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  * $FreeBSD$
  31  */
  32
  33 #include "opt_compat.h"
  34 #include "opt_inet.h"
  35 #include "opt_inet6.h"
  36 #include "opt_ipsec.h"
  37 #include "opt_mac.h"
  38 #include "opt_tcpdebug.h"
  39
  40 #include <sys/param.h>
  41 #include <sys/systm.h>
  42 #include <sys/callout.h>
  43 #include <sys/kernel.h>
  44 #include <sys/sysctl.h>
  45 #include <sys/malloc.h>
  46 #include <sys/mbuf.h>
  47 #ifdef INET6
  48 #include <sys/domain.h>
  49 #endif
  50 #include <sys/priv.h>
  51 #include <sys/proc.h>
  52 #include <sys/socket.h>
  53 #include <sys/socketvar.h>
  54 #include <sys/protosw.h>
  55 #include <sys/random.h>
  56
  57 #include <vm/uma.h>
  58
  59 #include <net/route.h>
  60 #include <net/if.h>
  61
  62 #include <netinet/in.h>
  63 #include <netinet/in_systm.h>
  64 #include <netinet/ip.h>
  65 #ifdef INET6
  66 #include <netinet/ip6.h>
  67 #endif
  68 #include <netinet/in_pcb.h>
  69 #ifdef INET6
  70 #include <netinet6/in6_pcb.h>
  71 #endif
  72 #include <netinet/in_var.h>
  73 #include <netinet/ip_var.h>
  74 #ifdef INET6
  75 #include <netinet6/ip6_var.h>
  76 #include <netinet6/scope6_var.h>
  77 #include <netinet6/nd6.h>
  78 #endif
  79 #include <netinet/ip_icmp.h>
  80 #include <netinet/tcp.h>
  81 #include <netinet/tcp_fsm.h>
  82 #include <netinet/tcp_seq.h>
  83 #include <netinet/tcp_timer.h>
  84 #include <netinet/tcp_var.h>
  85 #include <netinet/tcp_syncache.h>
  86 #ifdef INET6
  87 #include <netinet6/tcp6_var.h>
  88 #endif
  89 #include <netinet/tcpip.h>
  90 #ifdef TCPDEBUG
  91 #include <netinet/tcp_debug.h>
  92 #endif
  93 #include <netinet6/ip6protosw.h>
  94
  95 #ifdef IPSEC
  96 #include <netipsec/ipsec.h>
  97 #include <netipsec/xform.h>
  98 #ifdef INET6
  99 #include <netipsec/ipsec6.h>
 100 #endif
 101 #include <netipsec/key.h>
 102 #endif /*IPSEC*/
 103
 104 #include <machine/in_cksum.h>
 105 #include <sys/md5.h>
 106
 107 #include <security/mac/mac_framework.h>
 108
 109 int     tcp_mssdflt = TCP_MSS;
 110 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW,
 111     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
 112
 113 #ifdef INET6
 114 int     tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
 115 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt,
 116     CTLFLAG_RW, &tcp_v6mssdflt , 0,
 117     "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
 118 #endif
 119
 120 /*
 121  * Minimum MSS we accept and use. This prevents DoS attacks where
 122  * we are forced to a ridiculous low MSS like 20 and send hundreds
 123  * of packets instead of one. The effect scales with the available
 124  * bandwidth and quickly saturates the CPU and network interface
 125  * with packet generation and sending. Set to zero to disable MINMSS
 126  * checking. This setting prevents us from sending too small packets.
 127  */
 128 int     tcp_minmss = TCP_MINMSS;
 129 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, minmss, CTLFLAG_RW,
 130     &tcp_minmss , 0, "Minmum TCP Maximum Segment Size");
 131
 132 int     tcp_do_rfc1323 = 1;
 133 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW,
 134     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
 135
 136 static int      tcp_tcbhashsize = 0;
 137 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RDTUN,
 138     &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control-block hashtable");
 139
 140 static int      do_tcpdrain = 1;
 141 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW,
 142     &do_tcpdrain, 0,
 143     "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
 144
 145 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, pcbcount, CTLFLAG_RD,
 146     &tcbinfo.ipi_count, 0, "Number of active PCBs");
 147
 148 static int      icmp_may_rst = 1;
 149 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW,
 150     &icmp_may_rst, 0,
 151     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
 152
 153 static int      tcp_isn_reseed_interval = 0;
 154 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
 155     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
 156
 157 /*
 158  * TCP bandwidth limiting sysctls.  Note that the default lower bound of
 159  * 1024 exists only for debugging.  A good production default would be
 160  * something like 6100.
 161  */
 162 SYSCTL_NODE(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight, CTLFLAG_RW, 0,
 163     "TCP inflight data limiting");
 164
 165 static int      tcp_inflight_enable = 1;
 166 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, enable, CTLFLAG_RW,
 167     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
 168
 169 static int      tcp_inflight_debug = 0;
 170 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, debug, CTLFLAG_RW,
 171     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
 172
 173 static int      tcp_inflight_rttthresh;
 174 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, rttthresh, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 175     &tcp_inflight_rttthresh, 0, sysctl_msec_to_ticks, "I",
 176     "RTT threshold below which inflight will deactivate itself");
 177
 178 static int      tcp_inflight_min = 6144;
 179 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, min, CTLFLAG_RW,
 180     &tcp_inflight_min, 0, "Lower-bound for TCP inflight window");
 181
 182 static int      tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 183 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, max, CTLFLAG_RW,
 184     &tcp_inflight_max, 0, "Upper-bound for TCP inflight window");
 185
 186 static int      tcp_inflight_stab = 20;
 187 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, stab, CTLFLAG_RW,
 188     &tcp_inflight_stab, 0, "Inflight Algorithm Stabilization 20 = 2 packets");
 189
 190 uma_zone_t sack_hole_zone;
 191
 192 static struct inpcb *tcp_notify(struct inpcb *, int);
 193 static void     tcp_isn_tick(void *);
 194
 195 /*
 196  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
 197  *
 198  * Note that this can be overridden by the kernel environment
 199  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
 200  */
 201 #ifndef TCBHASHSIZE
 202 #define TCBHASHSIZE     512
 203 #endif
 204
 205 /*
 206  * XXX
 207  * Callouts should be moved into struct tcp directly.  They are currently
 208  * separate because the tcpcb structure is exported to userland for sysctl
 209  * parsing purposes, which do not know about callouts.
 210  */
 211 struct tcpcb_mem {
 212         struct  tcpcb           tcb;
 213         struct  tcp_timer       tt;
 214 };
 215
 216 static uma_zone_t tcpcb_zone;
 217 MALLOC_DEFINE(M_TCPLOG, "tcplog", "TCP address and flags print buffers");
 218 struct callout isn_callout;
 219 static struct mtx isn_mtx;
 220
 221 #define ISN_LOCK_INIT() mtx_init(&isn_mtx, "isn_mtx", NULL, MTX_DEF)
 222 #define ISN_LOCK()      mtx_lock(&isn_mtx)
 223 #define ISN_UNLOCK()    mtx_unlock(&isn_mtx)
 224
 225 /*
 226  * TCP initialization.
 227  */
 228 static void
 229 tcp_zone_change(void *tag)
 230 {
 231
 232         uma_zone_set_max(tcbinfo.ipi_zone, maxsockets);
 233         uma_zone_set_max(tcpcb_zone, maxsockets);
 234         tcp_tw_zone_change();
 235 }
 236
 237 static int
 238 tcp_inpcb_init(void *mem, int size, int flags)
 239 {
 240         struct inpcb *inp = mem;
 241
 242         INP_LOCK_INIT(inp, "inp", "tcpinp");
 243         return (0);
 244 }
 245
 246 void
 247 tcp_init(void)
 248 {
 249
 250         int hashsize = TCBHASHSIZE;
 251         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
 252         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
 253         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
 254         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
 255         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
 256         tcp_msl = TCPTV_MSL;
 257         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
 258         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
 259         tcp_inflight_rttthresh = TCPTV_INFLIGHT_RTTTHRESH;
 260         tcp_finwait2_timeout = TCPTV_FINWAIT2_TIMEOUT;
 261
 262         INP_INFO_LOCK_INIT(&tcbinfo, "tcp");
 263         LIST_INIT(&tcb);
 264         tcbinfo.ipi_listhead = &tcb;
 265         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
 266         if (!powerof2(hashsize)) {
 267                 printf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
 268                 hashsize = 512; /* safe default */
 269         }
 270         tcp_tcbhashsize = hashsize;
 271         tcbinfo.ipi_hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
 272             &tcbinfo.ipi_hashmask);
 273         tcbinfo.ipi_porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
 274             &tcbinfo.ipi_porthashmask);
 275         tcbinfo.ipi_zone = uma_zcreate("inpcb", sizeof(struct inpcb),
 276             NULL, NULL, tcp_inpcb_init, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 277         uma_zone_set_max(tcbinfo.ipi_zone, maxsockets);
 278 #ifdef INET6
 279 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
 280 #else /* INET6 */
 281 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
 282 #endif /* INET6 */
 283         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
 284                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
 285         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
 286                 panic("tcp_init");
 287 #undef TCP_MINPROTOHDR
 288         /*
 289          * These have to be type stable for the benefit of the timers.
