src/vnet/ip/ip_types.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2016 Cisco and/or its affiliates.
   3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4  * you may not use this file except in compliance with the License.
   5  * You may obtain a copy of the License at:
   6  *
   7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8  *
   9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12  * See the License for the specific language governing permissions and
  13  * limitations under the License.
  14  */
  15
  16 #include <vnet/ip/ip_types.h>
  17 #include <vnet/ip/format.h>
  18 #include <vnet/ip/ip.h>
  19
  20 u8 *
  21 format_ip_address (u8 * s, va_list * args)
  22 {
  23   ip_address_t *a = va_arg (*args, ip_address_t *);
  24   u8 ver = ip_addr_version (a);
  25   if (ver == AF_IP4)
  26     {
  27       return format (s, "%U", format_ip4_address, &ip_addr_v4 (a));
  28     }
  29   else if (ver == AF_IP6)
  30     {
  31       return format (s, "%U", format_ip6_address, &ip_addr_v6 (a));
  32     }
  33   else
  34     {
  35       clib_warning ("Can't format IP version %d!", ver);
  36       return 0;
  37     }
  38 }
  39
  40 uword
  41 unformat_ip_address (unformat_input_t * input, va_list * args)
  42 {
  43   ip_address_t *a = va_arg (*args, ip_address_t *);
  44
  45   clib_memset (a, 0, sizeof (*a));
  46   if (unformat (input, "%U", unformat_ip4_address, &ip_addr_v4 (a)))
  47     ip_addr_version (a) = AF_IP4;
  48   else if (unformat_user (input, unformat_ip6_address, &ip_addr_v6 (a)))
  49     ip_addr_version (a) = AF_IP6;
  50   else
  51     return 0;
  52   return 1;
  53 }
  54
  55 u8 *
  56 format_ip_prefix (u8 * s, va_list * args)
  57 {
  58   ip_prefix_t *a = va_arg (*args, ip_prefix_t *);
  59   return format (s, "%U/%d", format_ip_address, &ip_prefix_addr (a),
  60                  ip_prefix_len (a));
  61 }
  62
  63 uword
  64 unformat_ip_prefix (unformat_input_t * input, va_list * args)
  65 {
  66   ip_prefix_t *a = va_arg (*args, ip_prefix_t *);
  67   /* %d writes more than a u8 */
  68   int plen;
  69   if (unformat (input, "%U/%d", unformat_ip_address, &ip_prefix_addr (a),
  70                 &plen))
  71     {
  72       ip_prefix_len (a) = plen;
  73       if ((ip_prefix_version (a) == AF_IP4 && 32 < ip_prefix_len (a)) ||
  74           (ip_prefix_version (a) == AF_IP6 && 128 < ip_prefix_len (a)))
  75         {
  76           clib_warning ("Prefix length to big: %d!", ip_prefix_len (a));
  77           return 0;
  78         }
  79       ip_prefix_normalize (a);
  80     }
  81   else
  82     return 0;
  83   return 1;
  84 }
  85
  86 u16
  87 ip_address_size (const ip_address_t * a)
  88 {
  89   switch (ip_addr_version (a))
  90     {
  91     case AF_IP4:
  92       return sizeof (ip4_address_t);
  93       break;
  94     case AF_IP6:
  95       return sizeof (ip6_address_t);
  96       break;
  97     }
  98   return 0;
  99 }
 100
 101 bool
 102 ip_address_is_zero (const ip_address_t * ip)
