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 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW,
 115     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
 116
 117 #ifdef INET6
 118 int     tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
 119 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt,
 120     CTLFLAG_RW, &tcp_v6mssdflt , 0,
 121     "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
 122 #endif
 123
 124 /*
 125  * Minimum MSS we accept and use. This prevents DoS attacks where
 126  * we are forced to a ridiculous low MSS like 20 and send hundreds
 127  * of packets instead of one. The effect scales with the available
 128  * bandwidth and quickly saturates the CPU and network interface
 129  * with packet generation and sending. Set to zero to disable MINMSS
 130  * checking. This setting prevents us from sending too small packets.
 131  */
 132 int     tcp_minmss = TCP_MINMSS;
 133 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, minmss, CTLFLAG_RW,
 134     &tcp_minmss , 0, "Minmum TCP Maximum Segment Size");
 135
 136 int     tcp_do_rfc1323 = 1;
 137 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW,
 138     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
 139
 140 static int      tcp_log_debug = 0;
 141 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, log_debug, CTLFLAG_RW,
 142     &tcp_log_debug, 0, "Log errors caused by incoming TCP segments");
 143
 144 static int      tcp_tcbhashsize = 0;
 145 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RDTUN,
 146     &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control-block hashtable");
 147
 148 static int      do_tcpdrain = 1;
 149 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW,
 150     &do_tcpdrain, 0,
 151     "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
 152
 153 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, pcbcount, CTLFLAG_RD,
 154     &tcbinfo.ipi_count, 0, "Number of active PCBs");
 155
 156 static int      icmp_may_rst = 1;
 157 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW,
 158     &icmp_may_rst, 0,
 159     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
 160
 161 static int      tcp_isn_reseed_interval = 0;
 162 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
 163     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
 164
 165 /*
 166  * TCP bandwidth limiting sysctls.  Note that the default lower bound of
 167  * 1024 exists only for debugging.  A good production default would be
 168  * something like 6100.
 169  */
 170 SYSCTL_NODE(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight, CTLFLAG_RW, 0,
 171     "TCP inflight data limiting");
 172
 173 static int      tcp_inflight_enable = 1;
 174 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, enable, CTLFLAG_RW,
 175     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
 176
 177 static int      tcp_inflight_debug = 0;
 178 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, debug, CTLFLAG_RW,
 179     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
 180
 181 static int      tcp_inflight_rttthresh;
 182 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, rttthresh, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 183     &tcp_inflight_rttthresh, 0, sysctl_msec_to_ticks, "I",
 184     "RTT threshold below which inflight will deactivate itself");
 185
 186 static int      tcp_inflight_min = 6144;
 187 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, min, CTLFLAG_RW,
 188     &tcp_inflight_min, 0, "Lower-bound for TCP inflight window");
 189
 190 static int      tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 191 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, max, CTLFLAG_RW,
 192     &tcp_inflight_max, 0, "Upper-bound for TCP inflight window");
 193
 194 static int      tcp_inflight_stab = 20;
 195 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, stab, CTLFLAG_RW,
 196     &tcp_inflight_stab, 0, "Inflight Algorithm Stabilization 20 = 2 packets");
 197
 198 uma_zone_t sack_hole_zone;
 199
 200 static struct inpcb *tcp_notify(struct inpcb *, int);
 201 static void     tcp_isn_tick(void *);
 202
 203 /*
 204  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
 205  *
 206  * Note that this can be overridden by the kernel environment
 207  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
 208  */
 209 #ifndef TCBHASHSIZE
 210 #define TCBHASHSIZE     512
 211 #endif
 212
 213 /*
 214  * XXX
 215  * Callouts should be moved into struct tcp directly.  They are currently
 216  * separate because the tcpcb structure is exported to userland for sysctl
 217  * parsing purposes, which do not know about callouts.
 218  */
 219 struct tcpcb_mem {
 220         struct  tcpcb           tcb;
 221         struct  tcp_timer       tt;
 222 };
 223
 224 static uma_zone_t tcpcb_zone;
 225 MALLOC_DEFINE(M_TCPLOG, "tcplog", "TCP address and flags print buffers");
 226 struct callout isn_callout;
 227 static struct mtx isn_mtx;
 228
 229 #define ISN_LOCK_INIT() mtx_init(&isn_mtx, "isn_mtx", NULL, MTX_DEF)
 230 #define ISN_LOCK()      mtx_lock(&isn_mtx)
 231 #define ISN_UNLOCK()    mtx_unlock(&isn_mtx)
 232
 233 /*
 234  * TCP initialization.
 235  */
 236 static void
 237 tcp_zone_change(void *tag)
 238 {
 239
 240         uma_zone_set_max(V_tcbinfo.ipi_zone, maxsockets);
 241         uma_zone_set_max(tcpcb_zone, maxsockets);
 242         tcp_tw_zone_change();
 243 }
 244
 245 static int
 246 tcp_inpcb_init(void *mem, int size, int flags)
 247 {
 248         struct inpcb *inp = mem;
 249
 250         INP_LOCK_INIT(inp, "inp", "tcpinp");
 251         return (0);
 252 }
 253
 254 void
 255 tcp_init(void)
 256 {
 257
 258         int hashsize = TCBHASHSIZE;
 259         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
 260         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
 261         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
 262         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
 263         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
 264         tcp_msl = TCPTV_MSL;
 265         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
 266         if (tcp_rexmit_min < 1)
 267                 tcp_rexmit_min = 1;
 268         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
 269         V_tcp_inflight_rttthresh = TCPTV_INFLIGHT_RTTTHRESH;
 270         tcp_finwait2_timeout = TCPTV_FINWAIT2_TIMEOUT;
 271
 272         INP_INFO_LOCK_INIT(&V_tcbinfo, "tcp");
 273         LIST_INIT(&V_tcb);
 274         V_tcbinfo.ipi_listhead = &V_tcb;
 275         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
 276         if (!powerof2(hashsize)) {
 277                 printf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
 278                 hashsize = 512; /* safe default */
 279         }
 280         tcp_tcbhashsize = hashsize;
 281         V_tcbinfo.ipi_hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
 282             &V_tcbinfo.ipi_hashmask);
 283         V_tcbinfo.ipi_porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
 284             &V_tcbinfo.ipi_porthashmask);
 285         V_tcbinfo.ipi_zone = uma_zcreate("inpcb", sizeof(struct inpcb),
 286             NULL, NULL, tcp_inpcb_init, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 287         uma_zone_set_max(V_tcbinfo.ipi_zone, maxsockets);
 288 #ifdef INET6
 289 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
 290 #else /* INET6 */
 291 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
 292 #endif /* INET6 */
 293         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
 294                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
 295         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
 296                 panic("tcp_init");
 297 #undef TCP_MINPROTOHDR
 298         /*
 299          * These have to be type stable for the benefit of the timers.
 300          */
 301         tcpcb_zone = uma_zcreate("tcpcb", sizeof(struct tcpcb_mem),
 302             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 303         uma_zone_set_max(tcpcb_zone, maxsockets);
 304         tcp_tw_init();
 305         syncache_init();
 306         tcp_hc_init();
 307         tcp_reass_init();
 308         ISN_LOCK_INIT();
 309         callout_init(&isn_callout, CALLOUT_MPSAFE);
 310         tcp_isn_tick(NULL);
 311         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, tcp_fini, NULL,
 312                 SHUTDOWN_PRI_DEFAULT);
 313         sack_hole_zone = uma_zcreate("sackhole", sizeof(struct sackhole),
 314             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 315         EVENTHANDLER_REGISTER(maxsockets_change, tcp_zone_change, NULL,
 316                 EVENTHANDLER_PRI_ANY);
 317 }
 318
 319 void
 320 tcp_fini(void *xtp)
 321 {
 322
 323         callout_stop(&isn_callout);
 324 }
 325
 326 /*
 327  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
 328  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
 329  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
 330  */
 331 void
 332 tcpip_fillheaders(struct inpcb *inp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
 333 {
 334         struct tcphdr *th = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
 335
 336         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
 337
 338 #ifdef INET6
 339         if ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
 340                 struct ip6_hdr *ip6;
 341
 342                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
 343                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
 344                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
 345                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
 346                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
 347                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
 348                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
 349                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
 350                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
 351         } else
 352 #endif
 353         {
 354                 struct ip *ip;
 355
 356                 ip = (struct ip *)ip_ptr;
 357                 ip->ip_v = IPVERSION;
 358                 ip->ip_hl = 5;
 359                 ip->ip_tos = inp->inp_ip_tos;
 360                 ip->ip_len = 0;
 361                 ip->ip_id = 0;
 362                 ip->ip_off = 0;
 363                 ip->ip_ttl = inp->inp_ip_ttl;
 364                 ip->ip_sum = 0;
 365                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
 366                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
 367                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
 368         }
 369         th->th_sport = inp->inp_lport;
 370         th->th_dport = inp->inp_fport;
 371         th->th_seq = 0;
 372         th->th_ack = 0;
 373         th->th_x2 = 0;
 374         th->th_off = 5;
 375         th->th_flags = 0;
 376         th->th_win = 0;
 377         th->th_urp = 0;
 378         th->th_sum = 0;         /* in_pseudo() is called later for ipv4 */
 379 }
 380
 381 /*
 382  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
 383  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
 384  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
 385  */
 386 struct tcptemp *
 387 tcpip_maketemplate(struct inpcb *inp)
 388 {
 389         struct tcptemp *t;
 390
 391         t = malloc(sizeof(*t), M_TEMP, M_NOWAIT);
 392         if (t == NULL)
 393                 return (NULL);
 394         tcpip_fillheaders(inp, (void *)&t->tt_ipgen, (void *)&t->tt_t);
 395         return (t);
 396 }
 397
 398 /*
 399  * Send a single message to the TCP at address specified by
 400  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
 401  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
 402  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
 403  * template for a connection.  If flags are given then we send
 404  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
 405  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
 406  *
 407  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
 408  * segment are as specified by the parameters.