 290          */
 291         tcpcb_zone = uma_zcreate("tcpcb", sizeof(struct tcpcb_mem),
 292             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 293         uma_zone_set_max(tcpcb_zone, maxsockets);
 294         tcp_tw_init();
 295         syncache_init();
 296         tcp_hc_init();
 297         tcp_reass_init();
 298         ISN_LOCK_INIT();
 299         callout_init(&isn_callout, CALLOUT_MPSAFE);
 300         tcp_isn_tick(NULL);
 301         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, tcp_fini, NULL,
 302                 SHUTDOWN_PRI_DEFAULT);
 303         sack_hole_zone = uma_zcreate("sackhole", sizeof(struct sackhole),
 304             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 305         EVENTHANDLER_REGISTER(maxsockets_change, tcp_zone_change, NULL,
 306                 EVENTHANDLER_PRI_ANY);
 307 }
 308
 309 void
 310 tcp_fini(void *xtp)
 311 {
 312
 313         callout_stop(&isn_callout);
 314 }
 315
 316 /*
 317  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
 318  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
 319  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
 320  */
 321 void
 322 tcpip_fillheaders(struct inpcb *inp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
 323 {
 324         struct tcphdr *th = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
 325
 326         INP_LOCK_ASSERT(inp);
 327
 328 #ifdef INET6
 329         if ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
 330                 struct ip6_hdr *ip6;
 331
 332                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
 333                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
 334                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
 335                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
 336                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
 337                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
 338                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
 339                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
 340                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
 341         } else
 342 #endif
 343         {
 344                 struct ip *ip;
 345
 346                 ip = (struct ip *)ip_ptr;
 347                 ip->ip_v = IPVERSION;
 348                 ip->ip_hl = 5;
 349                 ip->ip_tos = inp->inp_ip_tos;
 350                 ip->ip_len = 0;
 351                 ip->ip_id = 0;
 352                 ip->ip_off = 0;
 353                 ip->ip_ttl = inp->inp_ip_ttl;
 354                 ip->ip_sum = 0;
 355                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
 356                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
 357                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
 358         }
 359         th->th_sport = inp->inp_lport;
 360         th->th_dport = inp->inp_fport;
 361         th->th_seq = 0;
 362         th->th_ack = 0;
 363         th->th_x2 = 0;
 364         th->th_off = 5;
 365         th->th_flags = 0;
 366         th->th_win = 0;
 367         th->th_urp = 0;
 368         th->th_sum = 0;         /* in_pseudo() is called later for ipv4 */
 369 }
 370
 371 /*
 372  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
 373  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
 374  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
 375  */
 376 struct tcptemp *
 377 tcpip_maketemplate(struct inpcb *inp)
 378 {
 379         struct mbuf *m;
 380         struct tcptemp *n;
 381
 382         m = m_get(M_DONTWAIT, MT_DATA);
 383         if (m == NULL)
 384                 return (0);
 385         m->m_len = sizeof(struct tcptemp);
 386         n = mtod(m, struct tcptemp *);
 387
 388         tcpip_fillheaders(inp, (void *)&n->tt_ipgen, (void *)&n->tt_t);
 389         return (n);
 390 }
 391
 392 /*
 393  * Send a single message to the TCP at address specified by
 394  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
 395  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
 396  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
 397  * template for a connection.  If flags are given then we send
 398  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
 399  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
 400  *
 401  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
 402  * segment are as specified by the parameters.
 403  *
 404  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
 405  */
 406 void
 407 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
 408     tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
 409 {
 410         int tlen;
 411         int win = 0;
 412         struct ip *ip;
 413         struct tcphdr *nth;
 414 #ifdef INET6
 415         struct ip6_hdr *ip6;
 416         int isipv6;
 417 #endif /* INET6 */
 418         int ipflags = 0;
 419         struct inpcb *inp;
 420
 421         KASSERT(tp != NULL || m != NULL, ("tcp_respond: tp and m both NULL"));
 422
 423 #ifdef INET6
 424         isipv6 = ((struct ip *)ipgen)->ip_v == 6;
 425         ip6 = ipgen;
 426 #endif /* INET6 */
 427         ip = ipgen;
 428
 429         if (tp != NULL) {
 430                 inp = tp->t_inpcb;
 431                 KASSERT(inp != NULL, ("tcp control block w/o inpcb"));
 432                 INP_LOCK_ASSERT(inp);
 433         } else
 434                 inp = NULL;
 435
 436         if (tp != NULL) {
 437                 if (!(flags & TH_RST)) {
 438                         win = sbspace(&inp->inp_socket->so_rcv);
 439                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
 440                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
 441                 }
 442         }
 443         if (m == NULL) {
 444                 m = m_gethdr(M_DONTWAIT, MT_DATA);
 445                 if (m == NULL)
 446                         return;
 447                 tlen = 0;
 448                 m->m_data += max_linkhdr;
 449 #ifdef INET6
 450                 if (isipv6) {
 451                         bcopy((caddr_t)ip6, mtod(m, caddr_t),
 452                               sizeof(struct ip6_hdr));
 453                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 454                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 455                 } else
 456 #endif /* INET6 */
 457               {
 458                 bcopy((caddr_t)ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
 459                 ip = mtod(m, struct ip *);
 460                 nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 461               }
 462                 bcopy((caddr_t)th, (caddr_t)nth, sizeof(struct tcphdr));
 463                 flags = TH_ACK;
 464         } else {
 465                 m_freem(m->m_next);
 466                 m->m_next = NULL;
 467                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
 468                 /* m_len is set later */
 469                 tlen = 0;
 470 #define xchg(a,b,type) { type t; t=a; a=b; b=t; }
 471 #ifdef INET6
 472                 if (isipv6) {
 473                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
 474                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 475                 } else
 476 #endif /* INET6 */
 477               {
 478                 xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
 479                 nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 480               }
 481                 if (th != nth) {
 482                         /*
 483                          * this is usually a case when an extension header
 484                          * exists between the IPv6 header and the
 485                          * TCP header.
 486                          */
 487                         nth->th_sport = th->th_sport;
 488                         nth->th_dport = th->th_dport;
 489                 }
 490                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
 491 #undef xchg
 492         }
 493 #ifdef INET6
 494         if (isipv6) {
 495                 ip6->ip6_flow = 0;
 496                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
 497                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
 498                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof (struct tcphdr) +
 499                                                 tlen));
 500                 tlen += sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct tcphdr);
 501         } else
 502 #endif
 503         {
 504                 tlen += sizeof (struct tcpiphdr);
 505                 ip->ip_len = tlen;
 506                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
 507                 if (path_mtu_discovery)
 508                         ip->ip_off |= IP_DF;
 509         }
 510         m->m_len = tlen;
 511         m->m_pkthdr.len = tlen;
 512         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
 513 #ifdef MAC
 514         if (inp != NULL) {
 515                 /*
 516                  * Packet is associated with a socket, so allow the
 517                  * label of the response to reflect the socket label.
 518                  */
 519                 INP_LOCK_ASSERT(inp);
 520                 mac_create_mbuf_from_inpcb(inp, m);
 521         } else {
 522                 /*
 523                  * Packet is not associated with a socket, so possibly
 524                  * update the label in place.
