1 up
10*fcd7132cSWillem de Bruijn * sudo ip link set dev tap1 addr 02:00:00:00:00:01
11*fcd7132cSWillem de Bruijn * sudo ip -6 addr add fdab::1 peer fdab::2 dev tap1 nodad
12*fcd7132cSWillem de Bruijn *
13*fcd7132cSWillem de Bruijn * And to avoid premature pskb_may_pull:
14*fcd7132cSWillem de Bruijn *
15*fcd7132cSWillem de Bruijn * sudo ethtool -K tap1 gro off
16*fcd7132cSWillem de Bruijn * sudo bash -c 'echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/ip_early_demux'
17*fcd7132cSWillem de Bruijn */
18*fcd7132cSWillem de Bruijn
19*fcd7132cSWillem de Bruijn #define _GNU_SOURCE
20*fcd7132cSWillem de Bruijn
21*fcd7132cSWillem de Bruijn #include <arpa/inet.h>
22*fcd7132cSWillem de Bruijn #include <errno.h>
23*fcd7132cSWillem de Bruijn #include <error.h>
24*fcd7132cSWillem de Bruijn #include <fcntl.h>
25*fcd7132cSWillem de Bruijn #include <getopt.h>
26*fcd7132cSWillem de Bruijn #include <linux/filter.h>
27*fcd7132cSWillem de Bruijn #include <linux/if.h>
28*fcd7132cSWillem de Bruijn #include <linux/if_packet.h>
29*fcd7132cSWillem de Bruijn #include <linux/if_tun.h>
30*fcd7132cSWillem de Bruijn #include <linux/ipv6.h>
31*fcd7132cSWillem de Bruijn #include <netinet/if_ether.h>
32*fcd7132cSWillem de Bruijn #include <netinet/in.h>
33*fcd7132cSWillem de Bruijn #include <netinet/ip.h>
34*fcd7132cSWillem de Bruijn #include <netinet/ip6.h>
35*fcd7132cSWillem de Bruijn #include <netinet/udp.h>
36*fcd7132cSWillem de Bruijn #include <poll.h>
37*fcd7132cSWillem de Bruijn #include <signal.h>
38*fcd7132cSWillem de Bruijn #include <stdbool.h>
39*fcd7132cSWillem de Bruijn #include <stddef.h>
40*fcd7132cSWillem de Bruijn #include <stdio.h>
41*fcd7132cSWillem de Bruijn #include <stdlib.h>
42*fcd7132cSWillem de Bruijn #include <string.h>
43*fcd7132cSWillem de Bruijn #include <sys/ioctl.h>
44*fcd7132cSWillem de Bruijn #include <sys/socket.h>
45*fcd7132cSWillem de Bruijn #include <sys/poll.h>
46*fcd7132cSWillem de Bruijn #include <sys/types.h>
47*fcd7132cSWillem de Bruijn #include <sys/uio.h>
48*fcd7132cSWillem de Bruijn #include <unistd.h>
49*fcd7132cSWillem de Bruijn
50*fcd7132cSWillem de Bruijn static bool cfg_do_filter;
51*fcd7132cSWillem de Bruijn static bool cfg_do_frags;
52*fcd7132cSWillem de Bruijn static int cfg_dst_port = 8000;
53*fcd7132cSWillem de Bruijn static char *cfg_ifname;
54*fcd7132cSWillem de Bruijn
tun_open(const char * tun_name)55*fcd7132cSWillem de Bruijn static int tun_open(const char *tun_name)
56*fcd7132cSWillem de Bruijn {
57*fcd7132cSWillem de Bruijn struct ifreq ifr = {0};
58*fcd7132cSWillem de Bruijn int fd, ret;
59*fcd7132cSWillem de Bruijn
60*fcd7132cSWillem de Bruijn fd = open("/dev/net/tun", O_RDWR);
61*fcd7132cSWillem de Bruijn if (fd == -1)
62*fcd7132cSWillem de Bruijn error(1, errno, "open /dev/net/tun");
63*fcd7132cSWillem de Bruijn
64*fcd7132cSWillem de Bruijn ifr.ifr_flags = IFF_TAP;
65*fcd7132cSWillem de Bruijn if (cfg_do_frags)
66*fcd7132cSWillem de Bruijn ifr.ifr_flags |= IFF_NAPI | IFF_NAPI_FRAGS;
67*fcd7132cSWillem de Bruijn
68*fcd7132cSWillem de Bruijn strncpy(ifr.ifr_name, tun_name, IFNAMSIZ - 1);
69*fcd7132cSWillem de Bruijn