 103 {
 104   switch (ip_addr_version (ip))
 105     {
 106     case AF_IP4:
 107       return (ip_addr_v4 (ip).as_u32 == 0);
 108     case AF_IP6:
 109       return (ip_addr_v6 (ip).as_u64[0] == 0 &&
 110               ip_addr_v6 (ip).as_u64[1] == 0);
 111       break;
 112     }
 113   return false;
 114 }
 115
 116 int
 117 ip_address_cmp (const ip_address_t * ip1, const ip_address_t * ip2)
 118 {
 119   int res = 0;
 120   if (ip_addr_version (ip1) != ip_addr_version (ip2))
 121     return -1;
 122   res = ip46_address_cmp (&ip_addr_46 (ip1), &ip_addr_46 (ip2));
 123
 124   if (res < 0)
 125     res = 2;
 126   else if (res > 0)
 127     res = 1;
 128
 129   return res;
 130 }
 131
 132 void
 133 ip_address_copy (ip_address_t * dst, const ip_address_t * src)
 134 {
 135   if (AF_IP4 == ip_addr_version (src))
 136     {
 137       /* don't copy any garbage from the union */
 138       clib_memset (dst, 0, sizeof (*dst));
 139       ip_addr_v4 (dst) = ip_addr_v4 (src);
 140       dst->version = AF_IP4;
 141     }
 142   else
 143     {
 144       clib_memcpy (dst, src, sizeof (ip_address_t));
 145     }
 146 }
 147
 148 u8 *
 149 ip_addr_bytes (ip_address_t * ip)
 150 {
 151   switch (ip->version)
 152     {
 153     case AF_IP4:
 154       return (u8 *) & ip_addr_v4 (ip);
 155     case AF_IP6:
 156       return (u8 *) & ip_addr_v6 (ip);
 157       break;
 158     }
 159   ASSERT (0);
 160   return (NULL);
 161 }
 162
 163 void
 164 ip_address_copy_addr (void *dst, const ip_address_t * src)
 165 {
 166   switch (src->version)
 167     {
 168     case AF_IP4:
 169       clib_memcpy (dst, &ip_addr_v4 (src), ip_address_size (src));
 170       break;
 171     case AF_IP6:
 172       clib_memcpy (dst, &ip_addr_v6 (src), ip_address_size (src));
 173       break;
 174     }
 175 }
 176
 177 u16
 178 ip_version_to_size (ip_address_family_t af)
 179 {
 180   switch (af)
 181     {
 182     case AF_IP4:
 183       return sizeof (ip4_address_t);
 184       break;
 185     case AF_IP6:
 186       return sizeof (ip6_address_t);
 187       break;
 188     }
 189   return 0;
 190 }
 191
 192 vnet_link_t
 193 ip_address_family_to_link_type (ip_address_family_t af)
 194 {
 195   switch (af)
 196     {
 197     case AF_IP4:
 198       return (VNET_LINK_IP4);
 199     case AF_IP6:
 200       return (VNET_LINK_IP6);
 201     }
 202   ASSERT (0);
 203   return (VNET_LINK_IP4);
 204 }
 205
 206 void
 207 ip_address_set (ip_address_t *dst, const void *src, ip_address_family_t af)
 208 {
 209   ip_addr_version (dst) = af;
 210
 211   switch (af)
 212     {
 213     case AF_IP4:
 214       ip_addr_v4 (dst) = *(ip4_address_t *) src;
 215       break;
 216     case AF_IP6:
 217       ip_addr_v6 (dst) = *(ip6_address_t *) src;
 218       break;
 219     }
 220 }
 221
 222 fib_protocol_t
 223 ip_address_family_to_fib_proto (ip_address_family_t af)
 224 {
 225   switch (af)
 226     {
 227     case AF_IP4:
 228       return (FIB_PROTOCOL_IP4);
 229     case AF_IP6:
 230       return (FIB_PROTOCOL_IP6);
 231     }
 232   ASSERT (0);
 233   return (FIB_PROTOCOL_IP4);
 234 }
 235
 236 ip_address_family_t
 237 ip_address_family_from_fib_proto (fib_protocol_t fp)
 238 {
 239   switch (fp)
 240     {
 241     case FIB_PROTOCOL_IP4:
 242       return (AF_IP4);
 243     case FIB_PROTOCOL_IP6:
 244       return (AF_IP6);
 245     case FIB_PROTOCOL_MPLS:
 246       ASSERT (0);
 247     }
 248   return (AF_IP4);
 249 }
 250
 251 fib_protocol_t
 252 ip_address_to_46 (const ip_address_t * addr, ip46_address_t * a)
 253 {
 254   *a = ip_addr_46 (addr);
 255   return (ip_address_family_to_fib_proto (ip_addr_version (addr)));
 256 }
 257
 258 void
 259 ip_address_from_46 (const ip46_address_t * nh,
 260                     fib_protocol_t fproto, ip_address_t * ip)
 261 {
 262   ip_addr_46 (ip) = *nh;
 263   ip_addr_version (ip) = ip_address_family_from_fib_proto (fproto);
 264 }
 265
 266 /**
 267  * convert from a IP address to a FIB prefix
 268  */
 269 void
 270 ip_address_to_fib_prefix (const ip_address_t * addr, fib_prefix_t * prefix)
 271 {
 272   if (addr->version == AF_IP4)
 273     {
 274       prefix->fp_len = 32;
 275       prefix->fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP4;
 276       clib_memset (&prefix->fp_addr.pad, 0, sizeof (prefix->fp_addr.pad));
 277       memcpy (&prefix->fp_addr.ip4, &addr->ip.ip4,
 278               sizeof (prefix->fp_addr.ip4));
 279     }
 280   else
 281     {
 282       prefix->fp_len = 128;
 283       prefix->fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP6;
 284       memcpy (&prefix->fp_addr.ip6, &addr->ip.ip6,
 285               sizeof (prefix->fp_addr.ip6));
 286     }
 287   prefix->___fp___pad = 0;
 288 }
 289
 290 void
 291 ip_address_increment (ip_address_t * ip)
 292 {
 293   ip46_address_increment ((ip_addr_version (ip) == AF_IP4 ?
 294                            IP46_TYPE_IP4 : IP46_TYPE_IP6), &ip_addr_46 (ip));
 295 }
 296
 297 void
 298 ip_address_reset (ip_address_t * ip)
 299 {
 300   clib_memset (ip, 0, sizeof (*ip));
 301 }
 302
 303 static void
 304 ip_prefix_normalize_ip4 (ip4_address_t * ip4, u8 preflen)
 305 {
 306   u32 mask = ~0;
 307
 308   ASSERT (ip4);
 309
 310   if (32 <= preflen)
 311     {
 312       return;
 313     }
 314
 315   mask = pow2_mask (preflen) << (32 - preflen);
 316   mask = clib_host_to_net_u32 (mask);
 317   ip4->data_u32 &= mask;
 318 }
 319
 320 static void
 321 ip_prefix_normalize_ip6 (ip6_address_t * ip6, u8 preflen)
 322 {
 323   u8 mask_6[16];
 324   u32 *m;
 325   u8 j, i0, i1;
 326
 327   ASSERT (ip6);
 328
 329   clib_memset (mask_6, 0, sizeof (mask_6));
 330
 331   if (128 <= preflen)
 332     {
 333       return;
 334     }
 335
 336   i1 = preflen % 32;
 337   i0 = preflen / 32;
 338   m = (u32 *) & mask_6[0];
 339
 340   for (j = 0; j < i0; j++)
 341     {
 342       m[j] = ~0;
 343     }
 344
 345   if (i1)
 346     {
 347       m[i0] = clib_host_to_net_u32 (pow2_mask (i1) << (32 - i1));