 409  *
 410  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
 411  */
 412 void
 413 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
 414     tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
 415 {
 416         int tlen;
 417         int win = 0;
 418         struct ip *ip;
 419         struct tcphdr *nth;
 420 #ifdef INET6
 421         struct ip6_hdr *ip6;
 422         int isipv6;
 423 #endif /* INET6 */
 424         int ipflags = 0;
 425         struct inpcb *inp;
 426
 427         KASSERT(tp != NULL || m != NULL, ("tcp_respond: tp and m both NULL"));
 428
 429 #ifdef INET6
 430         isipv6 = ((struct ip *)ipgen)->ip_v == 6;
 431         ip6 = ipgen;
 432 #endif /* INET6 */
 433         ip = ipgen;
 434
 435         if (tp != NULL) {
 436                 inp = tp->t_inpcb;
 437                 KASSERT(inp != NULL, ("tcp control block w/o inpcb"));
 438                 INP_WLOCK_ASSERT(inp);
 439         } else
 440                 inp = NULL;
 441
 442         if (tp != NULL) {
 443                 if (!(flags & TH_RST)) {
 444                         win = sbspace(&inp->inp_socket->so_rcv);
 445                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
 446                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
 447                 }
 448         }
 449         if (m == NULL) {
 450                 m = m_gethdr(M_DONTWAIT, MT_DATA);
 451                 if (m == NULL)
 452                         return;
 453                 tlen = 0;
 454                 m->m_data += max_linkhdr;
 455 #ifdef INET6
 456                 if (isipv6) {
 457                         bcopy((caddr_t)ip6, mtod(m, caddr_t),
 458                               sizeof(struct ip6_hdr));
 459                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 460                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 461                 } else
 462 #endif /* INET6 */
 463               {
 464                 bcopy((caddr_t)ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
 465                 ip = mtod(m, struct ip *);
 466                 nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 467               }
 468                 bcopy((caddr_t)th, (caddr_t)nth, sizeof(struct tcphdr));
 469                 flags = TH_ACK;
 470         } else {
 471                 /*
 472                  *  reuse the mbuf.
 473                  * XXX MRT We inherrit the FIB, which is lucky.
 474                  */
 475                 m_freem(m->m_next);
 476                 m->m_next = NULL;
 477                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
 478                 /* m_len is set later */
 479                 tlen = 0;
 480 #define xchg(a,b,type) { type t; t=a; a=b; b=t; }
 481 #ifdef INET6
 482                 if (isipv6) {
 483                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
 484                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 485                 } else
 486 #endif /* INET6 */
 487               {
 488                 xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
 489                 nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 490               }
 491                 if (th != nth) {
 492                         /*
 493                          * this is usually a case when an extension header
 494                          * exists between the IPv6 header and the
 495                          * TCP header.
 496                          */
 497                         nth->th_sport = th->th_sport;
 498                         nth->th_dport = th->th_dport;
 499                 }
 500                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
 501 #undef xchg
 502         }
 503 #ifdef INET6
 504         if (isipv6) {
 505                 ip6->ip6_flow = 0;
 506                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
 507                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
 508                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof (struct tcphdr) +
 509                                                 tlen));
 510                 tlen += sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct tcphdr);
 511         } else
 512 #endif
 513         {
 514                 tlen += sizeof (struct tcpiphdr);
 515                 ip->ip_len = tlen;
 516                 ip->ip_ttl = V_ip_defttl;
 517                 if (V_path_mtu_discovery)
 518                         ip->ip_off |= IP_DF;
 519         }
 520         m->m_len = tlen;
 521         m->m_pkthdr.len = tlen;
 522         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
 523 #ifdef MAC
 524         if (inp != NULL) {
 525                 /*
 526                  * Packet is associated with a socket, so allow the
 527                  * label of the response to reflect the socket label.
 528                  */
 529                 INP_WLOCK_ASSERT(inp);
 530                 mac_inpcb_create_mbuf(inp, m);
 531         } else {
 532                 /*
 533                  * Packet is not associated with a socket, so possibly
 534                  * update the label in place.
 535                  */
 536                 mac_netinet_tcp_reply(m);
 537         }
 538 #endif
 539         nth->th_seq = htonl(seq);
 540         nth->th_ack = htonl(ack);
 541         nth->th_x2 = 0;
 542         nth->th_off = sizeof (struct tcphdr) >> 2;
 543         nth->th_flags = flags;
 544         if (tp != NULL)
 545                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
 546         else
 547                 nth->th_win = htons((u_short)win);
 548         nth->th_urp = 0;
 549 #ifdef INET6
 550         if (isipv6) {
 551                 nth->th_sum = 0;
 552                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
 553                                         sizeof(struct ip6_hdr),
 554                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
 555                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp != NULL ? tp->t_inpcb :
 556                     NULL, NULL);
 557         } else
 558 #endif /* INET6 */
 559         {
 560                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
 561                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
 562                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
 563                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
 564         }
 565 #ifdef TCPDEBUG
 566         if (tp == NULL || (inp->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
 567                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
 568 #endif
 569 #ifdef INET6
 570         if (isipv6)
 571                 (void) ip6_output(m, NULL, NULL, ipflags, NULL, NULL, inp);
 572         else
 573 #endif /* INET6 */
 574         (void) ip_output(m, NULL, NULL, ipflags, NULL, inp);
 575 }
 576
 577 /*
 578  * Create a new TCP control block, making an
 579  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
 580  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
 581  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
 582  */
 583 struct tcpcb *
 584 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
 585 {
 586         struct tcpcb_mem *tm;
 587         struct tcpcb *tp;
 588 #ifdef INET6
 589         int isipv6 = (inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 590 #endif /* INET6 */
 591
 592         tm = uma_zalloc(tcpcb_zone, M_NOWAIT | M_ZERO);
 593         if (tm == NULL)
 594                 return (NULL);
 595         tp = &tm->tcb;
 596         tp->t_timers = &tm->tt;
 597         /*      LIST_INIT(&tp->t_segq); */      /* XXX covered by M_ZERO */
 598         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd =
 599 #ifdef INET6
 600                 isipv6 ? V_tcp_v6mssdflt :
 601 #endif /* INET6 */
 602                 V_tcp_mssdflt;
 603
 604         /* Set up our timeouts. */
 605         callout_init(&tp->t_timers->tt_rexmt, CALLOUT_MPSAFE);
 606         callout_init(&tp->t_timers->tt_persist, CALLOUT_MPSAFE);
 607         callout_init(&tp->t_timers->tt_keep, CALLOUT_MPSAFE);
 608         callout_init(&tp->t_timers->tt_2msl, CALLOUT_MPSAFE);
 609         callout_init(&tp->t_timers->tt_delack, CALLOUT_MPSAFE);
 610
 611         if (V_tcp_do_rfc1323)
 612                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE|TF_REQ_TSTMP);
 613         if (V_tcp_do_sack)
 614                 tp->t_flags |= TF_SACK_PERMIT;
 615         TAILQ_INIT(&tp->snd_holes);
 616         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
 617         /*
 618          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
 619          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
 620          * reasonable initial retransmit time.
 621          */
 622         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
 623         tp->t_rttvar = ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
 624         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
 625         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
 626         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 627         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 628         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 629         tp->t_rcvtime = ticks;
 630         tp->t_bw_rtttime = ticks;
 631         /*
 632          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
 633          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
 634          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
 635          */
 636         inp->inp_ip_ttl = V_ip_defttl;
 637         inp->inp_ppcb = tp;
 638         return (tp);            /* XXX */
 639 }
 640
 641 /*
 642  * Drop a TCP connection, reporting
 643  * the specified error.  If connection is synchronized,
 644  * then send a RST to peer.
