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 #ifdef INET6
  86 #include <netinet6/tcp6_var.h>
  87 #endif
  88 #include <netinet/tcpip.h>
  89 #ifdef TCPDEBUG
  90 #include <netinet/tcp_debug.h>
  91 #endif
  92 #include <netinet6/ip6protosw.h>
  93
  94 #ifdef IPSEC
  95 #include <netinet6/ipsec.h>
  96 #ifdef INET6
  97 #include <netinet6/ipsec6.h>
  98 #endif
  99 #include <netkey/key.h>
 100 #endif /*IPSEC*/
 101
 102 #ifdef FAST_IPSEC
 103 #include <netipsec/ipsec.h>
 104 #include <netipsec/xform.h>
 105 #ifdef INET6
 106 #include <netipsec/ipsec6.h>
 107 #endif
 108 #include <netipsec/key.h>
 109 #define IPSEC
 110 #endif /*FAST_IPSEC*/
 111
 112 #include <machine/in_cksum.h>
 113 #include <sys/md5.h>
 114
 115 #include <security/mac/mac_framework.h>
 116
 117 int     tcp_mssdflt = TCP_MSS;
 118 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW,
 119     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
 120
 121 #ifdef INET6
 122 int     tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
 123 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt,
 124     CTLFLAG_RW, &tcp_v6mssdflt , 0,
 125     "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
 126 #endif
 127
 128 /*
 129  * Minimum MSS we accept and use. This prevents DoS attacks where
 130  * we are forced to a ridiculous low MSS like 20 and send hundreds
 131  * of packets instead of one. The effect scales with the available
 132  * bandwidth and quickly saturates the CPU and network interface
 133  * with packet generation and sending. Set to zero to disable MINMSS
 134  * checking. This setting prevents us from sending too small packets.
 135  */
 136 int     tcp_minmss = TCP_MINMSS;
 137 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, minmss, CTLFLAG_RW,
 138     &tcp_minmss , 0, "Minmum TCP Maximum Segment Size");
 139
 140 int     tcp_do_rfc1323 = 1;
 141 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW,
 142     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
 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(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         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
 267         tcp_inflight_rttthresh = TCPTV_INFLIGHT_RTTTHRESH;
 268         tcp_finwait2_timeout = TCPTV_FINWAIT2_TIMEOUT;
 269
 270         INP_INFO_LOCK_INIT(&tcbinfo, "tcp");
 271         LIST_INIT(&tcb);
 272         tcbinfo.ipi_listhead = &tcb;
 273         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
 274         if (!powerof2(hashsize)) {
 275                 printf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
 276                 hashsize = 512; /* safe default */
 277         }
 278         tcp_tcbhashsize = hashsize;
 279         tcbinfo.ipi_hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
 280             &tcbinfo.ipi_hashmask);
 281         tcbinfo.ipi_porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
 282             &tcbinfo.ipi_porthashmask);
 283         tcbinfo.ipi_zone = uma_zcreate("inpcb", sizeof(struct inpcb),
 284             NULL, NULL, tcp_inpcb_init, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 285         uma_zone_set_max(tcbinfo.ipi_zone, maxsockets);
 286 #ifdef INET6
 287 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
 288 #else /* INET6 */
 289 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
 290 #endif /* INET6 */
 291         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
 292                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
 293         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
 294                 panic("tcp_init");
 295 #undef TCP_MINPROTOHDR
 296         /*
 297          * These have to be type stable for the benefit of the timers.