 525                  */
 526                 mac_reflect_mbuf_tcp(m);
 527         }
 528 #endif
 529         nth->th_seq = htonl(seq);
 530         nth->th_ack = htonl(ack);
 531         nth->th_x2 = 0;
 532         nth->th_off = sizeof (struct tcphdr) >> 2;
 533         nth->th_flags = flags;
 534         if (tp != NULL)
 535                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
 536         else
 537                 nth->th_win = htons((u_short)win);
 538         nth->th_urp = 0;
 539 #ifdef INET6
 540         if (isipv6) {
 541                 nth->th_sum = 0;
 542                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
 543                                         sizeof(struct ip6_hdr),
 544                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
 545                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp != NULL ? tp->t_inpcb :
 546                     NULL, NULL);
 547         } else
 548 #endif /* INET6 */
 549         {
 550                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
 551                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
 552                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
 553                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
 554         }
 555 #ifdef TCPDEBUG
 556         if (tp == NULL || (inp->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
 557                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
 558 #endif
 559 #ifdef INET6
 560         if (isipv6)
 561                 (void) ip6_output(m, NULL, NULL, ipflags, NULL, NULL, inp);
 562         else
 563 #endif /* INET6 */
 564         (void) ip_output(m, NULL, NULL, ipflags, NULL, inp);
 565 }
 566
 567 /*
 568  * Create a new TCP control block, making an
 569  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
 570  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
 571  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
 572  */
 573 struct tcpcb *
 574 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
 575 {
 576         struct tcpcb_mem *tm;
 577         struct tcpcb *tp;
 578 #ifdef INET6
 579         int isipv6 = (inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 580 #endif /* INET6 */
 581
 582         tm = uma_zalloc(tcpcb_zone, M_NOWAIT | M_ZERO);
 583         if (tm == NULL)
 584                 return (NULL);
 585         tp = &tm->tcb;
 586         tp->t_timers = &tm->tt;
 587         /*      LIST_INIT(&tp->t_segq); */      /* XXX covered by M_ZERO */
 588         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd =
 589 #ifdef INET6
 590                 isipv6 ? tcp_v6mssdflt :
 591 #endif /* INET6 */
 592                 tcp_mssdflt;
 593
 594         /* Set up our timeouts. */
 595         if (NET_CALLOUT_MPSAFE)
 596                 callout_init_mtx(&tp->t_timers->tt_timer, &inp->inp_mtx,
 597                     CALLOUT_RETURNUNLOCKED);
 598         else
 599                 callout_init_mtx(&tp->t_timers->tt_timer, &inp->inp_mtx,
 600                     (CALLOUT_RETURNUNLOCKED|CALLOUT_NETGIANT));
 601
 602         if (tcp_do_rfc1323)
 603                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE|TF_REQ_TSTMP);
 604         if (tcp_do_sack)
 605                 tp->t_flags |= TF_SACK_PERMIT;
 606         TAILQ_INIT(&tp->snd_holes);
 607         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
 608         /*
 609          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
 610          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
 611          * reasonable initial retransmit time.
 612          */
 613         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
 614         tp->t_rttvar = ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
 615         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
 616         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
 617         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 618         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 619         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 620         tp->t_rcvtime = ticks;
 621         tp->t_bw_rtttime = ticks;
 622         /*
 623          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
 624          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
 625          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
 626          */
 627         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
 628         inp->inp_ppcb = tp;
 629         return (tp);            /* XXX */
 630 }
 631
 632 /*
 633  * Drop a TCP connection, reporting
 634  * the specified error.  If connection is synchronized,
 635  * then send a RST to peer.
 636  */
 637 struct tcpcb *
 638 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int errno)
 639 {
 640         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
 641
 642         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
 643         INP_LOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 644
 645         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
 646                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
 647                 (void) tcp_output(tp);
 648                 tcpstat.tcps_drops++;
 649         } else
 650                 tcpstat.tcps_conndrops++;
 651         if (errno == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
 652                 errno = tp->t_softerror;
 653         so->so_error = errno;
 654         return (tcp_close(tp));
 655 }
 656
 657 void
 658 tcp_discardcb(struct tcpcb *tp)
 659 {
 660         struct tseg_qent *q;
 661         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
 662         struct socket *so = inp->inp_socket;
 663 #ifdef INET6
 664         int isipv6 = (inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 665 #endif /* INET6 */
 666
 667         INP_LOCK_ASSERT(inp);
 668
 669         /*
 670          * Make sure that all of our timers are stopped before we
 671          * delete the PCB.
 672          *
 673          * XXX: callout_stop() may race and a callout may already
 674          * try to obtain the INP_LOCK.  Only callout_drain() would
 675          * stop this but it would cause a LOR thus we can't use it.
 676          * The tcp_timer() function contains a lot of checks to
 677          * handle this case rather gracefully.
 678          */
 679         tp->t_timers->tt_active = 0;
 680         callout_stop(&tp->t_timers->tt_timer);
 681
 682         /*
 683          * If we got enough samples through the srtt filter,
 684          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
 685          * 'Enough' is arbitrarily defined as 4 rtt samples.
 686          * 4 samples is enough for the srtt filter to converge
 687          * to within enough % of the correct value; fewer samples
 688          * and we could save a bogus rtt. The danger is not high
 689          * as tcp quickly recovers from everything.
 690          * XXX: Works very well but needs some more statistics!
 691          */
 692         if (tp->t_rttupdated >= 4) {
 693                 struct hc_metrics_lite metrics;
 694                 u_long ssthresh;
 695
 696                 bzero(&metrics, sizeof(metrics));
 697                 /*
 698                  * Update the ssthresh always when the conditions below
 699                  * are satisfied. This gives us better new start value
 700                  * for the congestion avoidance for new connections.
 701                  * ssthresh is only set if packet loss occured on a session.
 702                  *
 703                  * XXXRW: 'so' may be NULL here, and/or socket buffer may be
 704                  * being torn down.  Ideally this code would not use 'so'.
 705                  */
 706                 ssthresh = tp->snd_ssthresh;
 707                 if (ssthresh != 0 && ssthresh < so->so_snd.sb_hiwat / 2) {
 708                         /*
 709                          * convert the limit from user data bytes to
 710                          * packets then to packet data bytes.
 711                          */
 712                         ssthresh = (ssthresh + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
 713                         if (ssthresh < 2)
 714                                 ssthresh = 2;
 715                         ssthresh *= (u_long)(tp->t_maxseg +
 716 #ifdef INET6
 717                                       (isipv6 ? sizeof (struct ip6_hdr) +
 718                                                sizeof (struct tcphdr) :
 719 #endif
 720                                        sizeof (struct tcpiphdr)
 721 #ifdef INET6
 722                                        )
 723 #endif
 724                                       );
 725                 } else
 726                         ssthresh = 0;
 727                 metrics.rmx_ssthresh = ssthresh;
 728
 729                 metrics.rmx_rtt = tp->t_srtt;
 730                 metrics.rmx_rttvar = tp->t_rttvar;
 731                 /* XXX: This wraps if the pipe is more than 4 Gbit per second */
 732                 metrics.rmx_bandwidth = tp->snd_bandwidth;
 733                 metrics.rmx_cwnd = tp->snd_cwnd;
 734                 metrics.rmx_sendpipe = 0;
 735                 metrics.rmx_recvpipe = 0;
 736
 737                 tcp_hc_update(&inp->inp_inc, &metrics);
 738         }
 739
 740         /* free the reassembly queue, if any */
 741         while ((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
 742                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
 743                 m_freem(q->tqe_m);
 744                 uma_zfree(tcp_reass_zone, q);
 745                 tp->t_segqlen--;
 746                 tcp_reass_qsize--;
 747         }
 748         tcp_free_sackholes(tp);
 749         inp->inp_ppcb = NULL;
 750         tp->t_inpcb = NULL;
 751         uma_zfree(tcpcb_zone, tp);
 752 }
 753
 754 /*
 755  * Attempt to close a TCP control block, marking it as dropped, and freeing
 756  * the socket if we hold the only reference.
 757  */
 758 struct tcpcb *
 759 tcp_close(struct tcpcb *tp)
 760 {
 761         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
 762         struct socket *so;
 763
 764         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
 765         INP_LOCK_ASSERT(inp);
 766
 767         in_pcbdrop(inp);
 768         tcpstat.tcps_closed++;
 769         KASSERT(inp->inp_socket != NULL, ("tcp_close: inp_socket NULL"));
 770         so = inp->inp_socket;
 771         soisdisconnected(so);
 772         if (inp->inp_vflag & INP_SOCKREF) {
 773                 KASSERT(so->so_state & SS_PROTOREF,
 774                     ("tcp_close: !SS_PROTOREF"));
 775                 inp->inp_vflag &= ~INP_SOCKREF;
 776                 INP_UNLOCK(inp);
 777                 ACCEPT_LOCK();
 778                 SOCK_LOCK(so);
 779                 so->so_state &= ~SS_PROTOREF;
 780                 sofree(so);
 781                 return (NULL);
 782         }
 783         return (tp);
 784 }
 785
 786 void
 787 tcp_drain(void)
 788 {
 789
 790         if (do_tcpdrain) {
 791                 struct inpcb *inpb;
 792                 struct tcpcb *tcpb;
 793                 struct tseg_qent *te;
 794
 795         /*
 796          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
 797          * if there is one...
 798          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
 799          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
 800          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
 801          *      usefull.
