sys/netinet/tcp_subr.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993, 1995
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  15  *    without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  *      @(#)tcp_subr.c  8.2 (Berkeley) 5/24/95
  30  */
  31
  32 #include <sys/cdefs.h>
  33 __FBSDID("$FreeBSD$");
  34
  35 #include "opt_compat.h"
  36 #include "opt_inet.h"
  37 #include "opt_inet6.h"
  38 #include "opt_ipsec.h"
  39 #include "opt_mac.h"
  40 #include "opt_tcpdebug.h"
  41
  42 #include <sys/param.h>
  43 #include <sys/systm.h>
  44 #include <sys/callout.h>
  45 #include <sys/kernel.h>
  46 #include <sys/sysctl.h>
  47 #include <sys/malloc.h>
  48 #include <sys/mbuf.h>
  49 #ifdef INET6
  50 #include <sys/domain.h>
  51 #endif
  52 #include <sys/priv.h>
  53 #include <sys/proc.h>
  54 #include <sys/socket.h>
  55 #include <sys/socketvar.h>
  56 #include <sys/protosw.h>
  57 #include <sys/random.h>
  58 #include <sys/vimage.h>
  59
  60 #include <vm/uma.h>
  61
  62 #include <net/route.h>
  63 #include <net/if.h>
  64
  65 #include <netinet/in.h>
  66 #include <netinet/in_systm.h>
  67 #include <netinet/ip.h>
  68 #ifdef INET6
  69 #include <netinet/ip6.h>
  70 #endif
  71 #include <netinet/in_pcb.h>
  72 #ifdef INET6
  73 #include <netinet6/in6_pcb.h>
  74 #endif
  75 #include <netinet/in_var.h>
  76 #include <netinet/ip_var.h>
  77 #ifdef INET6
  78 #include <netinet6/ip6_var.h>
  79 #include <netinet6/scope6_var.h>
  80 #include <netinet6/nd6.h>
  81 #endif
  82 #include <netinet/ip_icmp.h>
  83 #include <netinet/tcp.h>
  84 #include <netinet/tcp_fsm.h>
  85 #include <netinet/tcp_seq.h>
  86 #include <netinet/tcp_timer.h>
  87 #include <netinet/tcp_var.h>
  88 #include <netinet/tcp_syncache.h>
  89 #include <netinet/tcp_offload.h>
  90 #ifdef INET6
  91 #include <netinet6/tcp6_var.h>
  92 #endif
  93 #include <netinet/tcpip.h>
  94 #ifdef TCPDEBUG
  95 #include <netinet/tcp_debug.h>
  96 #endif
  97 #include <netinet6/ip6protosw.h>
  98
  99 #ifdef IPSEC
 100 #include <netipsec/ipsec.h>
 101 #include <netipsec/xform.h>
 102 #ifdef INET6
 103 #include <netipsec/ipsec6.h>
 104 #endif
 105 #include <netipsec/key.h>
 106 #endif /*IPSEC*/
 107
 108 #include <machine/in_cksum.h>
 109 #include <sys/md5.h>
 110
 111 #include <security/mac/mac_framework.h>
 112
 113 int     tcp_mssdflt = TCP_MSS;
 114 #ifdef INET6
 115 int     tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
 116 #endif
 117
 118 static int
 119 sysctl_net_inet_tcp_mss_check(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 120 {
 121         int error, new;
 122
 123         new = V_tcp_mssdflt;
 124         error = sysctl_handle_int(oidp, &new, 0, req);
 125         if (error == 0 && req->newptr) {
 126                 if (new < TCP_MINMSS)
 127                         error = EINVAL;
 128                 else
 129                         V_tcp_mssdflt = new;
 130         }
 131         return (error);
 132 }
 133
 134 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 135            &tcp_mssdflt, 0, &sysctl_net_inet_tcp_mss_check, "I",
 136            "Default TCP Maximum Segment Size");
 137
 138 #ifdef INET6
 139 static int
 140 sysctl_net_inet_tcp_mss_v6_check(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 141 {
 142         int error, new;
 143
 144         new = V_tcp_v6mssdflt;
 145         error = sysctl_handle_int(oidp, &new, 0, req);
 146         if (error == 0 && req->newptr) {
 147                 if (new < TCP_MINMSS)
 148                         error = EINVAL;
 149                 else
 150                         V_tcp_v6mssdflt = new;
 151         }
 152         return (error);
 153 }
 154
 155 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 156            &tcp_v6mssdflt, 0, &sysctl_net_inet_tcp_mss_v6_check, "I",
 157            "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
 158 #endif
 159
 160 /*
 161  * Minimum MSS we accept and use. This prevents DoS attacks where
 162  * we are forced to a ridiculous low MSS like 20 and send hundreds
 163  * of packets instead of one. The effect scales with the available
 164  * bandwidth and quickly saturates the CPU and network interface
 165  * with packet generation and sending. Set to zero to disable MINMSS
 166  * checking. This setting prevents us from sending too small packets.
 167  */
 168 int     tcp_minmss = TCP_MINMSS;
 169 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, minmss, CTLFLAG_RW,
 170     &tcp_minmss , 0, "Minmum TCP Maximum Segment Size");
 171
 172 int     tcp_do_rfc1323 = 1;
 173 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW,
 174     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
 175
 176 static int      tcp_log_debug = 0;
 177 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, log_debug, CTLFLAG_RW,
 178     &tcp_log_debug, 0, "Log errors caused by incoming TCP segments");
 179
 180 static int      tcp_tcbhashsize = 0;
 181 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RDTUN,
 182     &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control-block hashtable");
 183
 184 static int      do_tcpdrain = 1;
 185 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW,
 186     &do_tcpdrain, 0,
 187     "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
 188
 189 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, pcbcount, CTLFLAG_RD,
 190     &tcbinfo.ipi_count, 0, "Number of active PCBs");
 191
 192 static int      icmp_may_rst = 1;
 193 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW,
 194     &icmp_may_rst, 0,
 195     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
 196
 197 static int      tcp_isn_reseed_interval = 0;
 198 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
 199     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
 200
 201 /*
 202  * TCP bandwidth limiting sysctls.  Note that the default lower bound of
 203  * 1024 exists only for debugging.  A good production default would be
 204  * something like 6100.
 205  */
 206 SYSCTL_NODE(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight, CTLFLAG_RW, 0,
 207     "TCP inflight data limiting");
 208
 209 static int      tcp_inflight_enable = 1;
 210 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, enable, CTLFLAG_RW,
 211     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
 212
 213 static int      tcp_inflight_debug = 0;
 214 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, debug, CTLFLAG_RW,
 215     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
 216
 217 static int      tcp_inflight_rttthresh;
 218 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, rttthresh, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 219     &tcp_inflight_rttthresh, 0, sysctl_msec_to_ticks, "I",
 220     "RTT threshold below which inflight will deactivate itself");
 221
 222 static int      tcp_inflight_min = 6144;
 223 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, min, CTLFLAG_RW,
 224     &tcp_inflight_min, 0, "Lower-bound for TCP inflight window");
 225
 226 static int      tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 227 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, max, CTLFLAG_RW,
 228     &tcp_inflight_max, 0, "Upper-bound for TCP inflight window");
 229
 230 static int      tcp_inflight_stab = 20;
 231 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, stab, CTLFLAG_RW,
 232     &tcp_inflight_stab, 0, "Inflight Algorithm Stabilization 20 = 2 packets");
 233
 234 uma_zone_t sack_hole_zone;
 235
 236 static struct inpcb *tcp_notify(struct inpcb *, int);
 237 static void     tcp_isn_tick(void *);
 238
 239 /*
 240  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
 241  *
 242  * Note that this can be overridden by the kernel environment
 243  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
 244  */
 245 #ifndef TCBHASHSIZE
 246 #define TCBHASHSIZE     512
 247 #endif
 248
 249 /*
 250  * XXX
 251  * Callouts should be moved into struct tcp directly.  They are currently
 252  * separate because the tcpcb structure is exported to userland for sysctl
 253  * parsing purposes, which do not know about callouts.
 254  */
 255 struct tcpcb_mem {
 256         struct  tcpcb           tcb;
 257         struct  tcp_timer       tt;
 258 };
 259
 260 static uma_zone_t tcpcb_zone;
 261 MALLOC_DEFINE(M_TCPLOG, "tcplog", "TCP address and flags print buffers");
 262 struct callout isn_callout;
 263 static struct mtx isn_mtx;
 264
 265 #define ISN_LOCK_INIT() mtx_init(&isn_mtx, "isn_mtx", NULL, MTX_DEF)
 266 #define ISN_LOCK()      mtx_lock(&isn_mtx)
 267 #define ISN_UNLOCK()    mtx_unlock(&isn_mtx)
 268
 269 /*
 270  * TCP initialization.