70*fcd7132cSWillem de Bruijn ret = ioctl(fd, TUNSETIFF, &ifr);
71*fcd7132cSWillem de Bruijn if (ret)
72*fcd7132cSWillem de Bruijn error(1, ret, "ioctl TUNSETIFF");
73*fcd7132cSWillem de Bruijn
74*fcd7132cSWillem de Bruijn return fd;
75*fcd7132cSWillem de Bruijn }
76*fcd7132cSWillem de Bruijn
sk_set_filter(int fd)77*fcd7132cSWillem de Bruijn static void sk_set_filter(int fd)
78*fcd7132cSWillem de Bruijn {
79*fcd7132cSWillem de Bruijn const int offset_proto = offsetof(struct ip6_hdr, ip6_nxt);
80*fcd7132cSWillem de Bruijn const int offset_dport = sizeof(struct ip6_hdr) + offsetof(struct udphdr, dest);
81*fcd7132cSWillem de Bruijn
82*fcd7132cSWillem de Bruijn /* Filter UDP packets with destination port cfg_dst_port */
83*fcd7132cSWillem de Bruijn struct sock_filter filter_code[] = {
84*fcd7132cSWillem de Bruijn BPF_STMT(BPF_LD + BPF_B + BPF_ABS, SKF_AD_OFF + SKF_AD_PKTTYPE),
85*fcd7132cSWillem de Bruijn BPF_JUMP(BPF_JMP + BPF_JEQ + BPF_K, PACKET_HOST, 0, 4),
86*fcd7132cSWillem de Bruijn BPF_STMT(BPF_LD + BPF_B + BPF_ABS, SKF_NET_OFF + offset_proto),
87*fcd7132cSWillem de Bruijn BPF_JUMP(BPF_JMP + BPF_JEQ + BPF_K, IPPROTO_UDP, 0, 2),
88*fcd7132cSWillem de Bruijn BPF_STMT(BPF_LD + BPF_H + BPF_ABS, SKF_NET_OFF + offset_dport),
89*fcd7132cSWillem de Bruijn BPF_JUMP(BPF_JMP + BPF_JEQ + BPF_K, cfg_dst_port, 1, 0),
90*fcd7132cSWillem de Bruijn BPF_STMT(BPF_RET + BPF_K, 0),
91*fcd7132cSWillem de Bruijn BPF_STMT(BPF_RET + BPF_K, 0xFFFF),
92*fcd7132cSWillem de Bruijn };
93*fcd7132cSWillem de Bruijn
94*fcd7132cSWillem de Bruijn struct sock_fprog filter = {
95*fcd7132cSWillem de Bruijn sizeof(filter_code) / sizeof(filter_code[0]),
96*fcd7132cSWillem de Bruijn filter_code,
97*fcd7132cSWillem de Bruijn };
98*fcd7132cSWillem de Bruijn
99*fcd7132cSWillem de Bruijn if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_ATTACH_FILTER, &filter, sizeof(filter)))
100*fcd7132cSWillem de Bruijn error(1, errno, "setsockopt attach filter");
101*fcd7132cSWillem de Bruijn }
102*fcd7132cSWillem de Bruijn
raw_open(void)103*fcd7132cSWillem de Bruijn static int raw_open(void)
104*fcd7132cSWillem de Bruijn {
105*fcd7132cSWillem de Bruijn int fd;
106*fcd7132cSWillem de Bruijn
107*fcd7132cSWillem de Bruijn fd = socket(PF_INET6, SOCK_RAW, IPPROTO_UDP);
108*fcd7132cSWillem de Bruijn if (fd == -1)
109*fcd7132cSWillem de Bruijn error(1, errno, "socket raw (udp)");
110*fcd7132cSWillem de Bruijn
111*fcd7132cSWillem de Bruijn if (cfg_do_filter)
112*fcd7132cSWillem de Bruijn sk_set_filter(fd);
113*fcd7132cSWillem de Bruijn
114*fcd7132cSWillem de Bruijn return fd;
115*fcd7132cSWillem de Bruijn }
116*fcd7132cSWillem de Bruijn
tun_write(int fd)117*fcd7132cSWillem de Bruijn static void tun_write(int fd)
118*fcd7132cSWillem de Bruijn {
119*fcd7132cSWillem de Bruijn const char eth_src[] = { 0x02, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x02 };
120*fcd7132cSWillem de Bruijn const char eth_dst[] = { 0x02, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01 };
121*fcd7132cSWillem de Bruijn struct tun_pi pi = {0};
122*fcd7132cSWillem de Bruijn struct ipv6hdr ip6h = {0};