 802          */
 803                 INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
 804                 LIST_FOREACH(inpb, tcbinfo.ipi_listhead, inp_list) {
 805                         if (inpb->inp_vflag & INP_TIMEWAIT)
 806                                 continue;
 807                         INP_LOCK(inpb);
 808                         if ((tcpb = intotcpcb(inpb)) != NULL) {
 809                                 while ((te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq))
 810                                     != NULL) {
 811                                         LIST_REMOVE(te, tqe_q);
 812                                         m_freem(te->tqe_m);
 813                                         uma_zfree(tcp_reass_zone, te);
 814                                         tcpb->t_segqlen--;
 815                                         tcp_reass_qsize--;
 816                                 }
 817                                 tcp_clean_sackreport(tcpb);
 818                         }
 819                         INP_UNLOCK(inpb);
 820                 }
 821                 INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
 822         }
 823 }
 824
 825 /*
 826  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
 827  * store error as soft error, but wake up user
 828  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
 829  *
 830  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
 831  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
 832  */
 833 static struct inpcb *
 834 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
 835 {
 836         struct tcpcb *tp;
 837
 838         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
 839         INP_LOCK_ASSERT(inp);
 840
 841         if ((inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) ||
 842             (inp->inp_vflag & INP_DROPPED))
 843                 return (inp);
 844
 845         tp = intotcpcb(inp);
 846         KASSERT(tp != NULL, ("tcp_notify: tp == NULL"));
 847
 848         /*
 849          * Ignore some errors if we are hooked up.
 850          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
 851          * and receives a second error, give up now.  This is better
 852          * than waiting a long time to establish a connection that
 853          * can never complete.
 854          */
 855         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
 856             (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
 857              error == EHOSTDOWN)) {
 858                 return (inp);
 859         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
 860             tp->t_softerror) {
 861                 tp = tcp_drop(tp, error);
 862                 if (tp != NULL)
 863                         return (inp);
 864                 else
 865                         return (NULL);
 866         } else {
 867                 tp->t_softerror = error;
 868                 return (inp);
 869         }
 870 #if 0
 871         wakeup( &so->so_timeo);
 872         sorwakeup(so);
 873         sowwakeup(so);
 874 #endif
 875 }
 876
 877 static int
 878 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 879 {
 880         int error, i, m, n, pcb_count;
 881         struct inpcb *inp, **inp_list;
 882         inp_gen_t gencnt;
 883         struct xinpgen xig;
 884
 885         /*
 886          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
 887          * resource-intensive to repeat twice on every request.
 888          */
 889         if (req->oldptr == NULL) {
 890                 m = syncache_pcbcount();
 891                 n = tcbinfo.ipi_count;
 892                 req->oldidx = 2 * (sizeof xig)
 893                         + ((m + n) + n/8) * sizeof(struct xtcpcb);
 894                 return (0);
 895         }
 896
 897         if (req->newptr != NULL)
 898                 return (EPERM);
 899
 900         /*
 901          * OK, now we're committed to doing something.
 902          */
 903         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
 904         gencnt = tcbinfo.ipi_gencnt;
 905         n = tcbinfo.ipi_count;
 906         INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
 907
 908         m = syncache_pcbcount();
 909
 910         error = sysctl_wire_old_buffer(req, 2 * (sizeof xig)
 911                 + (n + m) * sizeof(struct xtcpcb));
 912         if (error != 0)
 913                 return (error);
 914
 915         xig.xig_len = sizeof xig;
 916         xig.xig_count = n + m;
 917         xig.xig_gen = gencnt;
 918         xig.xig_sogen = so_gencnt;
 919         error = SYSCTL_OUT(req, &xig, sizeof xig);
 920         if (error)
 921                 return (error);
 922
 923         error = syncache_pcblist(req, m, &pcb_count);
 924         if (error)
 925                 return (error);
 926
 927         inp_list = malloc(n * sizeof *inp_list, M_TEMP, M_WAITOK);
 928         if (inp_list == NULL)
 929                 return (ENOMEM);
 930
 931         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
 932         for (inp = LIST_FIRST(tcbinfo.ipi_listhead), i = 0; inp != NULL && i
 933             < n; inp = LIST_NEXT(inp, inp_list)) {
 934                 INP_LOCK(inp);
 935                 if (inp->inp_gencnt <= gencnt) {
 936                         /*
 937                          * XXX: This use of cr_cansee(), introduced with
 938                          * TCP state changes, is not quite right, but for
 939                          * now, better than nothing.
 940                          */
 941                         if (inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) {
 942                                 if (intotw(inp) != NULL)
 943                                         error = cr_cansee(req->td->td_ucred,
 944                                             intotw(inp)->tw_cred);
 945                                 else
 946                                         error = EINVAL; /* Skip this inp. */
 947                         } else
 948                                 error = cr_canseesocket(req->td->td_ucred,
 949                                     inp->inp_socket);
 950                         if (error == 0)
 951                                 inp_list[i++] = inp;
 952                 }
 953                 INP_UNLOCK(inp);
 954         }
 955         INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
 956         n = i;
 957
 958         error = 0;
 959         for (i = 0; i < n; i++) {
 960                 inp = inp_list[i];
 961                 INP_LOCK(inp);
 962                 if (inp->inp_gencnt <= gencnt) {
 963                         struct xtcpcb xt;
 964                         void *inp_ppcb;
 965
 966                         bzero(&xt, sizeof(xt));
 967                         xt.xt_len = sizeof xt;
 968                         /* XXX should avoid extra copy */
 969                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
 970                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
 971                         if (inp_ppcb == NULL)
 972                                 bzero((char *) &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
 973                         else if (inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) {
 974                                 bzero((char *) &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
 975                                 xt.xt_tp.t_state = TCPS_TIME_WAIT;
 976                         } else
 977                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
 978                         if (inp->inp_socket != NULL)
 979                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
 980                         else {
 981                                 bzero(&xt.xt_socket, sizeof xt.xt_socket);
 982                                 xt.xt_socket.xso_protocol = IPPROTO_TCP;
 983                         }
 984                         xt.xt_inp.inp_gencnt = inp->inp_gencnt;
 985                         INP_UNLOCK(inp);
 986                         error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
 987                 } else
 988                         INP_UNLOCK(inp);
 989
 990         }
 991         if (!error) {
 992                 /*
 993                  * Give the user an updated idea of our state.
 994                  * If the generation differs from what we told
 995                  * her before, she knows that something happened
 996                  * while we were processing this request, and it
 997                  * might be necessary to retry.
 998                  */
 999                 INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
1000                 xig.xig_gen = tcbinfo.ipi_gencnt;
1001                 xig.xig_sogen = so_gencnt;
1002                 xig.xig_count = tcbinfo.ipi_count + pcb_count;
1003                 INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
1004                 error = SYSCTL_OUT(req, &xig, sizeof xig);
1005         }
1006         free(inp_list, M_TEMP);
1007         return (error);
1008 }
1009
1010 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1011     tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1012
1013 static int
1014 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1015 {
1016         struct xucred xuc;
1017         struct sockaddr_in addrs[2];
1018         struct inpcb *inp;
1019         int error;
1020
1021         error = priv_check(req->td, PRIV_NETINET_GETCRED);
1022         if (error)
1023                 return (error);
1024         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof(addrs));
1025         if (error)
1026                 return (error);
1027         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
1028         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo, addrs[1].sin_addr, addrs[1].sin_port,
1029             addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1030         if (inp == NULL) {
1031                 error = ENOENT;
1032                 goto outunlocked;
1033         }
1034         INP_LOCK(inp);
1035         if (inp->inp_socket == NULL) {
1036                 error = ENOENT;
1037                 goto out;
1038         }
1039         error = cr_canseesocket(req->td->td_ucred, inp->inp_socket);
1040         if (error)
1041                 goto out;
1042         cru2x(inp->inp_socket->so_cred, &xuc);
1043 out:
1044         INP_UNLOCK(inp);
1045 outunlocked:
1046         INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
1047         if (error == 0)
1048                 error = SYSCTL_OUT(req, &xuc, sizeof(struct xucred));
1049         return (error);
1050 }
1051
1052 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred,
1053     CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RW|CTLFLAG_PRISON, 0, 0,
1054     tcp_getcred, "S,xucred", "Get the xucred of a TCP connection");
1055
1056 #ifdef INET6
1057 static int
1058 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1059 {
1060         struct xucred xuc;
1061         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1062         struct inpcb *inp;
1063         int error, mapped = 0;
1064
1065         error = priv_check(req->td, PRIV_NETINET_GETCRED);
1066         if (error)
1067                 return (error);
1068         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof(addrs));
1069         if (error)
1070                 return (error);
1071         if ((error = sa6_embedscope(&addrs[0], ip6_use_defzone)) != 0 ||
1072             (error = sa6_embedscope(&addrs[1], ip6_use_defzone)) != 0) {
1073                 return (error);
1074         }
1075         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1076                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1077                         mapped = 1;
1078                 else
1079                         return (EINVAL);
1080         }
1081
1082         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
1083         if (mapped == 1)
1084                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo,
1085                         *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1086                         addrs[1].sin6_port,
1087                         *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1088                         addrs[0].sin6_port,
1089                         0, NULL);
1090         else
1091                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo,
1092                         &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1093                         &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port, 0, NULL);
1094         if (inp == NULL) {
1095                 error = ENOENT;
1096                 goto outunlocked;
1097         }
1098         INP_LOCK(inp);
1099         if (inp->inp_socket == NULL) {
1100                 error = ENOENT;
1101                 goto out;
1102         }
1103         error = cr_canseesocket(req->td->td_ucred, inp->inp_socket);
1104         if (error)
1105                 goto out;
1106         cru2x(inp->inp_socket->so_cred, &xuc);
1107 out:
1108         INP_UNLOCK(inp);
1109 outunlocked:
1110         INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
1111         if (error == 0)
1112                 error = SYSCTL_OUT(req, &xuc, sizeof(struct xucred));
1113         return (error);
1114 }
1115
1116 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred,
1117     CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RW|CTLFLAG_PRISON, 0, 0,
1118     tcp6_getcred, "S,xucred", "Get the xucred of a TCP6 connection");
1119 #endif
1120
1121
1122 void
1123 tcp_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *vip)
1124 {
1125         struct ip *ip = vip;
1126         struct tcphdr *th;
1127         struct in_addr faddr;
1128         struct inpcb *inp;
1129         struct tcpcb *tp;
1130         struct inpcb *(*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1131         struct icmp *icp;
1132         struct in_conninfo inc;
1133         tcp_seq icmp_tcp_seq;
1134         int mtu;
1135
1136         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1137         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1138                 return;
1139
1140         if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1141                 notify = tcp_mtudisc;
1142         else if (icmp_may_rst && (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1143                 cmd == PRC_UNREACH_PORT || cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) && ip)
1144                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1145         /*
1146          * Redirects don't need to be handled up here.