 271  */
 272 static void
 273 tcp_zone_change(void *tag)
 274 {
 275
 276         uma_zone_set_max(V_tcbinfo.ipi_zone, maxsockets);
 277         uma_zone_set_max(tcpcb_zone, maxsockets);
 278         tcp_tw_zone_change();
 279 }
 280
 281 static int
 282 tcp_inpcb_init(void *mem, int size, int flags)
 283 {
 284         struct inpcb *inp = mem;
 285
 286         INP_LOCK_INIT(inp, "inp", "tcpinp");
 287         return (0);
 288 }
 289
 290 void
 291 tcp_init(void)
 292 {
 293
 294         int hashsize = TCBHASHSIZE;
 295         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
 296         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
 297         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
 298         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
 299         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
 300         tcp_msl = TCPTV_MSL;
 301         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
 302         if (tcp_rexmit_min < 1)
 303                 tcp_rexmit_min = 1;
 304         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
 305         V_tcp_inflight_rttthresh = TCPTV_INFLIGHT_RTTTHRESH;
 306         tcp_finwait2_timeout = TCPTV_FINWAIT2_TIMEOUT;
 307
 308         INP_INFO_LOCK_INIT(&V_tcbinfo, "tcp");
 309         LIST_INIT(&V_tcb);
 310         V_tcbinfo.ipi_listhead = &V_tcb;
 311         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
 312         if (!powerof2(hashsize)) {
 313                 printf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
 314                 hashsize = 512; /* safe default */
 315         }
 316         tcp_tcbhashsize = hashsize;
 317         V_tcbinfo.ipi_hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
 318             &V_tcbinfo.ipi_hashmask);
 319         V_tcbinfo.ipi_porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
 320             &V_tcbinfo.ipi_porthashmask);
 321         V_tcbinfo.ipi_zone = uma_zcreate("inpcb", sizeof(struct inpcb),
 322             NULL, NULL, tcp_inpcb_init, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 323         uma_zone_set_max(V_tcbinfo.ipi_zone, maxsockets);
 324 #ifdef INET6
 325 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
 326 #else /* INET6 */
 327 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
 328 #endif /* INET6 */
 329         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
 330                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
 331         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
 332                 panic("tcp_init");
 333 #undef TCP_MINPROTOHDR
 334         /*
 335          * These have to be type stable for the benefit of the timers.
 336          */
 337         tcpcb_zone = uma_zcreate("tcpcb", sizeof(struct tcpcb_mem),
 338             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 339         uma_zone_set_max(tcpcb_zone, maxsockets);
 340         tcp_tw_init();
 341         syncache_init();
 342         tcp_hc_init();
 343         tcp_reass_init();
 344         ISN_LOCK_INIT();
 345         callout_init(&isn_callout, CALLOUT_MPSAFE);
 346         tcp_isn_tick(NULL);
 347         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, tcp_fini, NULL,
 348                 SHUTDOWN_PRI_DEFAULT);
 349         sack_hole_zone = uma_zcreate("sackhole", sizeof(struct sackhole),
 350             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 351         EVENTHANDLER_REGISTER(maxsockets_change, tcp_zone_change, NULL,
 352                 EVENTHANDLER_PRI_ANY);
 353 }
 354
 355 void
 356 tcp_fini(void *xtp)
 357 {
 358
 359         callout_stop(&isn_callout);
 360 }
 361
 362 /*
 363  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
 364  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
 365  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
 366  */
 367 void
 368 tcpip_fillheaders(struct inpcb *inp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
 369 {
 370         struct tcphdr *th = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
 371
 372         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
 373
 374 #ifdef INET6
 375         if ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
 376                 struct ip6_hdr *ip6;
 377
 378                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
 379                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
 380                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
 381                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
 382                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
 383                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
 384                 ip6->ip6_plen = htons(sizeof(struct tcphdr));
 385                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
 386                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
 387         } else
 388 #endif
 389         {
 390                 struct ip *ip;
 391
 392                 ip = (struct ip *)ip_ptr;
 393                 ip->ip_v = IPVERSION;
 394                 ip->ip_hl = 5;
 395                 ip->ip_tos = inp->inp_ip_tos;
 396                 ip->ip_len = 0;
 397                 ip->ip_id = 0;
 398                 ip->ip_off = 0;
 399                 ip->ip_ttl = inp->inp_ip_ttl;
 400                 ip->ip_sum = 0;
 401                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
 402                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
 403                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
 404         }
 405         th->th_sport = inp->inp_lport;
 406         th->th_dport = inp->inp_fport;
 407         th->th_seq = 0;
 408         th->th_ack = 0;
 409         th->th_x2 = 0;
 410         th->th_off = 5;
 411         th->th_flags = 0;
 412         th->th_win = 0;
 413         th->th_urp = 0;
 414         th->th_sum = 0;         /* in_pseudo() is called later for ipv4 */
 415 }
 416
 417 /*
 418  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
 419  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
 420  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
 421  */
 422 struct tcptemp *
 423 tcpip_maketemplate(struct inpcb *inp)
 424 {
 425         struct tcptemp *t;
 426
 427         t = malloc(sizeof(*t), M_TEMP, M_NOWAIT);
 428         if (t == NULL)
 429                 return (NULL);
 430         tcpip_fillheaders(inp, (void *)&t->tt_ipgen, (void *)&t->tt_t);
 431         return (t);
 432 }
 433
 434 /*
 435  * Send a single message to the TCP at address specified by
 436  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
 437  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
 438  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
 439  * template for a connection.  If flags are given then we send
 440  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
 441  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
 442  *
 443  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
 444  * segment are as specified by the parameters.
 445  *
 446  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
 447  */
 448 void
 449 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
 450     tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
 451 {
 452         int tlen;
 453         int win = 0;
 454         struct ip *ip;
 455         struct tcphdr *nth;
 456 #ifdef INET6
 457         struct ip6_hdr *ip6;
 458         int isipv6;
 459 #endif /* INET6 */
 460         int ipflags = 0;
 461         struct inpcb *inp;
 462
 463         KASSERT(tp != NULL || m != NULL, ("tcp_respond: tp and m both NULL"));
 464
 465 #ifdef INET6
 466         isipv6 = ((struct ip *)ipgen)->ip_v == 6;
 467         ip6 = ipgen;
 468 #endif /* INET6 */
 469         ip = ipgen;
 470
 471         if (tp != NULL) {
 472                 inp = tp->t_inpcb;
 473                 KASSERT(inp != NULL, ("tcp control block w/o inpcb"));
 474                 INP_WLOCK_ASSERT(inp);
 475         } else
 476                 inp = NULL;
 477
 478         if (tp != NULL) {
 479                 if (!(flags & TH_RST)) {
 480                         win = sbspace(&inp->inp_socket->so_rcv);
 481                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
 482                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
 483                 }
 484         }
 485         if (m == NULL) {
 486                 m = m_gethdr(M_DONTWAIT, MT_DATA);
 487                 if (m == NULL)
 488                         return;
 489                 tlen = 0;
 490                 m->m_data += max_linkhdr;
 491 #ifdef INET6
 492                 if (isipv6) {
 493                         bcopy((caddr_t)ip6, mtod(m, caddr_t),
 494                               sizeof(struct ip6_hdr));
 495                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 496                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 497                 } else
 498 #endif /* INET6 */
 499               {
 500                 bcopy((caddr_t)ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
 501                 ip = mtod(m, struct ip *);
 502                 nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 503               }
 504                 bcopy((caddr_t)th, (caddr_t)nth, sizeof(struct tcphdr));
 505                 flags = TH_ACK;
 506         } else {
 507                 /*
 508                  *  reuse the mbuf.
 509                  * XXX MRT We inherrit the FIB, which is lucky.
 510                  */
 511                 m_freem(m->m_next);
 512                 m->m_next = NULL;
 513                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
 514                 /* m_len is set later */
 515                 tlen = 0;
 516 #define xchg(a,b,type) { type t; t=a; a=b; b=t; }
 517 #ifdef INET6
 518                 if (isipv6) {
 519                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
 520                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 521                 } else
 522 #endif /* INET6 */
 523               {
 524                 xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
 525                 nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 526               }
 527                 if (th != nth) {
 528                         /*
 529                          * this is usually a case when an extension header
 530                          * exists between the IPv6 header and the
 531                          * TCP header.
 532                          */
 533                         nth->th_sport = th->th_sport;
 534                         nth->th_dport = th->th_dport;
 535                 }
 536                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
 537 #undef xchg
 538         }
 539 #ifdef INET6
 540         if (isipv6) {
 541                 ip6->ip6_flow = 0;
 542                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
 543                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
 544                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof (struct tcphdr) +
 545                                                 tlen));
 546                 tlen += sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct tcphdr);
 547         } else
 548 #endif
 549         {
 550                 tlen += sizeof (struct tcpiphdr);
 551                 ip->ip_len = tlen;
 552                 ip->ip_ttl = V_ip_defttl;
 553                 if (V_path_mtu_discovery)
 554                         ip->ip_off |= IP_DF;
 555         }
 556         m->m_len = tlen;
 557         m->m_pkthdr.len = tlen;
 558         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
 559 #ifdef MAC
 560         if (inp != NULL) {
 561                 /*
 562                  * Packet is associated with a socket, so allow the
 563                  * label of the response to reflect the socket label.