123*fcd7132cSWillem de Bruijn struct udphdr uh = {0};
124*fcd7132cSWillem de Bruijn struct ethhdr eth = {0};
125*fcd7132cSWillem de Bruijn uint32_t payload;
126*fcd7132cSWillem de Bruijn struct iovec iov[5];
127*fcd7132cSWillem de Bruijn int ret;
128*fcd7132cSWillem de Bruijn
129*fcd7132cSWillem de Bruijn pi.proto = htons(ETH_P_IPV6);
130*fcd7132cSWillem de Bruijn
131*fcd7132cSWillem de Bruijn memcpy(eth.h_source, eth_src, sizeof(eth_src));
132*fcd7132cSWillem de Bruijn memcpy(eth.h_dest, eth_dst, sizeof(eth_dst));
133*fcd7132cSWillem de Bruijn eth.h_proto = htons(ETH_P_IPV6);
134*fcd7132cSWillem de Bruijn
135*fcd7132cSWillem de Bruijn ip6h.version = 6;
136*fcd7132cSWillem de Bruijn ip6h.payload_len = htons(sizeof(uh) + sizeof(uint32_t));
137*fcd7132cSWillem de Bruijn ip6h.nexthdr = IPPROTO_UDP;
138*fcd7132cSWillem de Bruijn ip6h.hop_limit = 8;
139*fcd7132cSWillem de Bruijn if (inet_pton(AF_INET6, "fdab::2", &ip6h.saddr) != 1)
140*fcd7132cSWillem de Bruijn error(1, errno, "inet_pton src");
141*fcd7132cSWillem de Bruijn if (inet_pton(AF_INET6, "fdab::1", &ip6h.daddr) != 1)
142*fcd7132cSWillem de Bruijn error(1, errno, "inet_pton src");
143*fcd7132cSWillem de Bruijn
144*fcd7132cSWillem de Bruijn uh.source = htons(8000);
145*fcd7132cSWillem de Bruijn uh.dest = htons(cfg_dst_port);
146*fcd7132cSWillem de Bruijn uh.len = ip6h.payload_len;
147*fcd7132cSWillem de Bruijn uh.check = 0;
148*fcd7132cSWillem de Bruijn
149*fcd7132cSWillem de Bruijn payload = htonl(0xABABABAB); /* Covered in IPv6 length */
150*fcd7132cSWillem de Bruijn
151*fcd7132cSWillem de Bruijn iov[0].iov_base = π
152*fcd7132cSWillem de Bruijn iov[0].iov_len = sizeof(pi);
153*fcd7132cSWillem de Bruijn iov[1].iov_base = ð
154*fcd7132cSWillem de Bruijn iov[1].iov_len = sizeof(eth);
155*fcd7132cSWillem de Bruijn iov[2].iov_base = &ip6h;
156*fcd7132cSWillem de Bruijn iov[2].iov_len = sizeof(ip6h);
157*fcd7132cSWillem de Bruijn iov[3].iov_base = &uh;
158*fcd7132cSWillem de Bruijn iov[3].iov_len = sizeof(uh);
159*fcd7132cSWillem de Bruijn iov[4].iov_base = &payload;
160*fcd7132cSWillem de Bruijn iov[4].iov_len = sizeof(payload);
161*fcd7132cSWillem de Bruijn
162*fcd7132cSWillem de Bruijn ret = writev(fd, iov, sizeof(iov) / sizeof(iov[0]));
163*fcd7132cSWillem de Bruijn if (ret <= 0)
164*fcd7132cSWillem de Bruijn error(1, errno, "writev");
165*fcd7132cSWillem de Bruijn }
166*fcd7132cSWillem de Bruijn
raw_read(int fd)167*fcd7132cSWillem de Bruijn static void raw_read(int fd)
168*fcd7132cSWillem de Bruijn {
169*fcd7132cSWillem de Bruijn struct timeval tv = { .tv_usec = 100 * 1000 };
170*fcd7132cSWillem de Bruijn struct msghdr msg = {0};
171*fcd7132cSWillem de Bruijn struct iovec iov[2];
172*fcd7132cSWillem de Bruijn struct udphdr uh;
173*fcd7132cSWillem de Bruijn uint32_t payload[2];
174*fcd7132cSWillem de Bruijn int ret;
175*fcd7132cSWillem de Bruijn
176*fcd7132cSWillem de Bruijn if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, &tv, sizeof(tv)))
177*fcd7132cSWillem de Bruijn error(1, errno, "setsockopt rcvtimeo udp");
178*fcd7132cSWillem de Bruijn
179*fcd7132cSWillem de Bruijn iov[0].iov_base = &uh;