 348     }
 349
 350   for (j = 0; j < sizeof (mask_6); j++)
 351     {
 352       ip6->as_u8[j] &= mask_6[j];
 353     }
 354 }
 355
 356 void
 357 ip_prefix_normalize (ip_prefix_t * a)
 358 {
 359   u8 preflen = ip_prefix_len (a);
 360
 361   switch (ip_prefix_version (a))
 362     {
 363     case AF_IP4:
 364       ip_prefix_normalize_ip4 (&ip_prefix_v4 (a), preflen);
 365       break;
 366
 367     case AF_IP6:
 368       ip_prefix_normalize_ip6 (&ip_prefix_v6 (a), preflen);
 369       break;
 370
 371     default:
 372       ASSERT (0);
 373     }
 374 }
 375
 376 void
 377 ip_prefix_copy (void *dst, void *src)
 378 {
 379   clib_memcpy (dst, src, sizeof (ip_prefix_t));
 380 }
 381
 382 int
 383 ip_prefix_cmp (ip_prefix_t * p1, ip_prefix_t * p2)
 384 {
 385   int cmp = 0;
 386
 387   ip_prefix_normalize (p1);
 388   ip_prefix_normalize (p2);
 389
 390   cmp = ip_address_cmp (&ip_prefix_addr (p1), &ip_prefix_addr (p2));
 391   if (cmp == 0)
 392     {
 393       if (ip_prefix_len (p1) < ip_prefix_len (p2))
 394         {
 395           cmp = 1;
 396         }
 397       else
 398         {
 399           if (ip_prefix_len (p1) > ip_prefix_len (p2))
 400             cmp = 2;
 401         }
 402     }
 403   return cmp;
 404 }
 405
 406 /**
 407  * convert from a LISP to a FIB prefix
 408  */
 409 void
 410 ip_prefix_to_fib_prefix (const ip_prefix_t * ip_prefix,
 411                          fib_prefix_t * fib_prefix)
 412 {
 413   ip_address_to_fib_prefix (&ip_prefix->addr, fib_prefix);
 414   fib_prefix->fp_len = ip_prefix->len;
 415 }
 416
 417 static bool
 418 ip4_prefix_validate (const ip_prefix_t * ip)
 419 {
 420   ip4_address_t ip4_addr, ip4_mask;
 421
 422   if (ip_prefix_len (ip) > 32)
 423     return (false);
 424
 425   ip4_addr = ip_prefix_v4 (ip);
 426   ip4_preflen_to_mask (ip_prefix_len (ip), &ip4_mask);
 427
 428   return ((ip4_addr.as_u32 & ip4_mask.as_u32) == ip4_addr.as_u32);
 429 }
 430
 431 static bool
 432 ip6_prefix_validate (const ip_prefix_t * ip)
 433 {
 434   ip6_address_t ip6_addr, ip6_mask;
 435
 436   if (ip_prefix_len (ip) > 128)
 437     return (false);
 438
 439   ip6_addr = ip_prefix_v6 (ip);
 440   ip6_preflen_to_mask (ip_prefix_len (ip), &ip6_mask);
 441
 442   return (((ip6_addr.as_u64[0] & ip6_mask.as_u64[0]) == ip6_addr.as_u64[0]) &&
 443           ((ip6_addr.as_u64[1] & ip6_mask.as_u64[1]) == ip6_addr.as_u64[1]));
 444 }
 445
 446 bool
 447 ip_prefix_validate (const ip_prefix_t * ip)
 448 {
 449   switch (ip_prefix_version (ip))
 450     {
 451     case AF_IP4:
 452       return (ip4_prefix_validate (ip));
 453     case AF_IP6:
 454       return (ip6_prefix_validate (ip));
 455     }
 456   ASSERT (0);
 457   return (false);
 458 }
 459
 460 void
 461 ip4_address_normalize (ip4_address_t * ip4, u8 preflen)
 462 {
 463   ASSERT (preflen <= 32);
 464   if (preflen == 0)
 465     ip4->data_u32 = 0;
 466   else
 467     ip4->data_u32 &= clib_net_to_host_u32 (0xffffffff << (32 - preflen));
 468 }
 469
 470 void