 645  */
 646 struct tcpcb *
 647 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int errno)
 648 {
 649         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
 650
 651         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&V_tcbinfo);
 652         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 653
 654         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
 655                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
 656                 (void) tcp_output_reset(tp);
 657                 V_tcpstat.tcps_drops++;
 658         } else
 659                 V_tcpstat.tcps_conndrops++;
 660         if (errno == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
 661                 errno = tp->t_softerror;
 662         so->so_error = errno;
 663         return (tcp_close(tp));
 664 }
 665
 666 void
 667 tcp_discardcb(struct tcpcb *tp)
 668 {
 669         struct tseg_qent *q;
 670         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
 671         struct socket *so = inp->inp_socket;
 672 #ifdef INET6
 673         int isipv6 = (inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 674 #endif /* INET6 */
 675
 676         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
 677
 678         /*
 679          * Make sure that all of our timers are stopped before we
 680          * delete the PCB.
 681          */
 682         callout_stop(&tp->t_timers->tt_rexmt);
 683         callout_stop(&tp->t_timers->tt_persist);
 684         callout_stop(&tp->t_timers->tt_keep);
 685         callout_stop(&tp->t_timers->tt_2msl);
 686         callout_stop(&tp->t_timers->tt_delack);
 687
 688         /*
 689          * If we got enough samples through the srtt filter,
 690          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
 691          * 'Enough' is arbitrarily defined as 4 rtt samples.
 692          * 4 samples is enough for the srtt filter to converge
 693          * to within enough % of the correct value; fewer samples
 694          * and we could save a bogus rtt. The danger is not high
 695          * as tcp quickly recovers from everything.
 696          * XXX: Works very well but needs some more statistics!
 697          */
 698         if (tp->t_rttupdated >= 4) {
 699                 struct hc_metrics_lite metrics;
 700                 u_long ssthresh;
 701
 702                 bzero(&metrics, sizeof(metrics));
 703                 /*
 704                  * Update the ssthresh always when the conditions below
 705                  * are satisfied. This gives us better new start value
 706                  * for the congestion avoidance for new connections.
 707                  * ssthresh is only set if packet loss occured on a session.
 708                  *
 709                  * XXXRW: 'so' may be NULL here, and/or socket buffer may be
 710                  * being torn down.  Ideally this code would not use 'so'.
 711                  */
 712                 ssthresh = tp->snd_ssthresh;
 713                 if (ssthresh != 0 && ssthresh < so->so_snd.sb_hiwat / 2) {
 714                         /*
 715                          * convert the limit from user data bytes to
 716                          * packets then to packet data bytes.
 717                          */
 718                         ssthresh = (ssthresh + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
 719                         if (ssthresh < 2)
 720                                 ssthresh = 2;
 721                         ssthresh *= (u_long)(tp->t_maxseg +
 722 #ifdef INET6
 723                                       (isipv6 ? sizeof (struct ip6_hdr) +
 724                                                sizeof (struct tcphdr) :
 725 #endif
 726                                        sizeof (struct tcpiphdr)
 727 #ifdef INET6
 728                                        )
 729 #endif
 730                                       );
 731                 } else
 732                         ssthresh = 0;
 733                 metrics.rmx_ssthresh = ssthresh;
 734
 735                 metrics.rmx_rtt = tp->t_srtt;
 736                 metrics.rmx_rttvar = tp->t_rttvar;
 737                 /* XXX: This wraps if the pipe is more than 4 Gbit per second */
 738                 metrics.rmx_bandwidth = tp->snd_bandwidth;
 739                 metrics.rmx_cwnd = tp->snd_cwnd;
 740                 metrics.rmx_sendpipe = 0;
 741                 metrics.rmx_recvpipe = 0;
 742
 743                 tcp_hc_update(&inp->inp_inc, &metrics);
 744         }
 745
 746         /* free the reassembly queue, if any */
 747         while ((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
 748                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
 749                 m_freem(q->tqe_m);
 750                 uma_zfree(tcp_reass_zone, q);
 751                 tp->t_segqlen--;
 752                 V_tcp_reass_qsize--;
 753         }
 754         /* Disconnect offload device, if any. */
 755         tcp_offload_detach(tp);
 756
 757         tcp_free_sackholes(tp);
 758         inp->inp_ppcb = NULL;
 759         tp->t_inpcb = NULL;
 760         uma_zfree(tcpcb_zone, tp);
 761 }
 762
 763 /*
 764  * Attempt to close a TCP control block, marking it as dropped, and freeing
 765  * the socket if we hold the only reference.
 766  */
 767 struct tcpcb *
 768 tcp_close(struct tcpcb *tp)
 769 {
 770         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
 771         struct socket *so;
 772
 773         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&V_tcbinfo);
 774         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
 775
 776         /* Notify any offload devices of listener close */
 777         if (tp->t_state == TCPS_LISTEN)
 778                 tcp_offload_listen_close(tp);
 779         in_pcbdrop(inp);
 780         V_tcpstat.tcps_closed++;
 781         KASSERT(inp->inp_socket != NULL, ("tcp_close: inp_socket NULL"));
 782         so = inp->inp_socket;
 783         soisdisconnected(so);
 784         if (inp->inp_vflag & INP_SOCKREF) {
 785                 KASSERT(so->so_state & SS_PROTOREF,
 786                     ("tcp_close: !SS_PROTOREF"));
 787                 inp->inp_vflag &= ~INP_SOCKREF;
 788                 INP_WUNLOCK(inp);
 789                 ACCEPT_LOCK();
 790                 SOCK_LOCK(so);
 791                 so->so_state &= ~SS_PROTOREF;
 792                 sofree(so);
 793                 return (NULL);
 794         }
 795         return (tp);
 796 }
 797
 798 void
 799 tcp_drain(void)
 800 {
 801
 802         if (do_tcpdrain) {
 803                 struct inpcb *inpb;
 804                 struct tcpcb *tcpb;
 805                 struct tseg_qent *te;
 806
 807         /*
 808          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
 809          * if there is one...
 810          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
 811          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
 812          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
 813          *      usefull.
 814          */
 815                 INP_INFO_RLOCK(&V_tcbinfo);
 816                 LIST_FOREACH(inpb, V_tcbinfo.ipi_listhead, inp_list) {
 817                         if (inpb->inp_vflag & INP_TIMEWAIT)
 818                                 continue;
 819                         INP_WLOCK(inpb);
 820                         if ((tcpb = intotcpcb(inpb)) != NULL) {
 821                                 while ((te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq))
 822                                     != NULL) {
 823                                         LIST_REMOVE(te, tqe_q);
 824                                         m_freem(te->tqe_m);
 825                                         uma_zfree(tcp_reass_zone, te);
 826                                         tcpb->t_segqlen--;
 827                                         V_tcp_reass_qsize--;
 828                                 }
 829                                 tcp_clean_sackreport(tcpb);
 830                         }
 831                         INP_WUNLOCK(inpb);
 832                 }
 833                 INP_INFO_RUNLOCK(&V_tcbinfo);
 834         }
 835 }
 836
 837 /*
 838  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
 839  * store error as soft error, but wake up user
 840  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
 841  *
 842  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
 843  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
 844  */
 845 static struct inpcb *
 846 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
 847 {
 848         struct tcpcb *tp;
 849
 850         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&V_tcbinfo);
 851         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
 852
 853         if ((inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) ||
 854             (inp->inp_vflag & INP_DROPPED))
 855                 return (inp);
 856
 857         tp = intotcpcb(inp);
 858         KASSERT(tp != NULL, ("tcp_notify: tp == NULL"));
 859
 860         /*
 861          * Ignore some errors if we are hooked up.
 862          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
 863          * and receives a second error, give up now.  This is better
 864          * than waiting a long time to establish a connection that
 865          * can never complete.
 866          */
 867         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
 868             (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
 869              error == EHOSTDOWN)) {
 870                 return (inp);
 871         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
 872             tp->t_softerror) {
 873                 tp = tcp_drop(tp, error);
 874                 if (tp != NULL)
 875                         return (inp);
 876                 else
 877                         return (NULL);
 878         } else {
 879                 tp->t_softerror = error;
 880                 return (inp);
 881         }
 882 #if 0
 883         wakeup( &so->so_timeo);
 884         sorwakeup(so);
 885         sowwakeup(so);
 886 #endif
 887 }
 888
 889 static int
 890 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 891 {
 892         int error, i, m, n, pcb_count;
 893         struct inpcb *inp, **inp_list;
 894         inp_gen_t gencnt;
 895         struct xinpgen xig;
 896
 897         /*
 898          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
 899          * resource-intensive to repeat twice on every request.