1147          */
1148         else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd))
1149                 return;
1150         /*
1151          * Source quench is depreciated.
1152          */
1153         else if (cmd == PRC_QUENCH)
1154                 return;
1155         /*
1156          * Hostdead is ugly because it goes linearly through all PCBs.
1157          * XXX: We never get this from ICMP, otherwise it makes an
1158          * excellent DoS attack on machines with many connections.
1159          */
1160         else if (cmd == PRC_HOSTDEAD)
1161                 ip = NULL;
1162         else if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0)
1163                 return;
1164         if (ip != NULL) {
1165                 icp = (struct icmp *)((caddr_t)ip
1166                                       - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1167                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip
1168                                        + (ip->ip_hl << 2));
1169                 INP_INFO_WLOCK(&tcbinfo);
1170                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo, faddr, th->th_dport,
1171                     ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1172                 if (inp != NULL)  {
1173                         INP_LOCK(inp);
1174                         if (!(inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) &&
1175                             !(inp->inp_vflag & INP_DROPPED) &&
1176                             !(inp->inp_socket == NULL)) {
1177                                 icmp_tcp_seq = htonl(th->th_seq);
1178                                 tp = intotcpcb(inp);
1179                                 if (SEQ_GEQ(icmp_tcp_seq, tp->snd_una) &&
1180                                     SEQ_LT(icmp_tcp_seq, tp->snd_max)) {
1181                                         if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1182                                             /*
1183                                              * MTU discovery:
1184                                              * If we got a needfrag set the MTU
1185                                              * in the route to the suggested new
1186                                              * value (if given) and then notify.
1187                                              */
1188                                             bzero(&inc, sizeof(inc));
1189                                             inc.inc_flags = 0;  /* IPv4 */
1190                                             inc.inc_faddr = faddr;
1191
1192                                             mtu = ntohs(icp->icmp_nextmtu);
1193                                             /*
1194                                              * If no alternative MTU was
1195                                              * proposed, try the next smaller
1196                                              * one.  ip->ip_len has already
1197                                              * been swapped in icmp_input().
1198                                              */
1199                                             if (!mtu)
1200                                                 mtu = ip_next_mtu(ip->ip_len,
1201                                                  1);
1202                                             if (mtu < max(296, (tcp_minmss)
1203                                                  + sizeof(struct tcpiphdr)))
1204                                                 mtu = 0;
1205                                             if (!mtu)
1206                                                 mtu = tcp_mssdflt
1207                                                  + sizeof(struct tcpiphdr);
1208                                             /*
1209                                              * Only cache the the MTU if it
1210                                              * is smaller than the interface
1211                                              * or route MTU.  tcp_mtudisc()
1212                                              * will do right thing by itself.
1213                                              */
1214                                             if (mtu <= tcp_maxmtu(&inc, NULL))
1215                                                 tcp_hc_updatemtu(&inc, mtu);
1216                                         }
1217
1218                                         inp = (*notify)(inp, inetctlerrmap[cmd]);
1219                                 }
1220                         }
1221                         if (inp != NULL)
1222                                 INP_UNLOCK(inp);
1223                 } else {
1224                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1225                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1226                         inc.inc_faddr = faddr;
1227                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1228 #ifdef INET6
1229                         inc.inc_isipv6 = 0;
1230 #endif
1231                         syncache_unreach(&inc, th);
1232                 }
1233                 INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
1234         } else
1235                 in_pcbnotifyall(&tcbinfo, faddr, inetctlerrmap[cmd], notify);
1236 }
1237
1238 #ifdef INET6
1239 void
1240 tcp6_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *d)
1241 {
1242         struct tcphdr th;
1243         struct inpcb *(*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1244         struct ip6_hdr *ip6;
1245         struct mbuf *m;
1246         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1247         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1248         int off;
1249         struct tcp_portonly {
1250                 u_int16_t th_sport;
1251                 u_int16_t th_dport;
1252         } *thp;
1253
1254         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1255             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1256                 return;
1257
1258         if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1259                 notify = tcp_mtudisc;
1260         else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1261                  ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0))
1262                 return;
1263         /* Source quench is depreciated. */
1264         else if (cmd == PRC_QUENCH)
1265                 return;
1266
1267         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1268         if (d != NULL) {
1269                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1270                 m = ip6cp->ip6c_m;
1271                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1272                 off = ip6cp->ip6c_off;
1273                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1274         } else {
1275                 m = NULL;
1276                 ip6 = NULL;
1277                 off = 0;        /* fool gcc */
1278                 sa6_src = &sa6_any;
1279         }
1280
1281         if (ip6 != NULL) {
1282                 struct in_conninfo inc;
1283                 /*
1284                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1285                  * M and OFF are valid.
1286                  */
1287
1288                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1289                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof(*thp))
1290                         return;
1291
1292                 bzero(&th, sizeof(th));
1293                 m_copydata(m, off, sizeof(*thp), (caddr_t)&th);
1294
1295                 in6_pcbnotify(&tcbinfo, sa, th.th_dport,
1296                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1297                     th.th_sport, cmd, NULL, notify);
1298
1299                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1300                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1301                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1302                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1303                 inc.inc_isipv6 = 1;
1304                 INP_INFO_WLOCK(&tcbinfo);
1305                 syncache_unreach(&inc, &th);
1306                 INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
1307         } else
1308                 in6_pcbnotify(&tcbinfo, sa, 0, (const struct sockaddr *)sa6_src,
1309                               0, cmd, NULL, notify);
1310 }
1311 #endif /* INET6 */
1312
1313
1314 /*
1315  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1316  *
1317  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1318  * 1.  In SYN-ACK packets.
1319  * 2.  In SYN packets.
1320  *
1321  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1322  * tcp_syncache.c for details.
1323  *
1324  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1325  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1326  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1327  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1328  * RFC 1948 is used, with only small modifications.
1329  *
1330  * Implementation details:
1331  *
1332  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1333  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1334  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1335  * before rollover.
1336  *
1337  * As reading the *exact* system time is too expensive to be done
1338  * whenever setting up a TCP connection, we increment the time
1339  * offset in two ways.  First, a small random positive increment
1340  * is added to isn_offset for each connection that is set up.
1341  * Second, the function tcp_isn_tick fires once per clock tick
1342  * and increments isn_offset as necessary so that sequence numbers
1343  * are incremented at approximately ISN_BYTES_PER_SECOND.  The
1344  * random positive increments serve only to ensure that the same
1345  * exact sequence number is never sent out twice (as could otherwise
1346  * happen when a port is recycled in less than the system tick
1347  * interval.)
1348  *
1349  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1350  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1351  * as reseeding should not be necessary.
1352  *
1353  * Locking of the global variables isn_secret, isn_last_reseed, isn_offset,
1354  * isn_offset_old, and isn_ctx is performed using the TCP pcbinfo lock.  In
1355  * general, this means holding an exclusive (write) lock.