 564                  */
 565                 INP_WLOCK_ASSERT(inp);
 566                 mac_inpcb_create_mbuf(inp, m);
 567         } else {
 568                 /*
 569                  * Packet is not associated with a socket, so possibly
 570                  * update the label in place.
 571                  */
 572                 mac_netinet_tcp_reply(m);
 573         }
 574 #endif
 575         nth->th_seq = htonl(seq);
 576         nth->th_ack = htonl(ack);
 577         nth->th_x2 = 0;
 578         nth->th_off = sizeof (struct tcphdr) >> 2;
 579         nth->th_flags = flags;
 580         if (tp != NULL)
 581                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
 582         else
 583                 nth->th_win = htons((u_short)win);
 584         nth->th_urp = 0;
 585 #ifdef INET6
 586         if (isipv6) {
 587                 nth->th_sum = 0;
 588                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
 589                                         sizeof(struct ip6_hdr),
 590                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
 591                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp != NULL ? tp->t_inpcb :
 592                     NULL, NULL);
 593         } else
 594 #endif /* INET6 */
 595         {
 596                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
 597                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
 598                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
 599                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
 600         }
 601 #ifdef TCPDEBUG
 602         if (tp == NULL || (inp->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
 603                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
 604 #endif
 605 #ifdef INET6
 606         if (isipv6)
 607                 (void) ip6_output(m, NULL, NULL, ipflags, NULL, NULL, inp);
 608         else
 609 #endif /* INET6 */
 610         (void) ip_output(m, NULL, NULL, ipflags, NULL, inp);
 611 }
 612
 613 /*
 614  * Create a new TCP control block, making an
 615  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
 616  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
 617  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
 618  */
 619 struct tcpcb *
 620 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
 621 {
 622         struct tcpcb_mem *tm;
 623         struct tcpcb *tp;
 624 #ifdef INET6
 625         int isipv6 = (inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 626 #endif /* INET6 */
 627
 628         tm = uma_zalloc(tcpcb_zone, M_NOWAIT | M_ZERO);
 629         if (tm == NULL)
 630                 return (NULL);
 631         tp = &tm->tcb;
 632         tp->t_timers = &tm->tt;
 633         /*      LIST_INIT(&tp->t_segq); */      /* XXX covered by M_ZERO */
 634         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd =
 635 #ifdef INET6
 636                 isipv6 ? V_tcp_v6mssdflt :
 637 #endif /* INET6 */
 638                 V_tcp_mssdflt;
 639
 640         /* Set up our timeouts. */
 641         callout_init(&tp->t_timers->tt_rexmt, CALLOUT_MPSAFE);
 642         callout_init(&tp->t_timers->tt_persist, CALLOUT_MPSAFE);
 643         callout_init(&tp->t_timers->tt_keep, CALLOUT_MPSAFE);
 644         callout_init(&tp->t_timers->tt_2msl, CALLOUT_MPSAFE);
 645         callout_init(&tp->t_timers->tt_delack, CALLOUT_MPSAFE);
 646
 647         if (V_tcp_do_rfc1323)
 648                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE|TF_REQ_TSTMP);
 649         if (V_tcp_do_sack)
 650                 tp->t_flags |= TF_SACK_PERMIT;
 651         TAILQ_INIT(&tp->snd_holes);
 652         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
 653         /*
 654          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
 655          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
 656          * reasonable initial retransmit time.
 657          */
 658         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
 659         tp->t_rttvar = ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
 660         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
 661         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
 662         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 663         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 664         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 665         tp->t_rcvtime = ticks;
 666         tp->t_bw_rtttime = ticks;
 667         /*
 668          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
 669          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
 670          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
 671          */
 672         inp->inp_ip_ttl = V_ip_defttl;
 673         inp->inp_ppcb = tp;
 674         return (tp);            /* XXX */
 675 }
 676
 677 /*
 678  * Drop a TCP connection, reporting
 679  * the specified error.  If connection is synchronized,
 680  * then send a RST to peer.
 681  */
 682 struct tcpcb *
 683 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int errno)
 684 {
 685         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
 686
 687         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&V_tcbinfo);
 688         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 689
 690         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
 691                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
 692                 (void) tcp_output_reset(tp);
 693                 V_tcpstat.tcps_drops++;
 694         } else
 695                 V_tcpstat.tcps_conndrops++;
 696         if (errno == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
 697                 errno = tp->t_softerror;
 698         so->so_error = errno;
 699         return (tcp_close(tp));
 700 }
 701
 702 void
 703 tcp_discardcb(struct tcpcb *tp)
 704 {
 705         struct tseg_qent *q;
 706         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
 707         struct socket *so = inp->inp_socket;
 708 #ifdef INET6
 709         int isipv6 = (inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 710 #endif /* INET6 */
 711
 712         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
 713
 714         /*
 715          * Make sure that all of our timers are stopped before we
 716          * delete the PCB.
 717          */
 718         callout_stop(&tp->t_timers->tt_rexmt);
 719         callout_stop(&tp->t_timers->tt_persist);
 720         callout_stop(&tp->t_timers->tt_keep);
 721         callout_stop(&tp->t_timers->tt_2msl);
 722         callout_stop(&tp->t_timers->tt_delack);
 723
 724         /*
 725          * If we got enough samples through the srtt filter,
 726          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
 727          * 'Enough' is arbitrarily defined as 4 rtt samples.
 728          * 4 samples is enough for the srtt filter to converge
 729          * to within enough % of the correct value; fewer samples
 730          * and we could save a bogus rtt. The danger is not high
 731          * as tcp quickly recovers from everything.
 732          * XXX: Works very well but needs some more statistics!
 733          */
 734         if (tp->t_rttupdated >= 4) {
 735                 struct hc_metrics_lite metrics;
 736                 u_long ssthresh;
 737
 738                 bzero(&metrics, sizeof(metrics));
 739                 /*
 740                  * Update the ssthresh always when the conditions below
 741                  * are satisfied. This gives us better new start value
 742                  * for the congestion avoidance for new connections.
 743                  * ssthresh is only set if packet loss occured on a session.
 744                  *
 745                  * XXXRW: 'so' may be NULL here, and/or socket buffer may be
 746                  * being torn down.  Ideally this code would not use 'so'.
 747                  */
 748                 ssthresh = tp->snd_ssthresh;
 749                 if (ssthresh != 0 && ssthresh < so->so_snd.sb_hiwat / 2) {
 750                         /*
 751                          * convert the limit from user data bytes to
 752                          * packets then to packet data bytes.
 753                          */
 754                         ssthresh = (ssthresh + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
 755                         if (ssthresh < 2)
 756                                 ssthresh = 2;
 757                         ssthresh *= (u_long)(tp->t_maxseg +
 758 #ifdef INET6
 759                                       (isipv6 ? sizeof (struct ip6_hdr) +
 760                                                sizeof (struct tcphdr) :
 761 #endif
 762                                        sizeof (struct tcpiphdr)
 763 #ifdef INET6
 764                                        )
 765 #endif
 766                                       );
 767                 } else
 768                         ssthresh = 0;
 769                 metrics.rmx_ssthresh = ssthresh;
 770
 771                 metrics.rmx_rtt = tp->t_srtt;
 772                 metrics.rmx_rttvar = tp->t_rttvar;
 773                 /* XXX: This wraps if the pipe is more than 4 Gbit per second */
 774                 metrics.rmx_bandwidth = tp->snd_bandwidth;
 775                 metrics.rmx_cwnd = tp->snd_cwnd;
 776                 metrics.rmx_sendpipe = 0;
 777                 metrics.rmx_recvpipe = 0;
 778
 779                 tcp_hc_update(&inp->inp_inc, &metrics);
 780         }
 781
 782         /* free the reassembly queue, if any */
 783         while ((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
 784                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
 785                 m_freem(q->tqe_m);
 786                 uma_zfree(tcp_reass_zone, q);
 787                 tp->t_segqlen--;
 788                 V_tcp_reass_qsize--;
 789         }
 790         /* Disconnect offload device, if any. */
 791         tcp_offload_detach(tp);
 792
 793         tcp_free_sackholes(tp);
 794         inp->inp_ppcb = NULL;
 795         tp->t_inpcb = NULL;
 796         uma_zfree(tcpcb_zone, tp);
 797 }
 798
 799 /*
 800  * Attempt to close a TCP control block, marking it as dropped, and freeing
 801  * the socket if we hold the only reference.