 900          */
 901         if (req->oldptr == NULL) {
 902                 m = syncache_pcbcount();
 903                 n = V_tcbinfo.ipi_count;
 904                 req->oldidx = 2 * (sizeof xig)
 905                         + ((m + n) + n/8) * sizeof(struct xtcpcb);
 906                 return (0);
 907         }
 908
 909         if (req->newptr != NULL)
 910                 return (EPERM);
 911
 912         /*
 913          * OK, now we're committed to doing something.
 914          */
 915         INP_INFO_RLOCK(&V_tcbinfo);
 916         gencnt = V_tcbinfo.ipi_gencnt;
 917         n = V_tcbinfo.ipi_count;
 918         INP_INFO_RUNLOCK(&V_tcbinfo);
 919
 920         m = syncache_pcbcount();
 921
 922         error = sysctl_wire_old_buffer(req, 2 * (sizeof xig)
 923                 + (n + m) * sizeof(struct xtcpcb));
 924         if (error != 0)
 925                 return (error);
 926
 927         xig.xig_len = sizeof xig;
 928         xig.xig_count = n + m;
 929         xig.xig_gen = gencnt;
 930         xig.xig_sogen = so_gencnt;
 931         error = SYSCTL_OUT(req, &xig, sizeof xig);
 932         if (error)
 933                 return (error);
 934
 935         error = syncache_pcblist(req, m, &pcb_count);
 936         if (error)
 937                 return (error);
 938
 939         inp_list = malloc(n * sizeof *inp_list, M_TEMP, M_WAITOK);
 940         if (inp_list == NULL)
 941                 return (ENOMEM);
 942
 943         INP_INFO_RLOCK(&V_tcbinfo);
 944         for (inp = LIST_FIRST(V_tcbinfo.ipi_listhead), i = 0; inp != NULL && i
 945             < n; inp = LIST_NEXT(inp, inp_list)) {
 946                 INP_RLOCK(inp);
 947                 if (inp->inp_gencnt <= gencnt) {
 948                         /*
 949                          * XXX: This use of cr_cansee(), introduced with
 950                          * TCP state changes, is not quite right, but for
 951                          * now, better than nothing.
 952                          */
 953                         if (inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) {
 954                                 if (intotw(inp) != NULL)
 955                                         error = cr_cansee(req->td->td_ucred,
 956                                             intotw(inp)->tw_cred);
 957                                 else
 958                                         error = EINVAL; /* Skip this inp. */
 959                         } else
 960                                 error = cr_canseesocket(req->td->td_ucred,
 961                                     inp->inp_socket);
 962                         if (error == 0)
 963                                 inp_list[i++] = inp;
 964                 }
 965                 INP_RUNLOCK(inp);
 966         }
 967         INP_INFO_RUNLOCK(&V_tcbinfo);
 968         n = i;
 969
 970         error = 0;
 971         for (i = 0; i < n; i++) {
 972                 inp = inp_list[i];
 973                 INP_RLOCK(inp);
 974                 if (inp->inp_gencnt <= gencnt) {
 975                         struct xtcpcb xt;
 976                         void *inp_ppcb;
 977
 978                         bzero(&xt, sizeof(xt));
 979                         xt.xt_len = sizeof xt;
 980                         /* XXX should avoid extra copy */
 981                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
 982                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
 983                         if (inp_ppcb == NULL)
 984                                 bzero((char *) &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
 985                         else if (inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) {
 986                                 bzero((char *) &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
 987                                 xt.xt_tp.t_state = TCPS_TIME_WAIT;
 988                         } else
 989                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
 990                         if (inp->inp_socket != NULL)
 991                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
 992                         else {
 993                                 bzero(&xt.xt_socket, sizeof xt.xt_socket);
 994                                 xt.xt_socket.xso_protocol = IPPROTO_TCP;
 995                         }
 996                         xt.xt_inp.inp_gencnt = inp->inp_gencnt;
 997                         INP_RUNLOCK(inp);
 998                         error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
 999                 } else
1000                         INP_RUNLOCK(inp);
1001
1002         }
1003         if (!error) {
1004                 /*
1005                  * Give the user an updated idea of our state.
1006                  * If the generation differs from what we told
1007                  * her before, she knows that something happened
1008                  * while we were processing this request, and it
1009                  * might be necessary to retry.
1010                  */
1011                 INP_INFO_RLOCK(&V_tcbinfo);
1012                 xig.xig_gen = V_tcbinfo.ipi_gencnt;
1013                 xig.xig_sogen = so_gencnt;
1014                 xig.xig_count = V_tcbinfo.ipi_count + pcb_count;
1015                 INP_INFO_RUNLOCK(&V_tcbinfo);
1016                 error = SYSCTL_OUT(req, &xig, sizeof xig);
1017         }
1018         free(inp_list, M_TEMP);
1019         return (error);
1020 }
1021
1022 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1023     tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1024
1025 static int
1026 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1027 {
1028         struct xucred xuc;
1029         struct sockaddr_in addrs[2];
1030         struct inpcb *inp;
1031         int error;
1032
1033         error = priv_check(req->td, PRIV_NETINET_GETCRED);
1034         if (error)
1035                 return (error);
1036         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof(addrs));
1037         if (error)
1038                 return (error);
1039         INP_INFO_RLOCK(&V_tcbinfo);
1040         inp = in_pcblookup_hash(&V_tcbinfo, addrs[1].sin_addr, addrs[1].sin_port,
1041             addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1042         if (inp != NULL) {
1043                 INP_RLOCK(inp);
1044                 INP_INFO_RUNLOCK(&V_tcbinfo);
1045                 if (inp->inp_socket == NULL)
1046                         error = ENOENT;
1047                 if (error == 0)
1048                         error = cr_canseesocket(req->td->td_ucred,
1049                             inp->inp_socket);
1050                 if (error == 0)
1051                         cru2x(inp->inp_socket->so_cred, &xuc);
1052                 INP_RUNLOCK(inp);
1053         } else {
1054                 INP_INFO_RUNLOCK(&V_tcbinfo);
1055                 error = ENOENT;
1056         }
1057         if (error == 0)
1058                 error = SYSCTL_OUT(req, &xuc, sizeof(struct xucred));
1059         return (error);
1060 }
1061
1062 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred,
1063     CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RW|CTLFLAG_PRISON, 0, 0,
1064     tcp_getcred, "S,xucred", "Get the xucred of a TCP connection");
1065
1066 #ifdef INET6
1067 static int
1068 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1069 {
1070         struct xucred xuc;
1071         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1072         struct inpcb *inp;
1073         int error, mapped = 0;
1074
1075         error = priv_check(req->td, PRIV_NETINET_GETCRED);
1076         if (error)
1077                 return (error);
1078         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof(addrs));
1079         if (error)
1080                 return (error);
1081         if ((error = sa6_embedscope(&addrs[0], V_ip6_use_defzone)) != 0 ||
1082             (error = sa6_embedscope(&addrs[1], V_ip6_use_defzone)) != 0) {
1083                 return (error);
1084         }
1085         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1086                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1087                         mapped = 1;
1088                 else
1089                         return (EINVAL);
1090         }
1091
1092         INP_INFO_RLOCK(&V_tcbinfo);
1093         if (mapped == 1)
1094                 inp = in_pcblookup_hash(&V_tcbinfo,
1095                         *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1096                         addrs[1].sin6_port,
1097                         *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1098                         addrs[0].sin6_port,
1099                         0, NULL);
1100         else
1101                 inp = in6_pcblookup_hash(&V_tcbinfo,
1102                         &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1103                         &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port, 0, NULL);
1104         if (inp != NULL) {
1105                 INP_RLOCK(inp);
1106                 INP_INFO_RUNLOCK(&V_tcbinfo);
1107                 if (inp->inp_socket == NULL)
1108                         error = ENOENT;
1109                 if (error == 0)
1110                         error = cr_canseesocket(req->td->td_ucred,
1111                             inp->inp_socket);
1112                 if (error == 0)
1113                         cru2x(inp->inp_socket->so_cred, &xuc);
1114                 INP_RUNLOCK(inp);
1115         } else {
1116                 INP_INFO_RUNLOCK(&V_tcbinfo);
1117                 error = ENOENT;
1118         }
1119         if (error == 0)
1120                 error = SYSCTL_OUT(req, &xuc, sizeof(struct xucred));
1121         return (error);
1122 }
1123
1124 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred,
1125     CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RW|CTLFLAG_PRISON, 0, 0,
1126     tcp6_getcred, "S,xucred", "Get the xucred of a TCP6 connection");
1127 #endif
1128
1129
1130 void
1131 tcp_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *vip)
1132 {
1133         struct ip *ip = vip;
1134         struct tcphdr *th;
1135         struct in_addr faddr;
1136         struct inpcb *inp;
1137         struct tcpcb *tp;
1138         struct inpcb *(*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1139         struct icmp *icp;
1140         struct in_conninfo inc;
1141         tcp_seq icmp_tcp_seq;
1142         int mtu;
1143
1144         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1145         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1146                 return;
1147
1148         if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1149                 notify = tcp_mtudisc;
1150         else if (V_icmp_may_rst && (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1151                 cmd == PRC_UNREACH_PORT || cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) && ip)
1152                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1153         /*
1154          * Redirects don't need to be handled up here.