1356  */
1357
1358 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1359 #define ISN_STATIC_INCREMENT 4096
1360 #define ISN_RANDOM_INCREMENT (4096 - 1)
1361
1362 static u_char isn_secret[32];
1363 static int isn_last_reseed;
1364 static u_int32_t isn_offset, isn_offset_old;
1365 static MD5_CTX isn_ctx;
1366
1367 tcp_seq
1368 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1369 {
1370         u_int32_t md5_buffer[4];
1371         tcp_seq new_isn;
1372
1373         INP_LOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
1374
1375         ISN_LOCK();
1376         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1377         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1378              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1379                 < (u_int)ticks))) {
1380                 read_random(&isn_secret, sizeof(isn_secret));
1381                 isn_last_reseed = ticks;
1382         }
1383
1384         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1385         MD5Init(&isn_ctx);
1386         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1387         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1388 #ifdef INET6
1389         if ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
1390                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1391                           sizeof(struct in6_addr));
1392                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1393                           sizeof(struct in6_addr));
1394         } else
1395 #endif
1396         {
1397                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1398                           sizeof(struct in_addr));
1399                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1400                           sizeof(struct in_addr));
1401         }
1402         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1403         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1404         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1405         isn_offset += ISN_STATIC_INCREMENT +
1406                 (arc4random() & ISN_RANDOM_INCREMENT);
1407         new_isn += isn_offset;
1408         ISN_UNLOCK();
1409         return (new_isn);
1410 }
1411
1412 /*
1413  * Increment the offset to the next ISN_BYTES_PER_SECOND / hz boundary
1414  * to keep time flowing at a relatively constant rate.  If the random
1415  * increments have already pushed us past the projected offset, do nothing.
1416  */
1417 static void
1418 tcp_isn_tick(void *xtp)
1419 {
1420         u_int32_t projected_offset;
1421
1422         ISN_LOCK();
1423         projected_offset = isn_offset_old + ISN_BYTES_PER_SECOND / 100;
1424
1425         if (projected_offset > isn_offset)
1426                 isn_offset = projected_offset;
1427
1428         isn_offset_old = isn_offset;
1429         callout_reset(&isn_callout, hz/100, tcp_isn_tick, NULL);
1430         ISN_UNLOCK();
1431 }
1432
1433 /*
1434  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1435  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1436  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1437  */
1438 struct inpcb *
1439 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int errno)
1440 {
1441         struct tcpcb *tp;
1442
1443         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
1444         INP_LOCK_ASSERT(inp);
1445
1446         if ((inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) ||
1447             (inp->inp_vflag & INP_DROPPED))
1448                 return (inp);
1449
1450         tp = intotcpcb(inp);
1451         if (tp->t_state != TCPS_SYN_SENT)
1452                 return (inp);
1453
1454         tp = tcp_drop(tp, errno);
1455         if (tp != NULL)
1456                 return (inp);
1457         else
1458                 return (NULL);
1459 }
1460
1461 /*
1462  * When `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1463  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1464  * since we know the packet we just sent was dropped.
1465  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1466  */
1467 struct inpcb *
1468 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int errno)
1469 {
1470         struct tcpcb *tp;
1471         struct socket *so = inp->inp_socket;
1472         u_int maxmtu;
1473         u_int romtu;
1474         int mss;
1475 #ifdef INET6
1476         int isipv6;
1477 #endif /* INET6 */
1478
1479         INP_LOCK_ASSERT(inp);
1480         if ((inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) ||
1481             (inp->inp_vflag & INP_DROPPED))
1482                 return (inp);
1483
1484         tp = intotcpcb(inp);
1485         KASSERT(tp != NULL, ("tcp_mtudisc: tp == NULL"));
1486
1487 #ifdef INET6
1488         isipv6 = (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
1489 #endif
1490         maxmtu = tcp_hc_getmtu(&inp->inp_inc); /* IPv4 and IPv6 */
1491         romtu =
1492 #ifdef INET6
1493             isipv6 ? tcp_maxmtu6(&inp->inp_inc, NULL) :
1494 #endif /* INET6 */
1495             tcp_maxmtu(&inp->inp_inc, NULL);
1496         if (!maxmtu)
1497                 maxmtu = romtu;
1498         else
1499                 maxmtu = min(maxmtu, romtu);
1500         if (!maxmtu) {
1501                 tp->t_maxopd = tp->t_maxseg =
1502 #ifdef INET6
1503                         isipv6 ? tcp_v6mssdflt :
1504 #endif /* INET6 */
1505                         tcp_mssdflt;
1506                 return (inp);
1507         }
1508         mss = maxmtu -
1509 #ifdef INET6
1510                 (isipv6 ? sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1511 #endif /* INET6 */
1512                  sizeof(struct tcpiphdr)
1513 #ifdef INET6
1514                  )
1515 #endif /* INET6 */
1516                 ;
1517
1518         /*
1519          * XXX - The above conditional probably violates the TCP
1520          * spec.  The problem is that, since we don't know the
1521          * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1522          * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1523          * never actually take place, because the conservative
1524          * default is much less than the MTUs typically seen
1525          * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1526          * this under the carpet.
1527          *
1528          * The conservative default might not actually be a problem
1529          * if the only case this occurs is when sending an initial
1530          * SYN with options and data to a host we've never talked
1531          * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1532          * will get recorded and the new parameters should get
1533          * recomputed.  For Further Study.
1534          */
1535         if (tp->t_maxopd <= mss)
1536                 return (inp);
1537         tp->t_maxopd = mss;
1538
1539         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP|TF_NOOPT)) == TF_REQ_TSTMP &&
1540             (tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) == TF_RCVD_TSTMP)
1541                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1542 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0
1543         if (mss > MCLBYTES)
1544                 mss &= ~(MCLBYTES-1);
1545 #else
1546         if (mss > MCLBYTES)
1547                 mss = mss / MCLBYTES * MCLBYTES;
1548 #endif
1549         if (so->so_snd.sb_hiwat < mss)
1550                 mss = so->so_snd.sb_hiwat;
1551
1552         tp->t_maxseg = mss;
1553
1554         tcpstat.tcps_mturesent++;
1555         tp->t_rtttime = 0;
1556         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1557         tcp_free_sackholes(tp);
1558         tp->snd_recover = tp->snd_max;
1559         if (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT)
1560                 EXIT_FASTRECOVERY(tp);
1561         tcp_output(tp);
1562         return (inp);
1563 }
1564
1565 /*
1566  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1567  * is found and it cannot be allocated, then return NULL.  This routine
1568  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1569  * to get the interface MTU.
1570  */
1571 u_long
1572 tcp_maxmtu(struct in_conninfo *inc, int *flags)
1573 {
1574         struct route sro;
1575         struct sockaddr_in *dst;
1576         struct ifnet *ifp;
1577         u_long maxmtu = 0;
1578
1579         KASSERT(inc != NULL, ("tcp_maxmtu with NULL in_conninfo pointer"));
1580
1581         bzero(&sro, sizeof(sro));
1582         if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1583                 dst = (struct sockaddr_in *)&sro.ro_dst;
1584                 dst->sin_family = AF_INET;
1585                 dst->sin_len = sizeof(*dst);
1586                 dst->sin_addr = inc->inc_faddr;
1587                 rtalloc_ign(&sro, RTF_CLONING);
1588         }
1589         if (sro.ro_rt != NULL) {
1590                 ifp = sro.ro_rt->rt_ifp;
1591                 if (sro.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu == 0)
1592                         maxmtu = ifp->if_mtu;
1593                 else
1594                         maxmtu = min(sro.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu, ifp->if_mtu);
1595
1596                 /* Report additional interface capabilities. */
1597                 if (flags != NULL) {
1598                         if (ifp->if_capenable & IFCAP_TSO4 &&
1599                             ifp->if_hwassist & CSUM_TSO)
1600                                 *flags |= CSUM_TSO;
1601                 }
1602                 RTFREE(sro.ro_rt);
1603         }
1604         return (maxmtu);
1605 }
1606
1607 #ifdef INET6
1608 u_long
1609 tcp_maxmtu6(struct in_conninfo *inc, int *flags)
1610 {
1611         struct route_in6 sro6;
1612         struct ifnet *ifp;
1613         u_long maxmtu = 0;
1614
1615         KASSERT(inc != NULL, ("tcp_maxmtu6 with NULL in_conninfo pointer"));
1616
1617         bzero(&sro6, sizeof(sro6));
1618         if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1619                 sro6.ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1620                 sro6.ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1621                 sro6.ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1622                 rtalloc_ign((struct route *)&sro6, RTF_CLONING);
1623         }
1624         if (sro6.ro_rt != NULL) {
1625                 ifp = sro6.ro_rt->rt_ifp;
1626                 if (sro6.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu == 0)
1627                         maxmtu = IN6_LINKMTU(sro6.ro_rt->rt_ifp);
1628                 else
1629                         maxmtu = min(sro6.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu,
1630                                      IN6_LINKMTU(sro6.ro_rt->rt_ifp));
1631
1632                 /* Report additional interface capabilities. */
1633                 if (flags != NULL) {
1634                         if (ifp->if_capenable & IFCAP_TSO6 &&
1635                             ifp->if_hwassist & CSUM_TSO)
1636                                 *flags |= CSUM_TSO;
1637                 }
1638                 RTFREE(sro6.ro_rt);
1639         }
1640
1641         return (maxmtu);
1642 }
1643 #endif /* INET6 */
1644
1645 #ifdef IPSEC
1646 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1647 size_t
1648 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1649 {
1650         struct inpcb *inp;
1651         struct mbuf *m;
1652         size_t hdrsiz;
1653         struct ip *ip;
1654 #ifdef INET6
1655         struct ip6_hdr *ip6;
1656 #endif
1657         struct tcphdr *th;
1658
1659         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1660                 return (0);
1661         MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
1662         if (!m)
1663                 return (0);
1664
1665 #ifdef INET6
1666         if ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
1667                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1668                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1669                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1670                         sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1671                 tcpip_fillheaders(inp, ip6, th);
1672                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1673         } else
1674 #endif /* INET6 */
1675         {
1676                 ip = mtod(m, struct ip *);
1677                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1678                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1679                 tcpip_fillheaders(inp, ip, th);
1680                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1681         }
1682
1683         m_free(m);
1684         return (hdrsiz);
1685 }
1686 #endif /* IPSEC */
1687
1688 /*
1689  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1690  *
1691  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1692  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1693  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1694  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1695  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1696  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1697  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1698  * side of the connection.