180*fcd7132cSWillem de Bruijn iov[0].iov_len = sizeof(uh);
181*fcd7132cSWillem de Bruijn
182*fcd7132cSWillem de Bruijn iov[1].iov_base = payload;
183*fcd7132cSWillem de Bruijn iov[1].iov_len = sizeof(payload);
184*fcd7132cSWillem de Bruijn
185*fcd7132cSWillem de Bruijn msg.msg_iov = iov;
186*fcd7132cSWillem de Bruijn msg.msg_iovlen = sizeof(iov) / sizeof(iov[0]);
187*fcd7132cSWillem de Bruijn
188*fcd7132cSWillem de Bruijn ret = recvmsg(fd, &msg, 0);
189*fcd7132cSWillem de Bruijn if (ret <= 0)
190*fcd7132cSWillem de Bruijn error(1, errno, "read raw");
191*fcd7132cSWillem de Bruijn if (ret != sizeof(uh) + sizeof(payload[0]))
192*fcd7132cSWillem de Bruijn error(1, errno, "read raw: len=%d\n", ret);
193*fcd7132cSWillem de Bruijn
194*fcd7132cSWillem de Bruijn fprintf(stderr, "raw recv: 0x%x\n", payload[0]);
195*fcd7132cSWillem de Bruijn }
196*fcd7132cSWillem de Bruijn
parse_opts(int argc,char ** argv)197*fcd7132cSWillem de Bruijn static void parse_opts(int argc, char **argv)
198*fcd7132cSWillem de Bruijn {
199*fcd7132cSWillem de Bruijn int c;
200*fcd7132cSWillem de Bruijn
201*fcd7132cSWillem de Bruijn while ((c = getopt(argc, argv, "fFi:")) != -1) {
202*fcd7132cSWillem de Bruijn switch (c) {
203*fcd7132cSWillem de Bruijn case 'f':
204*fcd7132cSWillem de Bruijn cfg_do_filter = true;
205*fcd7132cSWillem de Bruijn printf("bpf filter enabled\n");
206*fcd7132cSWillem de Bruijn break;
207*fcd7132cSWillem de Bruijn case 'F':
208*fcd7132cSWillem de Bruijn cfg_do_frags = true;
209*fcd7132cSWillem de Bruijn printf("napi frags mode enabled\n");
210*fcd7132cSWillem de Bruijn break;
211*fcd7132cSWillem de Bruijn case 'i':
212*fcd7132cSWillem de Bruijn cfg_ifname = optarg;
213*fcd7132cSWillem de Bruijn break;
214*fcd7132cSWillem de Bruijn default:
215*fcd7132cSWillem de Bruijn error(1, 0, "unknown option %c", optopt);
216*fcd7132cSWillem de Bruijn break;
217*fcd7132cSWillem de Bruijn }
218*fcd7132cSWillem de Bruijn }
219*fcd7132cSWillem de Bruijn
220*fcd7132cSWillem de Bruijn if (!cfg_ifname)
221*fcd7132cSWillem de Bruijn error(1, 0, "must specify tap interface name (-i)");
222*fcd7132cSWillem de Bruijn }
223*fcd7132cSWillem de Bruijn
main(int argc,char ** argv)224*fcd7132cSWillem de Bruijn int main(int argc, char **argv)
225*fcd7132cSWillem de Bruijn {
226*fcd7132cSWillem de Bruijn int fdt, fdr;
227*fcd7132cSWillem de Bruijn
228*fcd7132cSWillem de Bruijn parse_opts(argc, argv);
229*fcd7132cSWillem de Bruijn
230*fcd7132cSWillem de Bruijn fdr = raw_open();
231*fcd7132cSWillem de Bruijn fdt = tun_open(cfg_ifname);
232*fcd7132cSWillem de Bruijn
233*fcd7132cSWillem de Bruijn tun_write(fdt);
234*fcd7132cSWillem de Bruijn raw_read(fdr);
235*fcd7132cSWillem de Bruijn
236*fcd7132cSWillem de Bruijn if (close(fdt))
237*fcd7132cSWillem de Bruijn error(1, errno, "close tun");
238*fcd7132cSWillem de Bruijn if (close(fdr))
239*fcd7132cSWillem de Bruijn error(1, errno, "close udp");
240*fcd7132cSWillem de Bruijn
241*fcd7132cSWillem de Bruijn fprintf(stderr, "OK\n");
242*fcd7132cSWillem de Bruijn return 0;
243*fcd7132cSWillem de Bruijn }
244*fcd7132cSWillem de Bruijn
245