1155          */
1156         else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd))
1157                 return;
1158         /*
1159          * Source quench is depreciated.
1160          */
1161         else if (cmd == PRC_QUENCH)
1162                 return;
1163         /*
1164          * Hostdead is ugly because it goes linearly through all PCBs.
1165          * XXX: We never get this from ICMP, otherwise it makes an
1166          * excellent DoS attack on machines with many connections.
1167          */
1168         else if (cmd == PRC_HOSTDEAD)
1169                 ip = NULL;
1170         else if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0)
1171                 return;
1172         if (ip != NULL) {
1173                 icp = (struct icmp *)((caddr_t)ip
1174                                       - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1175                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip
1176                                        + (ip->ip_hl << 2));
1177                 INP_INFO_WLOCK(&V_tcbinfo);
1178                 inp = in_pcblookup_hash(&V_tcbinfo, faddr, th->th_dport,
1179                     ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1180                 if (inp != NULL)  {
1181                         INP_WLOCK(inp);
1182                         if (!(inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) &&
1183                             !(inp->inp_vflag & INP_DROPPED) &&
1184                             !(inp->inp_socket == NULL)) {
1185                                 icmp_tcp_seq = htonl(th->th_seq);
1186                                 tp = intotcpcb(inp);
1187                                 if (SEQ_GEQ(icmp_tcp_seq, tp->snd_una) &&
1188                                     SEQ_LT(icmp_tcp_seq, tp->snd_max)) {
1189                                         if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1190                                             /*
1191                                              * MTU discovery:
1192                                              * If we got a needfrag set the MTU
1193                                              * in the route to the suggested new
1194                                              * value (if given) and then notify.
1195                                              */
1196                                             bzero(&inc, sizeof(inc));
1197                                             inc.inc_flags = 0;  /* IPv4 */
1198                                             inc.inc_faddr = faddr;
1199                                             inc.inc_fibnum =
1200                                                 inp->inp_inc.inc_fibnum;
1201
1202                                             mtu = ntohs(icp->icmp_nextmtu);
1203                                             /*
1204                                              * If no alternative MTU was
1205                                              * proposed, try the next smaller
1206                                              * one.  ip->ip_len has already
1207                                              * been swapped in icmp_input().
1208                                              */
1209                                             if (!mtu)
1210                                                 mtu = ip_next_mtu(ip->ip_len,
1211                                                  1);
1212                                             if (mtu < max(296, (V_tcp_minmss)
1213                                                  + sizeof(struct tcpiphdr)))
1214                                                 mtu = 0;
1215                                             if (!mtu)
1216                                                 mtu = V_tcp_mssdflt
1217                                                  + sizeof(struct tcpiphdr);
1218                                             /*
1219                                              * Only cache the the MTU if it
1220                                              * is smaller than the interface
1221                                              * or route MTU.  tcp_mtudisc()
1222                                              * will do right thing by itself.
1223                                              */
1224                                             if (mtu <= tcp_maxmtu(&inc, NULL))
1225                                                 tcp_hc_updatemtu(&inc, mtu);
1226                                         }
1227
1228                                         inp = (*notify)(inp, inetctlerrmap[cmd]);
1229                                 }
1230                         }
1231                         if (inp != NULL)
1232                                 INP_WUNLOCK(inp);
1233                 } else {
1234                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1235                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1236                         inc.inc_faddr = faddr;
1237                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1238 #ifdef INET6
1239                         inc.inc_isipv6 = 0;
1240 #endif
1241                         syncache_unreach(&inc, th);
1242                 }
1243                 INP_INFO_WUNLOCK(&V_tcbinfo);
1244         } else
1245                 in_pcbnotifyall(&V_tcbinfo, faddr, inetctlerrmap[cmd], notify);
1246 }
1247
1248 #ifdef INET6
1249 void
1250 tcp6_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *d)
1251 {
1252         struct tcphdr th;
1253         struct inpcb *(*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1254         struct ip6_hdr *ip6;
1255         struct mbuf *m;
1256         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1257         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1258         int off;
1259         struct tcp_portonly {
1260                 u_int16_t th_sport;
1261                 u_int16_t th_dport;
1262         } *thp;
1263
1264         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1265             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1266                 return;
1267
1268         if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1269                 notify = tcp_mtudisc;
1270         else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1271                  ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0))
1272                 return;
1273         /* Source quench is depreciated. */
1274         else if (cmd == PRC_QUENCH)
1275                 return;
1276
1277         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1278         if (d != NULL) {
1279                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1280                 m = ip6cp->ip6c_m;
1281                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1282                 off = ip6cp->ip6c_off;
1283                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1284         } else {
1285                 m = NULL;
1286                 ip6 = NULL;
1287                 off = 0;        /* fool gcc */
1288                 sa6_src = &sa6_any;
1289         }
1290
1291         if (ip6 != NULL) {
1292                 struct in_conninfo inc;
1293                 /*
1294                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1295                  * M and OFF are valid.
1296                  */
1297
1298                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1299                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof(*thp))
1300                         return;
1301
1302                 bzero(&th, sizeof(th));
1303                 m_copydata(m, off, sizeof(*thp), (caddr_t)&th);
1304
1305                 in6_pcbnotify(&V_tcbinfo, sa, th.th_dport,
1306                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1307                     th.th_sport, cmd, NULL, notify);
1308
1309                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1310                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1311                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1312                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1313                 inc.inc_isipv6 = 1;
1314                 INP_INFO_WLOCK(&V_tcbinfo);
1315                 syncache_unreach(&inc, &th);
1316                 INP_INFO_WUNLOCK(&V_tcbinfo);
1317         } else
1318                 in6_pcbnotify(&V_tcbinfo, sa, 0, (const struct sockaddr *)sa6_src,
1319                               0, cmd, NULL, notify);
1320 }
1321 #endif /* INET6 */
1322
1323
1324 /*
1325  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1326  *
1327  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1328  * 1.  In SYN-ACK packets.
1329  * 2.  In SYN packets.
1330  *
1331  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1332  * tcp_syncache.c for details.
1333  *
1334  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1335  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1336  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1337  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1338  * RFC 1948 is used, with only small modifications.
1339  *
1340  * Implementation details:
1341  *
1342  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1343  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1344  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1345  * before rollover.
1346  *
1347  * As reading the *exact* system time is too expensive to be done
1348  * whenever setting up a TCP connection, we increment the time
1349  * offset in two ways.  First, a small random positive increment
1350  * is added to isn_offset for each connection that is set up.
1351  * Second, the function tcp_isn_tick fires once per clock tick
1352  * and increments isn_offset as necessary so that sequence numbers
1353  * are incremented at approximately ISN_BYTES_PER_SECOND.  The
1354  * random positive increments serve only to ensure that the same
1355  * exact sequence number is never sent out twice (as could otherwise
1356  * happen when a port is recycled in less than the system tick
1357  * interval.)
1358  *
1359  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1360  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1361  * as reseeding should not be necessary.
1362  *
1363  * Locking of the global variables isn_secret, isn_last_reseed, isn_offset,
1364  * isn_offset_old, and isn_ctx is performed using the TCP pcbinfo lock.  In
1365  * general, this means holding an exclusive (write) lock.