1699  *
1700  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1701  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1702  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1703  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1704  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1705  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1706  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1707  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1708  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1709  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1710  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1711  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1712  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1713  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1714  * resources.
1715  *
1716  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1717  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1718  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1719  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1720  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1721  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1722  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1723  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1724  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1725  * implementing the same algorithm.
1726  *
1727  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1728  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1729  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1730  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1731  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1732  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1733  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1734  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1735  * which to extend the algorithm.
1736  */
1737 void
1738 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1739 {
1740         u_long bw;
1741         u_long bwnd;
1742         int save_ticks;
1743
1744         INP_LOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
1745
1746         /*
1747          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1748          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1749          */
1750         if (tcp_inflight_enable == 0 || tp->t_rttlow < tcp_inflight_rttthresh) {
1751                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1752                 tp->snd_bandwidth = 0;
1753                 return;
1754         }
1755
1756         /*
1757          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1758          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1759          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1760          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1761          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1762          * increases.
1763          *
1764          * Note: if ticks rollover 'bw' may wind up negative.  We must
1765          * effectively reset t_bw_rtttime for this case.
1766          */
1767         save_ticks = ticks;
1768         if ((u_int)(save_ticks - tp->t_bw_rtttime) < 1)
1769                 return;
1770
1771         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz /
1772             (save_ticks - tp->t_bw_rtttime);
1773         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1774         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1775         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || (int)bw < 0)
1776                 return;
1777         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1778
1779         tp->snd_bandwidth = bw;
1780
1781         /*
1782          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1783          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1784          * spot and also handles the bandwidth run-up case and stabilization.
1785          * Without the slop we could be locking ourselves into a lower
1786          * bandwidth.
1787          *
1788          * Situations Handled:
1789          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1790          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1791          *          specified, and also does a good job preventing
1792          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1793          *          (at least for the transmit side).
1794          *
1795          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1796          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1797          *          increases).
1798          *
1799          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1800          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1801          *          a little work).
1802          *
1803          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1804          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be
1805          *          on very slow connections.  A value no smaller then 5
1806          *          should be used, but only reduce this default if you have
1807          *          no other choice.
1808          */
1809 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1810         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) + tcp_inflight_stab * tp->t_maxseg / 10;
1811 #undef USERTT
1812
1813         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1814                 static int ltime;
1815                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1816                         ltime = ticks;
1817                         printf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1818                             tp,
1819                             bw,
1820                             tp->t_rttbest,
1821                             tp->t_srtt,
1822                             bwnd
1823                         );
1824                 }
1825         }
1826         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1827                 bwnd = tcp_inflight_min;
1828         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1829                 bwnd = tcp_inflight_max;
1830         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1831                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1832         tp->snd_bwnd = bwnd;
1833 }
1834
1835 #ifdef TCP_SIGNATURE
1836 /*
1837  * Callback function invoked by m_apply() to digest TCP segment data
1838  * contained within an mbuf chain.
1839  */
1840 static int
1841 tcp_signature_apply(void *fstate, void *data, u_int len)
1842 {
1843
1844         MD5Update(fstate, (u_char *)data, len);
1845         return (0);
1846 }
1847
1848 /*
1849  * Compute TCP-MD5 hash of a TCPv4 segment. (RFC2385)
1850  *
1851  * Parameters:
1852  * m            pointer to head of mbuf chain
1853  * off0         offset to TCP header within the mbuf chain
1854  * len          length of TCP segment data, excluding options
1855  * optlen       length of TCP segment options
1856  * buf          pointer to storage for computed MD5 digest
1857  * direction    direction of flow (IPSEC_DIR_INBOUND or OUTBOUND)
1858  *
1859  * We do this over ip, tcphdr, segment data, and the key in the SADB.
1860  * When called from tcp_input(), we can be sure that th_sum has been
1861  * zeroed out and verified already.
1862  *
1863  * This function is for IPv4 use only. Calling this function with an
1864  * IPv6 packet in the mbuf chain will yield undefined results.
1865  *
1866  * Return 0 if successful, otherwise return -1.
1867  *
1868  * XXX The key is retrieved from the system's PF_KEY SADB, by keying a
1869  * search with the destination IP address, and a 'magic SPI' to be
1870  * determined by the application. This is hardcoded elsewhere to 1179
1871  * right now. Another branch of this code exists which uses the SPD to
1872  * specify per-application flows but it is unstable.
1873  */
1874 int
1875 tcp_signature_compute(struct mbuf *m, int off0, int len, int optlen,
1876     u_char *buf, u_int direction)
1877 {
1878         union sockaddr_union dst;
1879         struct ippseudo ippseudo;
1880         MD5_CTX ctx;
1881         int doff;
1882         struct ip *ip;
1883         struct ipovly *ipovly;
1884         struct secasvar *sav;
1885         struct tcphdr *th;
1886         u_short savecsum;
1887
1888         KASSERT(m != NULL, ("NULL mbuf chain"));
1889         KASSERT(buf != NULL, ("NULL signature pointer"));
1890
1891         /* Extract the destination from the IP header in the mbuf. */
1892         ip = mtod(m, struct ip *);
1893         bzero(&dst, sizeof(union sockaddr_union));
1894         dst.sa.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1895         dst.sa.sa_family = AF_INET;
1896         dst.sin.sin_addr = (direction == IPSEC_DIR_INBOUND) ?
1897             ip->ip_src : ip->ip_dst;
1898
1899         /* Look up an SADB entry which matches the address of the peer. */
1900         sav = KEY_ALLOCSA(&dst, IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
1901         if (sav == NULL) {
1902                 printf("%s: SADB lookup failed for %s\n", __func__,
1903                     inet_ntoa(dst.sin.sin_addr));
1904                 return (EINVAL);
1905         }
1906
1907         MD5Init(&ctx);
1908         ipovly = (struct ipovly *)ip;
1909         th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip + off0);
1910         doff = off0 + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
1911
1912         /*
1913          * Step 1: Update MD5 hash with IP pseudo-header.
1914          *
1915          * XXX The ippseudo header MUST be digested in network byte order,
1916          * or else we'll fail the regression test. Assume all fields we've
1917          * been doing arithmetic on have been in host byte order.
1918          * XXX One cannot depend on ipovly->ih_len here. When called from
1919          * tcp_output(), the underlying ip_len member has not yet been set.
1920          */
1921         ippseudo.ippseudo_src = ipovly->ih_src;
1922         ippseudo.ippseudo_dst = ipovly->ih_dst;
1923         ippseudo.ippseudo_pad = 0;
1924         ippseudo.ippseudo_p = IPPROTO_TCP;
1925         ippseudo.ippseudo_len = htons(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
1926         MD5Update(&ctx, (char *)&ippseudo, sizeof(struct ippseudo));
1927
1928         /*
1929          * Step 2: Update MD5 hash with TCP header, excluding options.
1930          * The TCP checksum must be set to zero.