 298          */
 299         tcpcb_zone = uma_zcreate("tcpcb", sizeof(struct tcpcb_mem),
 300             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 301         uma_zone_set_max(tcpcb_zone, maxsockets);
 302         tcp_tw_init();
 303         syncache_init();
 304         tcp_hc_init();
 305         tcp_reass_init();
 306         ISN_LOCK_INIT();
 307         callout_init(&isn_callout, CALLOUT_MPSAFE);
 308         tcp_isn_tick(NULL);
 309         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, tcp_fini, NULL,
 310                 SHUTDOWN_PRI_DEFAULT);
 311         sack_hole_zone = uma_zcreate("sackhole", sizeof(struct sackhole),
 312             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 313         EVENTHANDLER_REGISTER(maxsockets_change, tcp_zone_change, NULL,
 314                 EVENTHANDLER_PRI_ANY);
 315 }
 316
 317 void
 318 tcp_fini(void *xtp)
 319 {
 320
 321         callout_stop(&isn_callout);
 322 }
 323
 324 /*
 325  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
 326  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
 327  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
 328  */
 329 void
 330 tcpip_fillheaders(struct inpcb *inp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
 331 {
 332         struct tcphdr *th = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
 333
 334         INP_LOCK_ASSERT(inp);
 335
 336 #ifdef INET6
 337         if ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
 338                 struct ip6_hdr *ip6;
 339
 340                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
 341                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
 342                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
 343                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
 344                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
 345                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
 346                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
 347                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
 348                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
 349         } else
 350 #endif
 351         {
 352                 struct ip *ip;
 353
 354                 ip = (struct ip *)ip_ptr;
 355                 ip->ip_v = IPVERSION;
 356                 ip->ip_hl = 5;
 357                 ip->ip_tos = inp->inp_ip_tos;
 358                 ip->ip_len = 0;
 359                 ip->ip_id = 0;
 360                 ip->ip_off = 0;
 361                 ip->ip_ttl = inp->inp_ip_ttl;
 362                 ip->ip_sum = 0;
 363                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
 364                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
 365                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
 366         }
 367         th->th_sport = inp->inp_lport;
 368         th->th_dport = inp->inp_fport;
 369         th->th_seq = 0;
 370         th->th_ack = 0;
 371         th->th_x2 = 0;
 372         th->th_off = 5;
 373         th->th_flags = 0;
 374         th->th_win = 0;
 375         th->th_urp = 0;
 376         th->th_sum = 0;         /* in_pseudo() is called later for ipv4 */
 377 }
 378
 379 /*
 380  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
 381  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
 382  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
 383  */
 384 struct tcptemp *
 385 tcpip_maketemplate(struct inpcb *inp)
 386 {
 387         struct mbuf *m;
 388         struct tcptemp *n;
 389
 390         m = m_get(M_DONTWAIT, MT_DATA);
 391         if (m == NULL)
 392                 return (0);
 393         m->m_len = sizeof(struct tcptemp);
 394         n = mtod(m, struct tcptemp *);
 395
 396         tcpip_fillheaders(inp, (void *)&n->tt_ipgen, (void *)&n->tt_t);
 397         return (n);
 398 }
 399
 400 /*
 401  * Send a single message to the TCP at address specified by
 402  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
 403  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
 404  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
 405  * template for a connection.  If flags are given then we send
 406  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
 407  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
 408  *
 409  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
 410  * segment are as specified by the parameters.
 411  *
 412  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
 413  */
 414 void
 415 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
 416     tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
 417 {
 418         int tlen;
 419         int win = 0;
 420         struct ip *ip;
 421         struct tcphdr *nth;
 422 #ifdef INET6
 423         struct ip6_hdr *ip6;
 424         int isipv6;
 425 #endif /* INET6 */
 426         int ipflags = 0;
 427         struct inpcb *inp;
 428
 429         KASSERT(tp != NULL || m != NULL, ("tcp_respond: tp and m both NULL"));
 430
 431 #ifdef INET6
 432         isipv6 = ((struct ip *)ipgen)->ip_v == 6;
 433         ip6 = ipgen;
 434 #endif /* INET6 */
 435         ip = ipgen;
 436
 437         if (tp != NULL) {
 438                 inp = tp->t_inpcb;
 439                 KASSERT(inp != NULL, ("tcp control block w/o inpcb"));
 440                 INP_LOCK_ASSERT(inp);
 441         } else
 442                 inp = NULL;
 443
 444         if (tp != NULL) {
 445                 if (!(flags & TH_RST)) {
 446                         win = sbspace(&inp->inp_socket->so_rcv);
 447                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
 448                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
 449                 }
 450         }
 451         if (m == NULL) {
 452                 m = m_gethdr(M_DONTWAIT, MT_DATA);
 453                 if (m == NULL)
 454                         return;
 455                 tlen = 0;
 456                 m->m_data += max_linkhdr;
 457 #ifdef INET6
 458                 if (isipv6) {
 459                         bcopy((caddr_t)ip6, mtod(m, caddr_t),
 460                               sizeof(struct ip6_hdr));
 461                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 462                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 463                 } else
 464 #endif /* INET6 */
 465               {
 466                 bcopy((caddr_t)ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
 467                 ip = mtod(m, struct ip *);
 468                 nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 469               }
 470                 bcopy((caddr_t)th, (caddr_t)nth, sizeof(struct tcphdr));
 471                 flags = TH_ACK;
 472         } else {
 473                 m_freem(m->m_next);
 474                 m->m_next = NULL;
 475                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
 476                 /* m_len is set later */
 477                 tlen = 0;
 478 #define xchg(a,b,type) { type t; t=a; a=b; b=t; }
 479 #ifdef INET6
 480                 if (isipv6) {
 481                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
 482                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 483                 } else
 484 #endif /* INET6 */
 485               {
 486                 xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
 487                 nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 488               }
 489                 if (th != nth) {
 490                         /*
 491                          * this is usually a case when an extension header
 492                          * exists between the IPv6 header and the
 493                          * TCP header.