 802  */
 803 struct tcpcb *
 804 tcp_close(struct tcpcb *tp)
 805 {
 806         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
 807         struct socket *so;
 808
 809         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&V_tcbinfo);
 810         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
 811
 812         /* Notify any offload devices of listener close */
 813         if (tp->t_state == TCPS_LISTEN)
 814                 tcp_offload_listen_close(tp);
 815         in_pcbdrop(inp);
 816         V_tcpstat.tcps_closed++;
 817         KASSERT(inp->inp_socket != NULL, ("tcp_close: inp_socket NULL"));
 818         so = inp->inp_socket;
 819         soisdisconnected(so);
 820         if (inp->inp_vflag & INP_SOCKREF) {
 821                 KASSERT(so->so_state & SS_PROTOREF,
 822                     ("tcp_close: !SS_PROTOREF"));
 823                 inp->inp_vflag &= ~INP_SOCKREF;
 824                 INP_WUNLOCK(inp);
 825                 ACCEPT_LOCK();
 826                 SOCK_LOCK(so);
 827                 so->so_state &= ~SS_PROTOREF;
 828                 sofree(so);
 829                 return (NULL);
 830         }
 831         return (tp);
 832 }
 833
 834 void
 835 tcp_drain(void)
 836 {
 837
 838         if (do_tcpdrain) {
 839                 struct inpcb *inpb;
 840                 struct tcpcb *tcpb;
 841                 struct tseg_qent *te;
 842
 843         /*
 844          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
 845          * if there is one...
 846          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
 847          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
 848          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
 849          *      usefull.
 850          */
 851                 INP_INFO_RLOCK(&V_tcbinfo);
 852                 LIST_FOREACH(inpb, V_tcbinfo.ipi_listhead, inp_list) {
 853                         if (inpb->inp_vflag & INP_TIMEWAIT)
 854                                 continue;
 855                         INP_WLOCK(inpb);
 856                         if ((tcpb = intotcpcb(inpb)) != NULL) {
 857                                 while ((te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq))
 858                                     != NULL) {
 859                                         LIST_REMOVE(te, tqe_q);
 860                                         m_freem(te->tqe_m);
 861                                         uma_zfree(tcp_reass_zone, te);
 862                                         tcpb->t_segqlen--;
 863                                         V_tcp_reass_qsize--;
 864                                 }
 865                                 tcp_clean_sackreport(tcpb);
 866                         }
 867                         INP_WUNLOCK(inpb);
 868                 }
 869                 INP_INFO_RUNLOCK(&V_tcbinfo);
 870         }
 871 }
 872
 873 /*
 874  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
 875  * store error as soft error, but wake up user
 876  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
 877  *
 878  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
 879  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
 880  */
 881 static struct inpcb *
 882 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
 883 {
 884         struct tcpcb *tp;
 885
 886         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&V_tcbinfo);
 887         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
 888
 889         if ((inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) ||
 890             (inp->inp_vflag & INP_DROPPED))
 891                 return (inp);
 892
 893         tp = intotcpcb(inp);
 894         KASSERT(tp != NULL, ("tcp_notify: tp == NULL"));
 895
 896         /*
 897          * Ignore some errors if we are hooked up.
 898          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
 899          * and receives a second error, give up now.  This is better
 900          * than waiting a long time to establish a connection that
 901          * can never complete.
 902          */
 903         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
 904             (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
 905              error == EHOSTDOWN)) {
 906                 return (inp);
 907         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
 908             tp->t_softerror) {
 909                 tp = tcp_drop(tp, error);
 910                 if (tp != NULL)
 911                         return (inp);
 912                 else
 913                         return (NULL);
 914         } else {
 915                 tp->t_softerror = error;
 916                 return (inp);
 917         }
 918 #if 0
 919         wakeup( &so->so_timeo);
 920         sorwakeup(so);
 921         sowwakeup(so);
 922 #endif
 923 }
 924
 925 static int
 926 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 927 {
 928         int error, i, m, n, pcb_count;
 929         struct inpcb *inp, **inp_list;
 930         inp_gen_t gencnt;
 931         struct xinpgen xig;
 932
 933         /*
 934          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
 935          * resource-intensive to repeat twice on every request.
 936          */
 937         if (req->oldptr == NULL) {
 938                 m = syncache_pcbcount();
 939                 n = V_tcbinfo.ipi_count;
 940                 req->oldidx = 2 * (sizeof xig)
 941                         + ((m + n) + n/8) * sizeof(struct xtcpcb);
 942                 return (0);
 943         }
 944
 945         if (req->newptr != NULL)
 946                 return (EPERM);
 947
 948         /*
 949          * OK, now we're committed to doing something.
 950          */
 951         INP_INFO_RLOCK(&V_tcbinfo);
 952         gencnt = V_tcbinfo.ipi_gencnt;
 953         n = V_tcbinfo.ipi_count;
 954         INP_INFO_RUNLOCK(&V_tcbinfo);
 955
 956         m = syncache_pcbcount();
 957
 958         error = sysctl_wire_old_buffer(req, 2 * (sizeof xig)
 959                 + (n + m) * sizeof(struct xtcpcb));
 960         if (error != 0)
 961                 return (error);
 962
 963         xig.xig_len = sizeof xig;
 964         xig.xig_count = n + m;
 965         xig.xig_gen = gencnt;
 966         xig.xig_sogen = so_gencnt;
 967         error = SYSCTL_OUT(req, &xig, sizeof xig);
 968         if (error)
 969                 return (error);
 970
 971         error = syncache_pcblist(req, m, &pcb_count);
 972         if (error)
 973                 return (error);
 974
 975         inp_list = malloc(n * sizeof *inp_list, M_TEMP, M_WAITOK);
 976         if (inp_list == NULL)
 977                 return (ENOMEM);
 978
 979         INP_INFO_RLOCK(&V_tcbinfo);
 980         for (inp = LIST_FIRST(V_tcbinfo.ipi_listhead), i = 0;
 981             inp != NULL && i < n; inp = LIST_NEXT(inp, inp_list)) {
 982                 INP_RLOCK(inp);
 983                 if (inp->inp_gencnt <= gencnt) {
 984                         /*
 985                          * XXX: This use of cr_cansee(), introduced with
 986                          * TCP state changes, is not quite right, but for
 987                          * now, better than nothing.
 988                          */
 989                         if (inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) {
 990                                 if (intotw(inp) != NULL)
 991                                         error = cr_cansee(req->td->td_ucred,
 992                                             intotw(inp)->tw_cred);
 993                                 else
 994                                         error = EINVAL; /* Skip this inp. */
 995                         } else
 996                                 error = cr_canseesocket(req->td->td_ucred,
 997                                     inp->inp_socket);
 998                         if (error == 0)
 999                                 inp_list[i++] = inp;
1000                 }
1001                 INP_RUNLOCK(inp);
1002         }
1003         INP_INFO_RUNLOCK(&V_tcbinfo);
1004         n = i;
1005
1006         error = 0;
1007         for (i = 0; i < n; i++) {
1008                 inp = inp_list[i];
1009                 INP_RLOCK(inp);
1010                 if (inp->inp_gencnt <= gencnt) {
1011                         struct xtcpcb xt;
1012                         void *inp_ppcb;
1013
1014                         bzero(&xt, sizeof(xt));
1015                         xt.xt_len = sizeof xt;
1016                         /* XXX should avoid extra copy */
1017                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
1018                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
1019                         if (inp_ppcb == NULL)
1020                                 bzero((char *) &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1021                         else if (inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) {
1022                                 bzero((char *) &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1023                                 xt.xt_tp.t_state = TCPS_TIME_WAIT;
1024                         } else
1025                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1026                         if (inp->inp_socket != NULL)
1027                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
1028                         else {
1029                                 bzero(&xt.xt_socket, sizeof xt.xt_socket);
1030                                 xt.xt_socket.xso_protocol = IPPROTO_TCP;
1031                         }
1032                         xt.xt_inp.inp_gencnt = inp->inp_gencnt;
1033                         INP_RUNLOCK(inp);
1034                         error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
1035                 } else
1036                         INP_RUNLOCK(inp);
1037
1038         }
1039         if (!error) {
1040                 /*
1041                  * Give the user an updated idea of our state.
1042                  * If the generation differs from what we told
1043                  * her before, she knows that something happened
1044                  * while we were processing this request, and it
1045                  * might be necessary to retry.