1931          */
1932         savecsum = th->th_sum;
1933         th->th_sum = 0;
1934         MD5Update(&ctx, (char *)th, sizeof(struct tcphdr));
1935         th->th_sum = savecsum;
1936
1937         /*
1938          * Step 3: Update MD5 hash with TCP segment data.
1939          *         Use m_apply() to avoid an early m_pullup().
1940          */
1941         if (len > 0)
1942                 m_apply(m, doff, len, tcp_signature_apply, &ctx);
1943
1944         /*
1945          * Step 4: Update MD5 hash with shared secret.
1946          */
1947         MD5Update(&ctx, _KEYBUF(sav->key_auth), _KEYLEN(sav->key_auth));
1948         MD5Final(buf, &ctx);
1949
1950         key_sa_recordxfer(sav, m);
1951         KEY_FREESAV(&sav);
1952         return (0);
1953 }
1954 #endif /* TCP_SIGNATURE */
1955
1956 static int
1957 sysctl_drop(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1958 {
1959         /* addrs[0] is a foreign socket, addrs[1] is a local one. */
1960         struct sockaddr_storage addrs[2];
1961         struct inpcb *inp;
1962         struct tcpcb *tp;
1963         struct tcptw *tw;
1964         struct sockaddr_in *fin, *lin;
1965 #ifdef INET6
1966         struct sockaddr_in6 *fin6, *lin6;
1967         struct in6_addr f6, l6;
1968 #endif
1969         int error;
1970
1971         inp = NULL;
1972         fin = lin = NULL;
1973 #ifdef INET6
1974         fin6 = lin6 = NULL;
1975 #endif
1976         error = 0;
1977
1978         if (req->oldptr != NULL || req->oldlen != 0)
1979                 return (EINVAL);
1980         if (req->newptr == NULL)
1981                 return (EPERM);
1982         if (req->newlen < sizeof(addrs))
1983                 return (ENOMEM);
1984         error = SYSCTL_IN(req, &addrs, sizeof(addrs));
1985         if (error)
1986                 return (error);
1987
1988         switch (addrs[0].ss_family) {
1989 #ifdef INET6
1990         case AF_INET6:
1991                 fin6 = (struct sockaddr_in6 *)&addrs[0];
1992                 lin6 = (struct sockaddr_in6 *)&addrs[1];
1993                 if (fin6->sin6_len != sizeof(struct sockaddr_in6) ||
1994                     lin6->sin6_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1995                         return (EINVAL);
1996                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&fin6->sin6_addr)) {
1997                         if (!IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&lin6->sin6_addr))
1998                                 return (EINVAL);
1999                         in6_sin6_2_sin_in_sock((struct sockaddr *)&addrs[0]);
2000                         in6_sin6_2_sin_in_sock((struct sockaddr *)&addrs[1]);
2001                         fin = (struct sockaddr_in *)&addrs[0];
2002                         lin = (struct sockaddr_in *)&addrs[1];
2003                         break;
2004                 }
2005                 error = sa6_embedscope(fin6, ip6_use_defzone);
2006                 if (error)
2007                         return (error);
2008                 error = sa6_embedscope(lin6, ip6_use_defzone);
2009                 if (error)
2010                         return (error);
2011                 break;
2012 #endif
2013         case AF_INET:
2014                 fin = (struct sockaddr_in *)&addrs[0];
2015                 lin = (struct sockaddr_in *)&addrs[1];
2016                 if (fin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in) ||
2017                     lin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2018                         return (EINVAL);
2019                 break;
2020         default:
2021                 return (EINVAL);
2022         }
2023         INP_INFO_WLOCK(&tcbinfo);
2024         switch (addrs[0].ss_family) {
2025 #ifdef INET6
2026         case AF_INET6:
2027                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo, &f6, fin6->sin6_port,
2028                     &l6, lin6->sin6_port, 0, NULL);
2029                 break;
2030 #endif
2031         case AF_INET:
2032                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo, fin->sin_addr, fin->sin_port,
2033                     lin->sin_addr, lin->sin_port, 0, NULL);
2034                 break;
2035         }
2036         if (inp != NULL) {
2037                 INP_LOCK(inp);
2038                 if (inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) {
2039                         /*
2040                          * XXXRW: There currently exists a state where an
2041                          * inpcb is present, but its timewait state has been
2042                          * discarded.  For now, don't allow dropping of this
2043                          * type of inpcb.
2044                          */
2045                         tw = intotw(inp);
2046                         if (tw != NULL)
2047                                 tcp_twclose(tw, 0);
2048                 } else if (!(inp->inp_vflag & INP_DROPPED) &&
2049                            !(inp->inp_socket->so_options & SO_ACCEPTCONN)) {
2050                         tp = intotcpcb(inp);
2051                         tcp_drop(tp, ECONNABORTED);
2052                 }
2053                 INP_UNLOCK(inp);
2054         } else
2055                 error = ESRCH;
2056         INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
2057         return (error);
2058 }
2059
2060 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_DROP, drop,
2061     CTLTYPE_STRUCT|CTLFLAG_WR|CTLFLAG_SKIP, NULL,
2062     0, sysctl_drop, "", "Drop TCP connection");
2063
2064 /*
2065  * Generate a standardized TCP log line for use throughout the
2066  * tcp subsystem.  Memory allocation is done with M_NOWAIT to
2067  * allow use in the interrupt context.
2068  *
2069  * NB: The caller MUST free(s, M_TCPLOG) the returned string.
2070  * NB: The function may return NULL if memory allocation failed.
2071  *
2072  * Due to header inclusion and ordering limitations the struct ip
2073  * and ip6_hdr pointers have to be passed as void pointers.
2074  */
2075 char *
2076 tcp_log_addrs(struct in_conninfo *inc, struct tcphdr *th, void *ip4hdr,
2077     const void *ip6hdr)
2078 {
2079         char *s, *sp;
2080         size_t size;
2081         struct ip *ip;
2082 #ifdef INET6
2083         const struct ip6_hdr *ip6;
2084
2085         ip6 = (const struct ip6_hdr *)ip6hdr;
2086 #endif /* INET6 */
2087         ip = (struct ip *)ip4hdr;
2088
2089         /*
2090          * The log line looks like this:
2091          * "TCP: [1.2.3.4]:50332 to [1.2.3.4]:80 tcpflags 0x2<SYN>"
2092          */
2093         size = sizeof("TCP: []:12345 to []:12345 tcpflags 0x2<>") +
2094             sizeof(PRINT_TH_FLAGS) + 1 +
2095 #ifdef INET6
2096             2 * INET6_ADDRSTRLEN;
2097 #else
2098             2 * INET_ADDRSTRLEN;
2099 #endif /* INET6 */
2100
2101         s = malloc(size, M_TCPLOG, M_ZERO|M_NOWAIT);
2102         if (s == NULL)
2103                 return (NULL);
2104
2105         strcat(s, "TCP: [");
2106         sp = s + strlen(s);
2107
2108         if (inc && inc->inc_isipv6 == 0) {
2109                 inet_ntoa_r(inc->inc_faddr, sp);
2110                 sp = s + strlen(s);
2111                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(inc->inc_fport));
2112                 sp = s + strlen(s);
2113                 inet_ntoa_r(inc->inc_laddr, sp);
2114                 sp = s + strlen(s);
2115                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(inc->inc_lport));
2116 #ifdef INET6
2117         } else if (inc) {
2118                 ip6_sprintf(sp, &inc->inc6_faddr);
2119                 sp = s + strlen(s);
2120                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(inc->inc_fport));
2121                 sp = s + strlen(s);
2122                 ip6_sprintf(sp, &inc->inc6_laddr);
2123                 sp = s + strlen(s);
2124                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(inc->inc_lport));
2125         } else if (ip6 && th) {
2126                 ip6_sprintf(sp, &ip6->ip6_src);
2127                 sp = s + strlen(s);
2128                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(th->th_sport));
2129                 sp = s + strlen(s);
2130                 ip6_sprintf(sp, &ip6->ip6_dst);
2131                 sp = s + strlen(s);
2132                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(th->th_dport));
2133 #endif /* INET6 */
2134         } else if (ip && th) {
2135                 inet_ntoa_r(ip->ip_src, sp);
2136                 sp = s + strlen(s);
2137                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(th->th_sport));
2138                 sp = s + strlen(s);
2139                 inet_ntoa_r(ip->ip_dst, sp);
2140                 sp = s + strlen(s);
2141                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(th->th_dport));
2142         } else {
2143                 free(s, M_TCPLOG);
2144                 return (NULL);
2145         }
2146         sp = s + strlen(s);
2147         if (th)
2148                 sprintf(sp, " tcpflags 0x%b", th->th_flags, PRINT_TH_FLAGS);
2149         if (*(s + size - 1) != '\0')
2150                 panic("%s: string too long", __func__);
2151         return (s);
2152 }