1366  */
1367
1368 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1369 #define ISN_STATIC_INCREMENT 4096
1370 #define ISN_RANDOM_INCREMENT (4096 - 1)
1371
1372 static u_char isn_secret[32];
1373 static int isn_last_reseed;
1374 static u_int32_t isn_offset, isn_offset_old;
1375 static MD5_CTX isn_ctx;
1376
1377 tcp_seq
1378 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1379 {
1380         u_int32_t md5_buffer[4];
1381         tcp_seq new_isn;
1382
1383         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
1384
1385         ISN_LOCK();
1386         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1387         if ((V_isn_last_reseed == 0) || ((V_tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1388              (((u_int)V_isn_last_reseed + (u_int)V_tcp_isn_reseed_interval*hz)
1389                 < (u_int)ticks))) {
1390                 read_random(&V_isn_secret, sizeof(V_isn_secret));
1391                 V_isn_last_reseed = ticks;
1392         }
1393
1394         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1395         MD5Init(&V_isn_ctx);
1396         MD5Update(&V_isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1397         MD5Update(&V_isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1398 #ifdef INET6
1399         if ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
1400                 MD5Update(&V_isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1401                           sizeof(struct in6_addr));
1402                 MD5Update(&V_isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1403                           sizeof(struct in6_addr));
1404         } else
1405 #endif
1406         {
1407                 MD5Update(&V_isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1408                           sizeof(struct in_addr));
1409                 MD5Update(&V_isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1410                           sizeof(struct in_addr));
1411         }
1412         MD5Update(&V_isn_ctx, (u_char *) &V_isn_secret, sizeof(V_isn_secret));
1413         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &V_isn_ctx);
1414         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1415         V_isn_offset += ISN_STATIC_INCREMENT +
1416                 (arc4random() & ISN_RANDOM_INCREMENT);
1417         new_isn += V_isn_offset;
1418         ISN_UNLOCK();
1419         return (new_isn);
1420 }
1421
1422 /*
1423  * Increment the offset to the next ISN_BYTES_PER_SECOND / 100 boundary
1424  * to keep time flowing at a relatively constant rate.  If the random
1425  * increments have already pushed us past the projected offset, do nothing.
1426  */
1427 static void
1428 tcp_isn_tick(void *xtp)
1429 {
1430         u_int32_t projected_offset;
1431
1432         ISN_LOCK();
1433         projected_offset = V_isn_offset_old + ISN_BYTES_PER_SECOND / 100;
1434
1435         if (SEQ_GT(projected_offset, V_isn_offset))
1436                 V_isn_offset = projected_offset;
1437
1438         V_isn_offset_old = V_isn_offset;
1439         callout_reset(&isn_callout, hz/100, tcp_isn_tick, NULL);
1440         ISN_UNLOCK();
1441 }
1442
1443 /*
1444  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1445  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1446  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1447  */
1448 struct inpcb *
1449 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int errno)
1450 {
1451         struct tcpcb *tp;
1452
1453         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&V_tcbinfo);
1454         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
1455
1456         if ((inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) ||
1457             (inp->inp_vflag & INP_DROPPED))
1458                 return (inp);
1459
1460         tp = intotcpcb(inp);
1461         if (tp->t_state != TCPS_SYN_SENT)
1462                 return (inp);
1463
1464         tp = tcp_drop(tp, errno);
1465         if (tp != NULL)
1466                 return (inp);
1467         else
1468                 return (NULL);
1469 }
1470
1471 /*
1472  * When `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1473  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1474  * since we know the packet we just sent was dropped.
1475  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1476  */
1477 struct inpcb *
1478 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int errno)
1479 {
1480         struct tcpcb *tp;
1481         struct socket *so = inp->inp_socket;
1482         u_int maxmtu;
1483         u_int romtu;
1484         int mss;
1485 #ifdef INET6
1486         int isipv6;
1487 #endif /* INET6 */
1488
1489         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
1490         if ((inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) ||
1491             (inp->inp_vflag & INP_DROPPED))
1492                 return (inp);
1493
1494         tp = intotcpcb(inp);
1495         KASSERT(tp != NULL, ("tcp_mtudisc: tp == NULL"));
1496
1497 #ifdef INET6
1498         isipv6 = (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
1499 #endif
1500         maxmtu = tcp_hc_getmtu(&inp->inp_inc); /* IPv4 and IPv6 */
1501         romtu =
1502 #ifdef INET6
1503             isipv6 ? tcp_maxmtu6(&inp->inp_inc, NULL) :
1504 #endif /* INET6 */
1505             tcp_maxmtu(&inp->inp_inc, NULL);
1506         if (!maxmtu)
1507                 maxmtu = romtu;
1508         else
1509                 maxmtu = min(maxmtu, romtu);
1510         if (!maxmtu) {
1511                 tp->t_maxopd = tp->t_maxseg =
1512 #ifdef INET6
1513                         isipv6 ? V_tcp_v6mssdflt :
1514 #endif /* INET6 */
1515                         V_tcp_mssdflt;
1516                 return (inp);
1517         }
1518         mss = maxmtu -
1519 #ifdef INET6
1520                 (isipv6 ? sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1521 #endif /* INET6 */
1522                  sizeof(struct tcpiphdr)
1523 #ifdef INET6
1524                  )
1525 #endif /* INET6 */
1526                 ;
1527
1528         /*
1529          * XXX - The above conditional probably violates the TCP
1530          * spec.  The problem is that, since we don't know the
1531          * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1532          * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1533          * never actually take place, because the conservative
1534          * default is much less than the MTUs typically seen
1535          * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1536          * this under the carpet.
1537          *
1538          * The conservative default might not actually be a problem
1539          * if the only case this occurs is when sending an initial
1540          * SYN with options and data to a host we've never talked
1541          * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1542          * will get recorded and the new parameters should get
1543          * recomputed.  For Further Study.
1544          */
1545         if (tp->t_maxopd <= mss)
1546                 return (inp);
1547         tp->t_maxopd = mss;
1548
1549         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP|TF_NOOPT)) == TF_REQ_TSTMP &&
1550             (tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) == TF_RCVD_TSTMP)
1551                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1552 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0
1553         if (mss > MCLBYTES)
1554                 mss &= ~(MCLBYTES-1);
1555 #else
1556         if (mss > MCLBYTES)
1557                 mss = mss / MCLBYTES * MCLBYTES;
1558 #endif
1559         if (so->so_snd.sb_hiwat < mss)
1560                 mss = so->so_snd.sb_hiwat;
1561
1562         tp->t_maxseg = mss;
1563
1564         V_tcpstat.tcps_mturesent++;
1565         tp->t_rtttime = 0;
1566         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1567         tcp_free_sackholes(tp);
1568         tp->snd_recover = tp->snd_max;
1569         if (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT)
1570                 EXIT_FASTRECOVERY(tp);
1571         tcp_output_send(tp);
1572         return (inp);
1573 }
1574
1575 /*
1576  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1577  * is found and it cannot be allocated, then return NULL.  This routine
1578  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1579  * to get the interface MTU.
1580  */
1581 u_long
1582 tcp_maxmtu(struct in_conninfo *inc, int *flags)
1583 {
1584         struct route sro;
1585         struct sockaddr_in *dst;
1586         struct ifnet *ifp;
1587         u_long maxmtu = 0;
1588
1589         KASSERT(inc != NULL, ("tcp_maxmtu with NULL in_conninfo pointer"));
1590
1591         bzero(&sro, sizeof(sro));
1592         if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1593                 dst = (struct sockaddr_in *)&sro.ro_dst;
1594                 dst->sin_family = AF_INET;
1595                 dst->sin_len = sizeof(*dst);
1596                 dst->sin_addr = inc->inc_faddr;
1597                 in_rtalloc_ign(&sro, RTF_CLONING, inc->inc_fibnum);
1598         }
1599         if (sro.ro_rt != NULL) {
1600                 ifp = sro.ro_rt->rt_ifp;
1601                 if (sro.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu == 0)
1602                         maxmtu = ifp->if_mtu;
1603                 else
1604                         maxmtu = min(sro.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu, ifp->if_mtu);
1605
1606                 /* Report additional interface capabilities. */
1607                 if (flags != NULL) {
1608                         if (ifp->if_capenable & IFCAP_TSO4 &&
1609                             ifp->if_hwassist & CSUM_TSO)
1610                                 *flags |= CSUM_TSO;
1611                 }
1612                 RTFREE(sro.ro_rt);
1613         }
1614         return (maxmtu);
1615 }
1616
1617 #ifdef INET6
1618 u_long
1619 tcp_maxmtu6(struct in_conninfo *inc, int *flags)
1620 {
1621         struct route_in6 sro6;
1622         struct ifnet *ifp;
1623         u_long maxmtu = 0;
1624
1625         KASSERT(inc != NULL, ("tcp_maxmtu6 with NULL in_conninfo pointer"));
1626
1627         bzero(&sro6, sizeof(sro6));
1628         if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1629                 sro6.ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1630                 sro6.ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1631                 sro6.ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1632                 rtalloc_ign((struct route *)&sro6, RTF_CLONING);
1633         }
1634         if (sro6.ro_rt != NULL) {
1635                 ifp = sro6.ro_rt->rt_ifp;
1636                 if (sro6.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu == 0)
1637                         maxmtu = IN6_LINKMTU(sro6.ro_rt->rt_ifp);
1638                 else
1639                         maxmtu = min(sro6.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu,
1640                                      IN6_LINKMTU(sro6.ro_rt->rt_ifp));
1641
1642                 /* Report additional interface capabilities. */
1643                 if (flags != NULL) {
1644                         if (ifp->if_capenable & IFCAP_TSO6 &&
1645                             ifp->if_hwassist & CSUM_TSO)
1646                                 *flags |= CSUM_TSO;
1647                 }
1648                 RTFREE(sro6.ro_rt);
1649         }
1650
1651         return (maxmtu);
1652 }
1653 #endif /* INET6 */
1654
1655 #ifdef IPSEC
1656 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1657 size_t
1658 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1659 {
1660         struct inpcb *inp;
1661         struct mbuf *m;
1662         size_t hdrsiz;
1663         struct ip *ip;
1664 #ifdef INET6
1665         struct ip6_hdr *ip6;
1666 #endif
1667         struct tcphdr *th;
1668
1669         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1670                 return (0);
1671         MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
1672         if (!m)
1673                 return (0);
1674
1675 #ifdef INET6
1676         if ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
1677                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1678                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1679                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1680                         sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1681                 tcpip_fillheaders(inp, ip6, th);
1682                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1683         } else
1684 #endif /* INET6 */
1685         {
1686                 ip = mtod(m, struct ip *);
1687                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1688                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1689                 tcpip_fillheaders(inp, ip, th);
1690                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1691         }
1692
1693         m_free(m);
1694         return (hdrsiz);
1695 }
1696 #endif /* IPSEC */
1697
1698 /*
1699  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1700  *
1701  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1702  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1703  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1704  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1705  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1706  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1707  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1708  * side of the connection.