1046                  */
1047                 INP_INFO_RLOCK(&V_tcbinfo);
1048                 xig.xig_gen = V_tcbinfo.ipi_gencnt;
1049                 xig.xig_sogen = so_gencnt;
1050                 xig.xig_count = V_tcbinfo.ipi_count + pcb_count;
1051                 INP_INFO_RUNLOCK(&V_tcbinfo);
1052                 error = SYSCTL_OUT(req, &xig, sizeof xig);
1053         }
1054         free(inp_list, M_TEMP);
1055         return (error);
1056 }
1057
1058 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1059     tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1060
1061 static int
1062 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1063 {
1064         struct xucred xuc;
1065         struct sockaddr_in addrs[2];
1066         struct inpcb *inp;
1067         int error;
1068
1069         error = priv_check(req->td, PRIV_NETINET_GETCRED);
1070         if (error)
1071                 return (error);
1072         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof(addrs));
1073         if (error)
1074                 return (error);
1075         INP_INFO_RLOCK(&V_tcbinfo);
1076         inp = in_pcblookup_hash(&V_tcbinfo, addrs[1].sin_addr,
1077             addrs[1].sin_port, addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1078         if (inp != NULL) {
1079                 INP_RLOCK(inp);
1080                 INP_INFO_RUNLOCK(&V_tcbinfo);
1081                 if (inp->inp_socket == NULL)
1082                         error = ENOENT;
1083                 if (error == 0)
1084                         error = cr_canseesocket(req->td->td_ucred,
1085                             inp->inp_socket);
1086                 if (error == 0)
1087                         cru2x(inp->inp_socket->so_cred, &xuc);
1088                 INP_RUNLOCK(inp);
1089         } else {
1090                 INP_INFO_RUNLOCK(&V_tcbinfo);
1091                 error = ENOENT;
1092         }
1093         if (error == 0)
1094                 error = SYSCTL_OUT(req, &xuc, sizeof(struct xucred));
1095         return (error);
1096 }
1097
1098 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred,
1099     CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RW|CTLFLAG_PRISON, 0, 0,
1100     tcp_getcred, "S,xucred", "Get the xucred of a TCP connection");
1101
1102 #ifdef INET6
1103 static int
1104 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1105 {
1106         struct xucred xuc;
1107         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1108         struct inpcb *inp;
1109         int error, mapped = 0;
1110
1111         error = priv_check(req->td, PRIV_NETINET_GETCRED);
1112         if (error)
1113                 return (error);
1114         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof(addrs));
1115         if (error)
1116                 return (error);
1117         if ((error = sa6_embedscope(&addrs[0], V_ip6_use_defzone)) != 0 ||
1118             (error = sa6_embedscope(&addrs[1], V_ip6_use_defzone)) != 0) {
1119                 return (error);
1120         }
1121         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1122                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1123                         mapped = 1;
1124                 else
1125                         return (EINVAL);
1126         }
1127
1128         INP_INFO_RLOCK(&V_tcbinfo);
1129         if (mapped == 1)
1130                 inp = in_pcblookup_hash(&V_tcbinfo,
1131                         *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1132                         addrs[1].sin6_port,
1133                         *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1134                         addrs[0].sin6_port,
1135                         0, NULL);
1136         else
1137                 inp = in6_pcblookup_hash(&V_tcbinfo,
1138                         &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1139                         &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port, 0, NULL);
1140         if (inp != NULL) {
1141                 INP_RLOCK(inp);
1142                 INP_INFO_RUNLOCK(&V_tcbinfo);
1143                 if (inp->inp_socket == NULL)
1144                         error = ENOENT;
1145                 if (error == 0)
1146                         error = cr_canseesocket(req->td->td_ucred,
1147                             inp->inp_socket);
1148                 if (error == 0)
1149                         cru2x(inp->inp_socket->so_cred, &xuc);
1150                 INP_RUNLOCK(inp);
1151         } else {
1152                 INP_INFO_RUNLOCK(&V_tcbinfo);
1153                 error = ENOENT;
1154         }
1155         if (error == 0)
1156                 error = SYSCTL_OUT(req, &xuc, sizeof(struct xucred));
1157         return (error);
1158 }
1159
1160 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred,
1161     CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RW|CTLFLAG_PRISON, 0, 0,
1162     tcp6_getcred, "S,xucred", "Get the xucred of a TCP6 connection");
1163 #endif
1164
1165
1166 void
1167 tcp_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *vip)
1168 {
1169         struct ip *ip = vip;
1170         struct tcphdr *th;
1171         struct in_addr faddr;
1172         struct inpcb *inp;
1173         struct tcpcb *tp;
1174         struct inpcb *(*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1175         struct icmp *icp;
1176         struct in_conninfo inc;
1177         tcp_seq icmp_tcp_seq;
1178         int mtu;
1179
1180         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1181         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1182                 return;
1183
1184         if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1185                 notify = tcp_mtudisc;
1186         else if (V_icmp_may_rst && (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1187                 cmd == PRC_UNREACH_PORT || cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) && ip)
1188                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1189         /*
1190          * Redirects don't need to be handled up here.
1191          */
1192         else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd))
1193                 return;
1194         /*
1195          * Source quench is depreciated.
1196          */
1197         else if (cmd == PRC_QUENCH)
1198                 return;
1199         /*
1200          * Hostdead is ugly because it goes linearly through all PCBs.
1201          * XXX: We never get this from ICMP, otherwise it makes an
1202          * excellent DoS attack on machines with many connections.
1203          */
1204         else if (cmd == PRC_HOSTDEAD)
1205                 ip = NULL;
1206         else if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0)
1207                 return;
1208         if (ip != NULL) {
1209                 icp = (struct icmp *)((caddr_t)ip
1210                                       - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1211                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip
1212                                        + (ip->ip_hl << 2));
1213                 INP_INFO_WLOCK(&V_tcbinfo);
1214                 inp = in_pcblookup_hash(&V_tcbinfo, faddr, th->th_dport,
1215                     ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1216                 if (inp != NULL)  {
1217                         INP_WLOCK(inp);
1218                         if (!(inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) &&
1219                             !(inp->inp_vflag & INP_DROPPED) &&
1220                             !(inp->inp_socket == NULL)) {
1221                                 icmp_tcp_seq = htonl(th->th_seq);
1222                                 tp = intotcpcb(inp);
1223                                 if (SEQ_GEQ(icmp_tcp_seq, tp->snd_una) &&
1224                                     SEQ_LT(icmp_tcp_seq, tp->snd_max)) {
1225                                         if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1226                                             /*
1227                                              * MTU discovery:
1228                                              * If we got a needfrag set the MTU
1229                                              * in the route to the suggested new
1230                                              * value (if given) and then notify.
1231                                              */
1232                                             bzero(&inc, sizeof(inc));
1233                                             inc.inc_flags = 0;  /* IPv4 */
1234                                             inc.inc_faddr = faddr;
1235                                             inc.inc_fibnum =
1236                                                 inp->inp_inc.inc_fibnum;
1237
1238                                             mtu = ntohs(icp->icmp_nextmtu);
1239                                             /*
1240                                              * If no alternative MTU was
1241                                              * proposed, try the next smaller
1242                                              * one.  ip->ip_len has already
1243                                              * been swapped in icmp_input().
1244                                              */
1245                                             if (!mtu)
1246                                                 mtu = ip_next_mtu(ip->ip_len,
1247                                                  1);
1248                                             if (mtu < max(296, V_tcp_minmss
1249                                                  + sizeof(struct tcpiphdr)))
1250                                                 mtu = 0;
1251                                             if (!mtu)
1252                                                 mtu = V_tcp_mssdflt
1253                                                  + sizeof(struct tcpiphdr);
1254                                             /*
1255                                              * Only cache the the MTU if it
1256                                              * is smaller than the interface
1257                                              * or route MTU.  tcp_mtudisc()
1258                                              * will do right thing by itself.
1259                                              */
1260                                             if (mtu <= tcp_maxmtu(&inc, NULL))
1261                                                 tcp_hc_updatemtu(&inc, mtu);
1262                                         }
1263
1264                                         inp = (*notify)(inp, inetctlerrmap[cmd]);
1265                                 }
1266                         }
1267                         if (inp != NULL)
1268                                 INP_WUNLOCK(inp);
1269                 } else {
1270                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1271                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1272                         inc.inc_faddr = faddr;
1273                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1274 #ifdef INET6
1275                         inc.inc_isipv6 = 0;
1276 #endif
1277                         syncache_unreach(&inc, th);
1278                 }
1279                 INP_INFO_WUNLOCK(&V_tcbinfo);
1280         } else
1281                 in_pcbnotifyall(&V_tcbinfo, faddr, inetctlerrmap[cmd], notify);
1282 }
1283
1284 #ifdef INET6
1285 void
1286 tcp6_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *d)
1287 {
1288         struct tcphdr th;
1289         struct inpcb *(*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1290         struct ip6_hdr *ip6;
1291         struct mbuf *m;
1292         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1293         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1294         int off;
1295         struct tcp_portonly {
1296                 u_int16_t th_sport;
1297                 u_int16_t th_dport;
1298         } *thp;
1299
1300         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1301             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1302                 return;
1303
1304         if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1305                 notify = tcp_mtudisc;
1306         else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1307                  ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0))
1308                 return;
1309         /* Source quench is depreciated. */
1310         else if (cmd == PRC_QUENCH)
1311                 return;
1312
1313         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1314         if (d != NULL) {
1315                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1316                 m = ip6cp->ip6c_m;
1317                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1318                 off = ip6cp->ip6c_off;
1319                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1320         } else {
1321                 m = NULL;
1322                 ip6 = NULL;
1323                 off = 0;        /* fool gcc */
1324                 sa6_src = &sa6_any;
1325         }
1326
1327         if (ip6 != NULL) {
1328                 struct in_conninfo inc;
1329                 /*
1330                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1331                  * M and OFF are valid.