 494                          */
 495                         nth->th_sport = th->th_sport;
 496                         nth->th_dport = th->th_dport;
 497                 }
 498                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
 499 #undef xchg
 500         }
 501 #ifdef INET6
 502         if (isipv6) {
 503                 ip6->ip6_flow = 0;
 504                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
 505                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
 506                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof (struct tcphdr) +
 507                                                 tlen));
 508                 tlen += sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct tcphdr);
 509         } else
 510 #endif
 511         {
 512                 tlen += sizeof (struct tcpiphdr);
 513                 ip->ip_len = tlen;
 514                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
 515                 if (path_mtu_discovery)
 516                         ip->ip_off |= IP_DF;
 517         }
 518         m->m_len = tlen;
 519         m->m_pkthdr.len = tlen;
 520         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
 521 #ifdef MAC
 522         if (inp != NULL) {
 523                 /*
 524                  * Packet is associated with a socket, so allow the
 525                  * label of the response to reflect the socket label.
 526                  */
 527                 INP_LOCK_ASSERT(inp);
 528                 mac_create_mbuf_from_inpcb(inp, m);
 529         } else {
 530                 /*
 531                  * Packet is not associated with a socket, so possibly
 532                  * update the label in place.
 533                  */
 534                 mac_reflect_mbuf_tcp(m);
 535         }
 536 #endif
 537         nth->th_seq = htonl(seq);
 538         nth->th_ack = htonl(ack);
 539         nth->th_x2 = 0;
 540         nth->th_off = sizeof (struct tcphdr) >> 2;
 541         nth->th_flags = flags;
 542         if (tp != NULL)
 543                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
 544         else
 545                 nth->th_win = htons((u_short)win);
 546         nth->th_urp = 0;
 547 #ifdef INET6
 548         if (isipv6) {
 549                 nth->th_sum = 0;
 550                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
 551                                         sizeof(struct ip6_hdr),
 552                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
 553                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp != NULL ? tp->t_inpcb :
 554                     NULL, NULL);
 555         } else
 556 #endif /* INET6 */
 557         {
 558                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
 559                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
 560                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
 561                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
 562         }
 563 #ifdef TCPDEBUG
 564         if (tp == NULL || (inp->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
 565                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
 566 #endif
 567 #ifdef INET6
 568         if (isipv6)
 569                 (void) ip6_output(m, NULL, NULL, ipflags, NULL, NULL, inp);
 570         else
 571 #endif /* INET6 */
 572         (void) ip_output(m, NULL, NULL, ipflags, NULL, inp);
 573 }
 574
 575 /*
 576  * Create a new TCP control block, making an
 577  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
 578  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
 579  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
 580  */
 581 struct tcpcb *
 582 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
 583 {
 584         struct tcpcb_mem *tm;
 585         struct tcpcb *tp;
 586 #ifdef INET6
 587         int isipv6 = (inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 588 #endif /* INET6 */
 589
 590         tm = uma_zalloc(tcpcb_zone, M_NOWAIT | M_ZERO);
 591         if (tm == NULL)
 592                 return (NULL);
 593         tp = &tm->tcb;
 594         tp->t_timers = &tm->tt;
 595         /*      LIST_INIT(&tp->t_segq); */      /* XXX covered by M_ZERO */
 596         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd =
 597 #ifdef INET6
 598                 isipv6 ? tcp_v6mssdflt :
 599 #endif /* INET6 */
 600                 tcp_mssdflt;
 601
 602         /* Set up our timeouts. */
 603         if (NET_CALLOUT_MPSAFE)
 604                 callout_init_mtx(&tp->t_timers->tt_timer, &inp->inp_mtx,
 605                     CALLOUT_RETURNUNLOCKED);
 606         else
 607                 callout_init_mtx(&tp->t_timers->tt_timer, &inp->inp_mtx,
 608                     (CALLOUT_RETURNUNLOCKED|CALLOUT_NETGIANT));
 609
 610         if (tcp_do_rfc1323)
 611                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE|TF_REQ_TSTMP);
 612         if (tcp_do_sack)
 613                 tp->t_flags |= TF_SACK_PERMIT;
 614         TAILQ_INIT(&tp->snd_holes);
 615         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
 616         /*
 617          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
 618          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
 619          * reasonable initial retransmit time.