 471 ip6_address_normalize (ip6_address_t * ip6, u8 preflen)
 472 {
 473   ASSERT (preflen <= 128);
 474   if (preflen == 0)
 475     {
 476       ip6->as_u64[0] = 0;
 477       ip6->as_u64[1] = 0;
 478     }
 479   else if (preflen <= 64)
 480     {
 481       ip6->as_u64[0] &=
 482         clib_host_to_net_u64 (0xffffffffffffffffL << (64 - preflen));
 483       ip6->as_u64[1] = 0;
 484     }
 485   else
 486     ip6->as_u64[1] &=
 487       clib_host_to_net_u64 (0xffffffffffffffffL << (128 - preflen));
 488 }
 489
 490 void
 491 ip4_preflen_to_mask (u8 pref_len, ip4_address_t * ip)
 492 {
 493   if (pref_len == 0)
 494     ip->as_u32 = 0;
 495   else
 496     ip->as_u32 = clib_host_to_net_u32 (~((1 << (32 - pref_len)) - 1));
 497 }
 498
 499 u32
 500 ip4_mask_to_preflen (ip4_address_t * mask)
 501 {
 502   if (mask->as_u32 == 0)
 503     return 0;
 504   return (32 - log2_first_set (clib_net_to_host_u32 (mask->as_u32)));
 505 }
 506
 507 void
 508 ip4_prefix_max_address_host_order (ip4_address_t * ip, u8 plen,
 509                                    ip4_address_t * res)
 510 {
 511   u32 not_mask;
 512   not_mask = (1 << (32 - plen)) - 1;
 513   res->as_u32 = clib_net_to_host_u32 (ip->as_u32) + not_mask;
 514 }
 515
 516 void
 517 ip6_preflen_to_mask (u8 pref_len, ip6_address_t * mask)
 518 {
 519   if (pref_len == 0)
 520     {
 521       mask->as_u64[0] = 0;
 522       mask->as_u64[1] = 0;
 523     }
 524   else if (pref_len <= 64)
 525     {
 526       mask->as_u64[0] =
 527         clib_host_to_net_u64 (0xffffffffffffffffL << (64 - pref_len));
 528       mask->as_u64[1] = 0;
 529     }
 530   else
 531     {
 532       mask->as_u64[0] = 0xffffffffffffffffL;
 533       mask->as_u64[1] =
 534         clib_host_to_net_u64 (0xffffffffffffffffL << (128 - pref_len));
 535     }
 536 }
 537
 538 void
 539 ip6_prefix_max_address_host_order (ip6_address_t * ip, u8 plen,
 540                                    ip6_address_t * res)
 541 {
 542   u64 not_mask;
 543   if (plen == 0)
 544     {
 545       res->as_u64[0] = 0xffffffffffffffffL;
 546       res->as_u64[1] = 0xffffffffffffffffL;
 547     }
 548   else if (plen <= 64)
 549     {
 550       not_mask = ((u64) 1 << (64 - plen)) - 1;
 551       res->as_u64[0] = clib_net_to_host_u64 (ip->as_u64[0]) + not_mask;
 552       res->as_u64[1] = 0xffffffffffffffffL;
 553     }
 554   else
 555     {
 556       not_mask = ((u64) 1 << (128 - plen)) - 1;
 557       res->as_u64[1] = clib_net_to_host_u64 (ip->as_u64[1]) + not_mask;
 558     }
 559 }
 560
 561 u32
 562 ip6_mask_to_preflen (ip6_address_t * mask)
 563 {
 564   if (mask->as_u64[1] != 0)
 565     return 128 - log2_first_set (clib_net_to_host_u64 (mask->as_u64[1]));
 566   if (mask->as_u64[0] != 0)
 567     return 64 - log2_first_set (clib_net_to_host_u64 (mask->as_u64[0]));
 568   return 0;
 569 }
 570
 571 /*
 572  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 573  *
 574  * Local Variables:
 575  * eval: (c-set-style "gnu")
 576  * End:
 577  */