1332                  */
1333
1334                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1335                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof(*thp))
1336                         return;
1337
1338                 bzero(&th, sizeof(th));
1339                 m_copydata(m, off, sizeof(*thp), (caddr_t)&th);
1340
1341                 in6_pcbnotify(&V_tcbinfo, sa, th.th_dport,
1342                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1343                     th.th_sport, cmd, NULL, notify);
1344
1345                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1346                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1347                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1348                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1349                 inc.inc_isipv6 = 1;
1350                 INP_INFO_WLOCK(&V_tcbinfo);
1351                 syncache_unreach(&inc, &th);
1352                 INP_INFO_WUNLOCK(&V_tcbinfo);
1353         } else
1354                 in6_pcbnotify(&V_tcbinfo, sa, 0, (const struct sockaddr *)sa6_src,
1355                               0, cmd, NULL, notify);
1356 }
1357 #endif /* INET6 */
1358
1359
1360 /*
1361  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1362  *
1363  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1364  * 1.  In SYN-ACK packets.
1365  * 2.  In SYN packets.
1366  *
1367  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1368  * tcp_syncache.c for details.
1369  *
1370  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1371  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1372  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1373  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1374  * RFC 1948 is used, with only small modifications.
1375  *
1376  * Implementation details:
1377  *
1378  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1379  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1380  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1381  * before rollover.
1382  *
1383  * As reading the *exact* system time is too expensive to be done
1384  * whenever setting up a TCP connection, we increment the time
1385  * offset in two ways.  First, a small random positive increment
1386  * is added to isn_offset for each connection that is set up.
1387  * Second, the function tcp_isn_tick fires once per clock tick
1388  * and increments isn_offset as necessary so that sequence numbers
1389  * are incremented at approximately ISN_BYTES_PER_SECOND.  The
1390  * random positive increments serve only to ensure that the same
1391  * exact sequence number is never sent out twice (as could otherwise
1392  * happen when a port is recycled in less than the system tick
1393  * interval.)
1394  *
1395  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1396  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1397  * as reseeding should not be necessary.
1398  *
1399  * Locking of the global variables isn_secret, isn_last_reseed, isn_offset,
1400  * isn_offset_old, and isn_ctx is performed using the TCP pcbinfo lock.  In
1401  * general, this means holding an exclusive (write) lock.
1402  */
1403
1404 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1405 #define ISN_STATIC_INCREMENT 4096
1406 #define ISN_RANDOM_INCREMENT (4096 - 1)
1407
1408 static u_char isn_secret[32];
1409 static int isn_last_reseed;
1410 static u_int32_t isn_offset, isn_offset_old;
1411 static MD5_CTX isn_ctx;
1412
1413 tcp_seq
1414 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1415 {
1416         u_int32_t md5_buffer[4];
1417         tcp_seq new_isn;
1418
1419         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
1420
1421         ISN_LOCK();
1422         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1423         if ((V_isn_last_reseed == 0) || ((V_tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1424              (((u_int)V_isn_last_reseed + (u_int)V_tcp_isn_reseed_interval*hz)
1425                 < (u_int)ticks))) {
1426                 read_random(&V_isn_secret, sizeof(V_isn_secret));
1427                 V_isn_last_reseed = ticks;
1428         }
1429
1430         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1431         MD5Init(&V_isn_ctx);
1432         MD5Update(&V_isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1433         MD5Update(&V_isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1434 #ifdef INET6
1435         if ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
1436                 MD5Update(&V_isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1437                           sizeof(struct in6_addr));
1438                 MD5Update(&V_isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1439                           sizeof(struct in6_addr));
1440         } else
1441 #endif
1442         {
1443                 MD5Update(&V_isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1444                           sizeof(struct in_addr));
1445                 MD5Update(&V_isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1446                           sizeof(struct in_addr));
1447         }
1448         MD5Update(&V_isn_ctx, (u_char *) &V_isn_secret, sizeof(V_isn_secret));
1449         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &V_isn_ctx);
1450         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1451         V_isn_offset += ISN_STATIC_INCREMENT +
1452                 (arc4random() & ISN_RANDOM_INCREMENT);
1453         new_isn += V_isn_offset;
1454         ISN_UNLOCK();
1455         return (new_isn);
1456 }
1457
1458 /*
1459  * Increment the offset to the next ISN_BYTES_PER_SECOND / 100 boundary
1460  * to keep time flowing at a relatively constant rate.  If the random
1461  * increments have already pushed us past the projected offset, do nothing.
1462  */
1463 static void
1464 tcp_isn_tick(void *xtp)
1465 {
1466         u_int32_t projected_offset;
1467
1468         ISN_LOCK();
1469         projected_offset = V_isn_offset_old + ISN_BYTES_PER_SECOND / 100;
1470
1471         if (SEQ_GT(projected_offset, V_isn_offset))
1472                 V_isn_offset = projected_offset;
1473
1474         V_isn_offset_old = V_isn_offset;
1475         callout_reset(&isn_callout, hz/100, tcp_isn_tick, NULL);
1476         ISN_UNLOCK();
1477 }
1478
1479 /*
1480  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1481  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1482  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1483  */
1484 struct inpcb *
1485 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int errno)
1486 {
1487         struct tcpcb *tp;
1488
1489         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&V_tcbinfo);
1490         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
1491
1492         if ((inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) ||
1493             (inp->inp_vflag & INP_DROPPED))
1494                 return (inp);
1495
1496         tp = intotcpcb(inp);
1497         if (tp->t_state != TCPS_SYN_SENT)
1498                 return (inp);
1499
1500         tp = tcp_drop(tp, errno);
1501         if (tp != NULL)
1502                 return (inp);
1503         else
1504                 return (NULL);
1505 }
1506
1507 /*
1508  * When `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1509  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1510  * since we know the packet we just sent was dropped.
1511  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1512  */
1513 struct inpcb *
1514 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int errno)
1515 {
1516         struct tcpcb *tp;
1517         struct socket *so;
1518
1519         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
1520         if ((inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) ||
1521             (inp->inp_vflag & INP_DROPPED))
1522                 return (inp);
1523
1524         tp = intotcpcb(inp);
1525         KASSERT(tp != NULL, ("tcp_mtudisc: tp == NULL"));
1526
1527         tcp_mss_update(tp, -1, NULL);
1528
1529         so = inp->inp_socket;
1530         SOCKBUF_LOCK(&so->so_snd);
1531         /* If the mss is larger than the socket buffer, decrease the mss. */
1532         if (so->so_snd.sb_hiwat < tp->t_maxseg)
1533                 tp->t_maxseg = so->so_snd.sb_hiwat;
1534         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1535
1536         V_tcpstat.tcps_mturesent++;
1537         tp->t_rtttime = 0;
1538         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1539         tcp_free_sackholes(tp);
1540         tp->snd_recover = tp->snd_max;
1541         if (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT)
1542                 EXIT_FASTRECOVERY(tp);
1543         tcp_output_send(tp);
1544         return (inp);
1545 }
1546
1547 /*
1548  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1549  * is found and it cannot be allocated, then return NULL.  This routine
1550  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1551  * to get the interface MTU.
1552  */
1553 u_long
1554 tcp_maxmtu(struct in_conninfo *inc, int *flags)
1555 {
1556         struct route sro;
1557         struct sockaddr_in *dst;
1558         struct ifnet *ifp;
1559         u_long maxmtu = 0;
1560
1561         KASSERT(inc != NULL, ("tcp_maxmtu with NULL in_conninfo pointer"));
1562
1563         bzero(&sro, sizeof(sro));
1564         if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1565                 dst = (struct sockaddr_in *)&sro.ro_dst;
1566                 dst->sin_family = AF_INET;
1567                 dst->sin_len = sizeof(*dst);
1568                 dst->sin_addr = inc->inc_faddr;
1569                 in_rtalloc_ign(&sro, RTF_CLONING, inc->inc_fibnum);
1570         }
1571         if (sro.ro_rt != NULL) {
1572                 ifp = sro.ro_rt->rt_ifp;
1573                 if (sro.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu == 0)
1574                         maxmtu = ifp->if_mtu;
1575                 else
1576                         maxmtu = min(sro.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu, ifp->if_mtu);
1577
1578                 /* Report additional interface capabilities. */
1579                 if (flags != NULL) {
1580                         if (ifp->if_capenable & IFCAP_TSO4 &&
1581                             ifp->if_hwassist & CSUM_TSO)
1582                                 *flags |= CSUM_TSO;
1583                 }
1584                 RTFREE(sro.ro_rt);
1585         }
1586         return (maxmtu);
1587 }
1588
1589 #ifdef INET6
1590 u_long
1591 tcp_maxmtu6(struct in_conninfo *inc, int *flags)
1592 {
1593         struct route_in6 sro6;
1594         struct ifnet *ifp;
1595         u_long maxmtu = 0;
1596
1597         KASSERT(inc != NULL, ("tcp_maxmtu6 with NULL in_conninfo pointer"));
1598
1599         bzero(&sro6, sizeof(sro6));
1600         if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1601                 sro6.ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1602                 sro6.ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1603                 sro6.ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1604                 rtalloc_ign((struct route *)&sro6, RTF_CLONING);
1605         }
1606         if (sro6.ro_rt != NULL) {
1607                 ifp = sro6.ro_rt->rt_ifp;
1608                 if (sro6.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu == 0)
1609                         maxmtu = IN6_LINKMTU(sro6.ro_rt->rt_ifp);
1610                 else
1611                         maxmtu = min(sro6.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu,
1612                                      IN6_LINKMTU(sro6.ro_rt->rt_ifp));
1613
1614                 /* Report additional interface capabilities. */
1615                 if (flags != NULL) {
1616                         if (ifp->if_capenable & IFCAP_TSO6 &&
1617                             ifp->if_hwassist & CSUM_TSO)
1618                                 *flags |= CSUM_TSO;
1619                 }
1620                 RTFREE(sro6.ro_rt);
1621         }
1622
1623         return (maxmtu);
1624 }
1625 #endif /* INET6 */
1626
1627 #ifdef IPSEC
1628 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1629 size_t
1630 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1631 {
1632         struct inpcb *inp;
1633         struct mbuf *m;
1634         size_t hdrsiz;
1635         struct ip *ip;
1636 #ifdef INET6
1637         struct ip6_hdr *ip6;
1638 #endif
1639         struct tcphdr *th;
1640
1641         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1642                 return (0);
1643         MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
1644         if (!m)
1645                 return (0);
1646
1647 #ifdef INET6
1648         if ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
1649                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1650                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1651                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1652                         sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1653                 tcpip_fillheaders(inp, ip6, th);
1654                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1655         } else
1656 #endif /* INET6 */
1657         {
1658                 ip = mtod(m, struct ip *);
1659                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1660                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1661                 tcpip_fillheaders(inp, ip, th);
1662                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1663         }
1664
1665         m_free(m);
1666         return (hdrsiz);
1667 }
1668 #endif /* IPSEC */
1669
1670 /*
1671  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1672  *
1673  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1674  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1675  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1676  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1677  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1678  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1679  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1680  * side of the connection.