1709  *
1710  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1711  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1712  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1713  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1714  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1715  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1716  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1717  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1718  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1719  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1720  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1721  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1722  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1723  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1724  * resources.
1725  *
1726  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1727  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1728  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1729  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1730  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1731  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1732  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1733  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1734  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1735  * implementing the same algorithm.
1736  *
1737  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1738  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1739  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1740  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1741  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1742  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1743  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1744  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1745  * which to extend the algorithm.
1746  */
1747 void
1748 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1749 {
1750         u_long bw;
1751         u_long bwnd;
1752         int save_ticks;
1753
1754         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
1755
1756         /*
1757          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1758          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1759          */
1760         if (V_tcp_inflight_enable == 0 || tp->t_rttlow < V_tcp_inflight_rttthresh) {
1761                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1762                 tp->snd_bandwidth = 0;
1763                 return;
1764         }
1765
1766         /*
1767          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1768          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1769          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1770          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1771          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1772          * increases.
1773          *
1774          * Note: if ticks rollover 'bw' may wind up negative.  We must
1775          * effectively reset t_bw_rtttime for this case.
1776          */
1777         save_ticks = ticks;
1778         if ((u_int)(save_ticks - tp->t_bw_rtttime) < 1)
1779                 return;
1780
1781         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz /
1782             (save_ticks - tp->t_bw_rtttime);
1783         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1784         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1785         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || (int)bw < 0)
1786                 return;
1787         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1788
1789         tp->snd_bandwidth = bw;
1790
1791         /*
1792          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1793          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1794          * spot and also handles the bandwidth run-up case and stabilization.
1795          * Without the slop we could be locking ourselves into a lower
1796          * bandwidth.
1797          *
1798          * Situations Handled:
1799          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1800          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1801          *          specified, and also does a good job preventing
1802          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1803          *          (at least for the transmit side).
1804          *
1805          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1806          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1807          *          increases).
1808          *
1809          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1810          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1811          *          a little work).
1812          *
1813          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1814          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be
1815          *          on very slow connections.  A value no smaller then 5
1816          *          should be used, but only reduce this default if you have
1817          *          no other choice.
1818          */
1819 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1820         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) + V_tcp_inflight_stab * tp->t_maxseg / 10;
1821 #undef USERTT
1822
1823         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1824                 static int ltime;
1825                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1826                         ltime = ticks;
1827                         printf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1828                             tp,
1829                             bw,
1830                             tp->t_rttbest,
1831                             tp->t_srtt,
1832                             bwnd
1833                         );
1834                 }
1835         }
1836         if ((long)bwnd < V_tcp_inflight_min)
1837                 bwnd = V_tcp_inflight_min;
1838         if (bwnd > V_tcp_inflight_max)
1839                 bwnd = V_tcp_inflight_max;
1840         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1841                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1842         tp->snd_bwnd = bwnd;
1843 }
1844
1845 #ifdef TCP_SIGNATURE
1846 /*
1847  * Callback function invoked by m_apply() to digest TCP segment data
1848  * contained within an mbuf chain.
1849  */
1850 static int
1851 tcp_signature_apply(void *fstate, void *data, u_int len)
1852 {
1853
1854         MD5Update(fstate, (u_char *)data, len);
1855         return (0);
1856 }
1857
1858 /*
1859  * Compute TCP-MD5 hash of a TCPv4 segment. (RFC2385)
1860  *
1861  * Parameters:
1862  * m            pointer to head of mbuf chain
1863  * off0         offset to TCP header within the mbuf chain
1864  * len          length of TCP segment data, excluding options
1865  * optlen       length of TCP segment options
1866  * buf          pointer to storage for computed MD5 digest
1867  * direction    direction of flow (IPSEC_DIR_INBOUND or OUTBOUND)
1868  *
1869  * We do this over ip, tcphdr, segment data, and the key in the SADB.
1870  * When called from tcp_input(), we can be sure that th_sum has been
1871  * zeroed out and verified already.
1872  *
1873  * This function is for IPv4 use only. Calling this function with an
1874  * IPv6 packet in the mbuf chain will yield undefined results.
1875  *
1876  * Return 0 if successful, otherwise return -1.
1877  *
1878  * XXX The key is retrieved from the system's PF_KEY SADB, by keying a
1879  * search with the destination IP address, and a 'magic SPI' to be
1880  * determined by the application. This is hardcoded elsewhere to 1179
1881  * right now. Another branch of this code exists which uses the SPD to
1882  * specify per-application flows but it is unstable.
1883  */
1884 int
1885 tcp_signature_compute(struct mbuf *m, int off0, int len, int optlen,
1886     u_char *buf, u_int direction)
1887 {
1888         union sockaddr_union dst;
1889         struct ippseudo ippseudo;
1890         MD5_CTX ctx;
1891         int doff;
1892         struct ip *ip;
1893         struct ipovly *ipovly;
1894         struct secasvar *sav;
1895         struct tcphdr *th;
1896         u_short savecsum;
1897
1898         KASSERT(m != NULL, ("NULL mbuf chain"));
1899         KASSERT(buf != NULL, ("NULL signature pointer"));
1900
1901         /* Extract the destination from the IP header in the mbuf. */
1902         ip = mtod(m, struct ip *);
1903         bzero(&dst, sizeof(union sockaddr_union));
1904         dst.sa.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1905         dst.sa.sa_family = AF_INET;
1906         dst.sin.sin_addr = (direction == IPSEC_DIR_INBOUND) ?
1907             ip->ip_src : ip->ip_dst;
1908
1909         /* Look up an SADB entry which matches the address of the peer. */
1910         sav = KEY_ALLOCSA(&dst, IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
1911         if (sav == NULL) {
1912                 printf("%s: SADB lookup failed for %s\n", __func__,
1913                     inet_ntoa(dst.sin.sin_addr));
1914                 return (EINVAL);
1915         }
1916
1917         MD5Init(&ctx);
1918         ipovly = (struct ipovly *)ip;
1919         th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip + off0);
1920         doff = off0 + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
1921
1922         /*
1923          * Step 1: Update MD5 hash with IP pseudo-header.
1924          *
1925          * XXX The ippseudo header MUST be digested in network byte order,
1926          * or else we'll fail the regression test. Assume all fields we've
1927          * been doing arithmetic on have been in host byte order.
1928          * XXX One cannot depend on ipovly->ih_len here. When called from
1929          * tcp_output(), the underlying ip_len member has not yet been set.
1930          */
1931         ippseudo.ippseudo_src = ipovly->ih_src;
1932         ippseudo.ippseudo_dst = ipovly->ih_dst;
1933         ippseudo.ippseudo_pad = 0;
1934         ippseudo.ippseudo_p = IPPROTO_TCP;
1935         ippseudo.ippseudo_len = htons(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
1936         MD5Update(&ctx, (char *)&ippseudo, sizeof(struct ippseudo));
1937
1938         /*
1939          * Step 2: Update MD5 hash with TCP header, excluding options.
1940          * The TCP checksum must be set to zero.
1941          */
1942         savecsum = th->th_sum;
1943         th->th_sum = 0;
1944         MD5Update(&ctx, (char *)th, sizeof(struct tcphdr));
1945         th->th_sum = savecsum;
1946
1947         /*
1948          * Step 3: Update MD5 hash with TCP segment data.
1949          *         Use m_apply() to avoid an early m_pullup().
1950          */
1951         if (len > 0)
1952                 m_apply(m, doff, len, tcp_signature_apply, &ctx);
1953
1954         /*
1955          * Step 4: Update MD5 hash with shared secret.