1681  *
1682  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1683  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1684  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1685  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1686  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1687  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1688  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1689  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1690  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1691  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1692  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1693  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1694  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1695  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1696  * resources.
1697  *
1698  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1699  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1700  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1701  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1702  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1703  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1704  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1705  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1706  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1707  * implementing the same algorithm.
1708  *
1709  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1710  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1711  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1712  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1713  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1714  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1715  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1716  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1717  * which to extend the algorithm.
1718  */
1719 void
1720 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1721 {
1722         u_long bw;
1723         u_long bwnd;
1724         int save_ticks;
1725
1726         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
1727
1728         /*
1729          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1730          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1731          */
1732         if (V_tcp_inflight_enable == 0 ||
1733             tp->t_rttlow < V_tcp_inflight_rttthresh) {
1734                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1735                 tp->snd_bandwidth = 0;
1736                 return;
1737         }
1738
1739         /*
1740          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1741          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1742          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1743          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1744          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1745          * increases.
1746          *
1747          * Note: if ticks rollover 'bw' may wind up negative.  We must
1748          * effectively reset t_bw_rtttime for this case.
1749          */
1750         save_ticks = ticks;
1751         if ((u_int)(save_ticks - tp->t_bw_rtttime) < 1)
1752                 return;
1753
1754         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz /
1755             (save_ticks - tp->t_bw_rtttime);
1756         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1757         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1758         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || (int)bw < 0)
1759                 return;
1760         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1761
1762         tp->snd_bandwidth = bw;
1763
1764         /*
1765          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1766          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1767          * spot and also handles the bandwidth run-up case and stabilization.
1768          * Without the slop we could be locking ourselves into a lower
1769          * bandwidth.
1770          *
1771          * Situations Handled:
1772          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1773          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1774          *          specified, and also does a good job preventing
1775          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1776          *          (at least for the transmit side).
1777          *
1778          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1779          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1780          *          increases).
1781          *
1782          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1783          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1784          *          a little work).
1785          *
1786          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1787          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be
1788          *          on very slow connections.  A value no smaller then 5
1789          *          should be used, but only reduce this default if you have
1790          *          no other choice.
1791          */
1792 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1793         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) + V_tcp_inflight_stab * tp->t_maxseg / 10;
1794 #undef USERTT
1795
1796         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1797                 static int ltime;
1798                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1799                         ltime = ticks;
1800                         printf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1801                             tp,
1802                             bw,
1803                             tp->t_rttbest,
1804                             tp->t_srtt,
1805                             bwnd
1806                         );
1807                 }
1808         }
1809         if ((long)bwnd < V_tcp_inflight_min)
1810                 bwnd = V_tcp_inflight_min;
1811         if (bwnd > V_tcp_inflight_max)
1812                 bwnd = V_tcp_inflight_max;
1813         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1814                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1815         tp->snd_bwnd = bwnd;
1816 }
1817
1818 #ifdef TCP_SIGNATURE
1819 /*
1820  * Callback function invoked by m_apply() to digest TCP segment data
1821  * contained within an mbuf chain.
1822  */
1823 static int
1824 tcp_signature_apply(void *fstate, void *data, u_int len)
1825 {
1826
1827         MD5Update(fstate, (u_char *)data, len);
1828         return (0);
1829 }
1830
1831 /*
1832  * Compute TCP-MD5 hash of a TCPv4 segment. (RFC2385)
1833  *
1834  * Parameters:
1835  * m            pointer to head of mbuf chain
1836  * off0         offset to TCP header within the mbuf chain
1837  * len          length of TCP segment data, excluding options
1838  * optlen       length of TCP segment options
1839  * buf          pointer to storage for computed MD5 digest
1840  * direction    direction of flow (IPSEC_DIR_INBOUND or OUTBOUND)
1841  *
1842  * We do this over ip, tcphdr, segment data, and the key in the SADB.
1843  * When called from tcp_input(), we can be sure that th_sum has been
1844  * zeroed out and verified already.
1845  *
1846  * This function is for IPv4 use only. Calling this function with an
1847  * IPv6 packet in the mbuf chain will yield undefined results.
1848  *
1849  * Return 0 if successful, otherwise return -1.
1850  *
1851  * XXX The key is retrieved from the system's PF_KEY SADB, by keying a
1852  * search with the destination IP address, and a 'magic SPI' to be
1853  * determined by the application. This is hardcoded elsewhere to 1179
1854  * right now. Another branch of this code exists which uses the SPD to
1855  * specify per-application flows but it is unstable.
1856  */
1857 int
1858 tcp_signature_compute(struct mbuf *m, int off0, int len, int optlen,
1859     u_char *buf, u_int direction)
1860 {
1861         union sockaddr_union dst;
1862         struct ippseudo ippseudo;
1863         MD5_CTX ctx;
1864         int doff;
1865         struct ip *ip;
1866         struct ipovly *ipovly;
1867         struct secasvar *sav;
1868         struct tcphdr *th;
1869         u_short savecsum;
1870
1871         KASSERT(m != NULL, ("NULL mbuf chain"));
1872         KASSERT(buf != NULL, ("NULL signature pointer"));
1873
1874         /* Extract the destination from the IP header in the mbuf. */
1875         ip = mtod(m, struct ip *);
1876         bzero(&dst, sizeof(union sockaddr_union));
1877         dst.sa.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1878         dst.sa.sa_family = AF_INET;
1879         dst.sin.sin_addr = (direction == IPSEC_DIR_INBOUND) ?
1880             ip->ip_src : ip->ip_dst;
1881
1882         /* Look up an SADB entry which matches the address of the peer. */
1883         sav = KEY_ALLOCSA(&dst, IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
1884         if (sav == NULL) {
1885                 printf("%s: SADB lookup failed for %s\n", __func__,
1886                     inet_ntoa(dst.sin.sin_addr));
1887                 return (EINVAL);
1888         }
1889
1890         MD5Init(&ctx);
1891         ipovly = (struct ipovly *)ip;
1892         th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip + off0);
1893         doff = off0 + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
1894
1895         /*
1896          * Step 1: Update MD5 hash with IP pseudo-header.
1897          *
1898          * XXX The ippseudo header MUST be digested in network byte order,
1899          * or else we'll fail the regression test. Assume all fields we've
1900          * been doing arithmetic on have been in host byte order.
1901          * XXX One cannot depend on ipovly->ih_len here. When called from
1902          * tcp_output(), the underlying ip_len member has not yet been set.
1903          */
1904         ippseudo.ippseudo_src = ipovly->ih_src;
1905         ippseudo.ippseudo_dst = ipovly->ih_dst;
1906         ippseudo.ippseudo_pad = 0;
1907         ippseudo.ippseudo_p = IPPROTO_TCP;
1908         ippseudo.ippseudo_len = htons(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
1909         MD5Update(&ctx, (char *)&ippseudo, sizeof(struct ippseudo));
1910
1911         /*
1912          * Step 2: Update MD5 hash with TCP header, excluding options.
1913          * The TCP checksum must be set to zero.
1914          */
1915         savecsum = th->th_sum;
1916         th->th_sum = 0;
1917         MD5Update(&ctx, (char *)th, sizeof(struct tcphdr));
1918         th->th_sum = savecsum;
1919
1920         /*
1921          * Step 3: Update MD5 hash with TCP segment data.
1922          *         Use m_apply() to avoid an early m_pullup().
1923          */
1924         if (len > 0)
1925                 m_apply(m, doff, len, tcp_signature_apply, &ctx);
1926
1927         /*
1928          * Step 4: Update MD5 hash with shared secret.
1929          */
1930         MD5Update(&ctx, sav->key_auth->key_data, _KEYLEN(sav->key_auth));
1931         MD5Final(buf, &ctx);
1932
1933         key_sa_recordxfer(sav, m);
1934         KEY_FREESAV(&sav);
1935         return (0);
1936 }
1937 #endif /* TCP_SIGNATURE */
1938
1939 static int
1940 sysctl_drop(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1941 {
1942         /* addrs[0] is a foreign socket, addrs[1] is a local one. */
1943         struct sockaddr_storage addrs[2];
1944         struct inpcb *inp;
1945         struct tcpcb *tp;
1946         struct tcptw *tw;
1947         struct sockaddr_in *fin, *lin;
1948 #ifdef INET6
1949         struct sockaddr_in6 *fin6, *lin6;
1950         struct in6_addr f6, l6;
1951 #endif
1952         int error;
1953
1954         inp = NULL;
1955         fin = lin = NULL;
1956 #ifdef INET6
1957         fin6 = lin6 = NULL;
1958 #endif
1959         error = 0;
1960
1961         if (req->oldptr != NULL || req->oldlen != 0)
1962                 return (EINVAL);
1963         if (req->newptr == NULL)
1964                 return (EPERM);
1965         if (req->newlen < sizeof(addrs))
1966                 return (ENOMEM);
1967         error = SYSCTL_IN(req, &addrs, sizeof(addrs));
1968         if (error)
1969                 return (error);
1970
1971         switch (addrs[0].ss_family) {
1972 #ifdef INET6
1973         case AF_INET6:
1974                 fin6 = (struct sockaddr_in6 *)&addrs[0];
1975                 lin6 = (struct sockaddr_in6 *)&addrs[1];
1976                 if (fin6->sin6_len != sizeof(struct sockaddr_in6) ||
1977                     lin6->sin6_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1978                         return (EINVAL);
1979                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&fin6->sin6_addr)) {
1980                         if (!IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&lin6->sin6_addr))
1981                                 return (EINVAL);
1982                         in6_sin6_2_sin_in_sock((struct sockaddr *)&addrs[0]);
1983                         in6_sin6_2_sin_in_sock((struct sockaddr *)&addrs[1]);
1984                         fin = (struct sockaddr_in *)&addrs[0];
1985                         lin = (struct sockaddr_in *)&addrs[1];
1986                         break;
1987                 }
1988                 error = sa6_embedscope(fin6, V_ip6_use_defzone);
1989                 if (error)
1990                         return (error);
1991                 error = sa6_embedscope(lin6, V_ip6_use_defzone);
1992                 if (error)
1993                         return (error);
1994                 break;
1995 #endif
1996         case AF_INET:
1997                 fin = (struct sockaddr_in *)&addrs[0];
1998                 lin = (struct sockaddr_in *)&addrs[1];
1999                 if (fin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in) ||
2000                     lin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2001                         return (EINVAL);
2002                 break;
2003         default:
2004                 return (EINVAL);
2005         }
2006         INP_INFO_WLOCK(&V_tcbinfo);
2007         switch (addrs[0].ss_family) {
2008 #ifdef INET6
2009         case AF_INET6:
2010                 inp = in6_pcblookup_hash(&V_tcbinfo, &f6, fin6->sin6_port,
2011                     &l6, lin6->sin6_port, 0, NULL);
2012                 break;
2013 #endif
2014         case AF_INET:
2015                 inp = in_pcblookup_hash(&V_tcbinfo, fin->sin_addr,
2016                     fin->sin_port, lin->sin_addr, lin->sin_port, 0, NULL);
2017                 break;
2018         }
2019         if (inp != NULL) {
2020                 INP_WLOCK(inp);
2021                 if (inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) {
2022                         /*
2023                          * XXXRW: There currently exists a state where an
2024                          * inpcb is present, but its timewait state has been
2025                          * discarded.  For now, don't allow dropping of this
2026                          * type of inpcb.
2027                          */
2028                         tw = intotw(inp);
2029                         if (tw != NULL)
2030                                 tcp_twclose(tw, 0);
2031                         else
2032                                 INP_WUNLOCK(inp);
2033                 } else if (!(inp->inp_vflag & INP_DROPPED) &&
2034                            !(inp->inp_socket->so_options & SO_ACCEPTCONN)) {
2035                         tp = intotcpcb(inp);
2036                         tp = tcp_drop(tp, ECONNABORTED);
2037                         if (tp != NULL)
2038                                 INP_WUNLOCK(inp);
2039                 } else
2040                         INP_WUNLOCK(inp);
2041         } else
2042                 error = ESRCH;
2043         INP_INFO_WUNLOCK(&V_tcbinfo);
2044         return (error);
2045 }
2046
2047 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_DROP, drop,
2048     CTLTYPE_STRUCT|CTLFLAG_WR|CTLFLAG_SKIP, NULL,
2049     0, sysctl_drop, "", "Drop TCP connection");
2050
2051 /*
2052  * Generate a standardized TCP log line for use throughout the
2053  * tcp subsystem.  Memory allocation is done with M_NOWAIT to
2054  * allow use in the interrupt context.
2055  *
2056  * NB: The caller MUST free(s, M_TCPLOG) the returned string.
2057  * NB: The function may return NULL if memory allocation failed.
2058  *
2059  * Due to header inclusion and ordering limitations the struct ip
2060  * and ip6_hdr pointers have to be passed as void pointers.
2061  */
2062 char *
2063 tcp_log_addrs(struct in_conninfo *inc, struct tcphdr *th, void *ip4hdr,
2064     const void *ip6hdr)
2065 {
2066         char *s, *sp;
2067         size_t size;
2068         struct ip *ip;
2069 #ifdef INET6
2070         const struct ip6_hdr *ip6;
2071
2072         ip6 = (const struct ip6_hdr *)ip6hdr;
2073 #endif /* INET6 */
2074         ip = (struct ip *)ip4hdr;
2075
2076         /*
2077          * The log line looks like this:
2078          * "TCP: [1.2.3.4]:50332 to [1.2.3.4]:80 tcpflags 0x2<SYN>"
2079          */
2080         size = sizeof("TCP: []:12345 to []:12345 tcpflags 0x2<>") +
2081             sizeof(PRINT_TH_FLAGS) + 1 +
2082 #ifdef INET6
2083             2 * INET6_ADDRSTRLEN;
2084 #else
2085             2 * INET_ADDRSTRLEN;
2086 #endif /* INET6 */
2087
2088         /* Is logging enabled? */
2089         if (tcp_log_debug == 0 && tcp_log_in_vain == 0)
2090                 return (NULL);
2091
2092         s = malloc(size, M_TCPLOG, M_ZERO|M_NOWAIT);
2093         if (s == NULL)
2094                 return (NULL);
2095
2096         strcat(s, "TCP: [");
2097         sp = s + strlen(s);
2098
2099         if (inc && inc->inc_isipv6 == 0) {
2100                 inet_ntoa_r(inc->inc_faddr, sp);
2101                 sp = s + strlen(s);
2102                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(inc->inc_fport));
2103                 sp = s + strlen(s);
2104                 inet_ntoa_r(inc->inc_laddr, sp);
2105                 sp = s + strlen(s);
2106                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(inc->inc_lport));
2107 #ifdef INET6
2108         } else if (inc) {
2109                 ip6_sprintf(sp, &inc->inc6_faddr);
2110                 sp = s + strlen(s);
2111                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(inc->inc_fport));
2112                 sp = s + strlen(s);
2113                 ip6_sprintf(sp, &inc->inc6_laddr);
2114                 sp = s + strlen(s);
2115                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(inc->inc_lport));
2116         } else if (ip6 && th) {
2117                 ip6_sprintf(sp, &ip6->ip6_src);
2118                 sp = s + strlen(s);
2119                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(th->th_sport));
2120                 sp = s + strlen(s);
2121                 ip6_sprintf(sp, &ip6->ip6_dst);
2122                 sp = s + strlen(s);
2123                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(th->th_dport));
2124 #endif /* INET6 */
2125         } else if (ip && th) {
2126                 inet_ntoa_r(ip->ip_src, sp);
2127                 sp = s + strlen(s);
2128                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(th->th_sport));
2129                 sp = s + strlen(s);
2130                 inet_ntoa_r(ip->ip_dst, sp);
2131                 sp = s + strlen(s);
2132                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(th->th_dport));
2133         } else {
2134                 free(s, M_TCPLOG);
2135                 return (NULL);
2136         }
2137         sp = s + strlen(s);
2138         if (th)
2139                 sprintf(sp, " tcpflags 0x%b", th->th_flags, PRINT_TH_FLAGS);
2140         if (*(s + size - 1) != '\0')
2141                 panic("%s: string too long", __func__);
2142         return (s);
2143 }