1956          */
1957         MD5Update(&ctx, sav->key_auth->key_data, _KEYLEN(sav->key_auth));
1958         MD5Final(buf, &ctx);
1959
1960         key_sa_recordxfer(sav, m);
1961         KEY_FREESAV(&sav);
1962         return (0);
1963 }
1964 #endif /* TCP_SIGNATURE */
1965
1966 static int
1967 sysctl_drop(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1968 {
1969         /* addrs[0] is a foreign socket, addrs[1] is a local one. */
1970         struct sockaddr_storage addrs[2];
1971         struct inpcb *inp;
1972         struct tcpcb *tp;
1973         struct tcptw *tw;
1974         struct sockaddr_in *fin, *lin;
1975 #ifdef INET6
1976         struct sockaddr_in6 *fin6, *lin6;
1977         struct in6_addr f6, l6;
1978 #endif
1979         int error;
1980
1981         inp = NULL;
1982         fin = lin = NULL;
1983 #ifdef INET6
1984         fin6 = lin6 = NULL;
1985 #endif
1986         error = 0;
1987
1988         if (req->oldptr != NULL || req->oldlen != 0)
1989                 return (EINVAL);
1990         if (req->newptr == NULL)
1991                 return (EPERM);
1992         if (req->newlen < sizeof(addrs))
1993                 return (ENOMEM);
1994         error = SYSCTL_IN(req, &addrs, sizeof(addrs));
1995         if (error)
1996                 return (error);
1997
1998         switch (addrs[0].ss_family) {
1999 #ifdef INET6
2000         case AF_INET6:
2001                 fin6 = (struct sockaddr_in6 *)&addrs[0];
2002                 lin6 = (struct sockaddr_in6 *)&addrs[1];
2003                 if (fin6->sin6_len != sizeof(struct sockaddr_in6) ||
2004                     lin6->sin6_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
2005                         return (EINVAL);
2006                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&fin6->sin6_addr)) {
2007                         if (!IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&lin6->sin6_addr))
2008                                 return (EINVAL);
2009                         in6_sin6_2_sin_in_sock((struct sockaddr *)&addrs[0]);
2010                         in6_sin6_2_sin_in_sock((struct sockaddr *)&addrs[1]);
2011                         fin = (struct sockaddr_in *)&addrs[0];
2012                         lin = (struct sockaddr_in *)&addrs[1];
2013                         break;
2014                 }
2015                 error = sa6_embedscope(fin6, V_ip6_use_defzone);
2016                 if (error)
2017                         return (error);
2018                 error = sa6_embedscope(lin6, V_ip6_use_defzone);
2019                 if (error)
2020                         return (error);
2021                 break;
2022 #endif
2023         case AF_INET:
2024                 fin = (struct sockaddr_in *)&addrs[0];
2025                 lin = (struct sockaddr_in *)&addrs[1];
2026                 if (fin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in) ||
2027                     lin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2028                         return (EINVAL);
2029                 break;
2030         default:
2031                 return (EINVAL);
2032         }
2033         INP_INFO_WLOCK(&V_tcbinfo);
2034         switch (addrs[0].ss_family) {
2035 #ifdef INET6
2036         case AF_INET6:
2037                 inp = in6_pcblookup_hash(&V_tcbinfo, &f6, fin6->sin6_port,
2038                     &l6, lin6->sin6_port, 0, NULL);
2039                 break;
2040 #endif
2041         case AF_INET:
2042                 inp = in_pcblookup_hash(&V_tcbinfo, fin->sin_addr, fin->sin_port,
2043                     lin->sin_addr, lin->sin_port, 0, NULL);
2044                 break;
2045         }
2046         if (inp != NULL) {
2047                 INP_WLOCK(inp);
2048                 if (inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) {
2049                         /*
2050                          * XXXRW: There currently exists a state where an
2051                          * inpcb is present, but its timewait state has been
2052                          * discarded.  For now, don't allow dropping of this
2053                          * type of inpcb.
2054                          */
2055                         tw = intotw(inp);
2056                         if (tw != NULL)
2057                                 tcp_twclose(tw, 0);
2058                         else
2059                                 INP_WUNLOCK(inp);
2060                 } else if (!(inp->inp_vflag & INP_DROPPED) &&
2061                            !(inp->inp_socket->so_options & SO_ACCEPTCONN)) {
2062                         tp = intotcpcb(inp);
2063                         tp = tcp_drop(tp, ECONNABORTED);
2064                         if (tp != NULL)
2065                                 INP_WUNLOCK(inp);
2066                 } else
2067                         INP_WUNLOCK(inp);
2068         } else
2069                 error = ESRCH;
2070         INP_INFO_WUNLOCK(&V_tcbinfo);
2071         return (error);
2072 }
2073
2074 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_DROP, drop,
2075     CTLTYPE_STRUCT|CTLFLAG_WR|CTLFLAG_SKIP, NULL,
2076     0, sysctl_drop, "", "Drop TCP connection");
2077
2078 /*
2079  * Generate a standardized TCP log line for use throughout the
2080  * tcp subsystem.  Memory allocation is done with M_NOWAIT to
2081  * allow use in the interrupt context.
2082  *
2083  * NB: The caller MUST free(s, M_TCPLOG) the returned string.
2084  * NB: The function may return NULL if memory allocation failed.
2085  *
2086  * Due to header inclusion and ordering limitations the struct ip
2087  * and ip6_hdr pointers have to be passed as void pointers.
2088  */
2089 char *
2090 tcp_log_addrs(struct in_conninfo *inc, struct tcphdr *th, void *ip4hdr,
2091     const void *ip6hdr)
2092 {
2093         char *s, *sp;
2094         size_t size;
2095         struct ip *ip;
2096 #ifdef INET6
2097         const struct ip6_hdr *ip6;
2098
2099         ip6 = (const struct ip6_hdr *)ip6hdr;
2100 #endif /* INET6 */
2101         ip = (struct ip *)ip4hdr;
2102
2103         /*
2104          * The log line looks like this:
2105          * "TCP: [1.2.3.4]:50332 to [1.2.3.4]:80 tcpflags 0x2<SYN>"
2106          */
2107         size = sizeof("TCP: []:12345 to []:12345 tcpflags 0x2<>") +
2108             sizeof(PRINT_TH_FLAGS) + 1 +
2109 #ifdef INET6
2110             2 * INET6_ADDRSTRLEN;
2111 #else
2112             2 * INET_ADDRSTRLEN;
2113 #endif /* INET6 */
2114
2115         /* Is logging enabled? */
2116         if (tcp_log_debug == 0 && tcp_log_in_vain == 0)
2117                 return (NULL);
2118
2119         s = malloc(size, M_TCPLOG, M_ZERO|M_NOWAIT);
2120         if (s == NULL)
2121                 return (NULL);
2122
2123         strcat(s, "TCP: [");
2124         sp = s + strlen(s);
2125
2126         if (inc && inc->inc_isipv6 == 0) {
2127                 inet_ntoa_r(inc->inc_faddr, sp);
2128                 sp = s + strlen(s);
2129                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(inc->inc_fport));
2130                 sp = s + strlen(s);
2131                 inet_ntoa_r(inc->inc_laddr, sp);
2132                 sp = s + strlen(s);
2133                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(inc->inc_lport));
2134 #ifdef INET6
2135         } else if (inc) {
2136                 ip6_sprintf(sp, &inc->inc6_faddr);
2137                 sp = s + strlen(s);
2138                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(inc->inc_fport));
2139                 sp = s + strlen(s);
2140                 ip6_sprintf(sp, &inc->inc6_laddr);
2141                 sp = s + strlen(s);
2142                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(inc->inc_lport));
2143         } else if (ip6 && th) {
2144                 ip6_sprintf(sp, &ip6->ip6_src);
2145                 sp = s + strlen(s);
2146                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(th->th_sport));
2147                 sp = s + strlen(s);
2148                 ip6_sprintf(sp, &ip6->ip6_dst);
2149                 sp = s + strlen(s);
2150                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(th->th_dport));
2151 #endif /* INET6 */
2152         } else if (ip && th) {
2153                 inet_ntoa_r(ip->ip_src, sp);
2154                 sp = s + strlen(s);
2155                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(th->th_sport));
2156                 sp = s + strlen(s);
2157                 inet_ntoa_r(ip->ip_dst, sp);
2158                 sp = s + strlen(s);
2159                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(th->th_dport));
2160         } else {
2161                 free(s, M_TCPLOG);
2162                 return (NULL);
2163         }
2164         sp = s + strlen(s);
2165         if (th)
2166                 sprintf(sp, " tcpflags 0x%b", th->th_flags, PRINT_TH_FLAGS);
2167         if (*(s + size - 1) != '\0')
2168                 panic("%s: string too long", __func__);
2169         return (s);
2170 }