 620          */
 621         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
 622         tp->t_rttvar = ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
 623         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
 624         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
 625         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 626         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 627         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 628         tp->t_rcvtime = ticks;
 629         tp->t_bw_rtttime = ticks;
 630         /*
 631          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
 632          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
 633          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
 634          */
 635         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
 636         inp->inp_ppcb = tp;
 637         return (tp);            /* XXX */
 638 }
 639
 640 /*
 641  * Drop a TCP connection, reporting
 642  * the specified error.  If connection is synchronized,
 643  * then send a RST to peer.
 644  */
 645 struct tcpcb *
 646 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int errno)
 647 {
 648         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
 649
 650         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
 651         INP_LOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 652
 653         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
 654                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
 655                 (void) tcp_output(tp);
 656                 tcpstat.tcps_drops++;
 657         } else
 658                 tcpstat.tcps_conndrops++;
 659         if (errno == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
 660                 errno = tp->t_softerror;
 661         so->so_error = errno;
 662         return (tcp_close(tp));
 663 }
 664
 665 void
 666 tcp_discardcb(struct tcpcb *tp)
 667 {
 668         struct tseg_qent *q;
 669         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
 670         struct socket *so = inp->inp_socket;
 671 #ifdef INET6
 672         int isipv6 = (inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 673 #endif /* INET6 */
 674
 675         INP_LOCK_ASSERT(inp);
 676
 677         /*
 678          * Make sure that all of our timers are stopped before we
 679          * delete the PCB.
 680          *
 681          * XXX: callout_stop() may race and a callout may already
 682          * try to obtain the INP_LOCK.  Only callout_drain() would
 683          * stop this but it would cause a LOR thus we can't use it.
 684          * The tcp_timer() function contains a lot of checks to
 685          * handle this case rather gracefully.
 686          */
 687         tp->t_timers->tt_active = 0;
 688         callout_stop(&tp->t_timers->tt_timer);
 689
 690         /*
 691          * If we got enough samples through the srtt filter,
 692          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
 693          * 'Enough' is arbitrarily defined as 4 rtt samples.
 694          * 4 samples is enough for the srtt filter to converge
 695          * to within enough % of the correct value; fewer samples
 696          * and we could save a bogus rtt. The danger is not high
 697          * as tcp quickly recovers from everything.
 698          * XXX: Works very well but needs some more statistics!
 699          */
 700         if (tp->t_rttupdated >= 4) {
 701                 struct hc_metrics_lite metrics;
 702                 u_long ssthresh;
 703
 704                 bzero(&metrics, sizeof(metrics));
 705                 /*
 706                  * Update the ssthresh always when the conditions below
 707                  * are satisfied. This gives us better new start value
 708                  * for the congestion avoidance for new connections.
 709                  * ssthresh is only set if packet loss occured on a session.
 710                  *
 711                  * XXXRW: 'so' may be NULL here, and/or socket buffer may be
 712                  * being torn down.  Ideally this code would not use 'so'.
 713                  */
 714                 ssthresh = tp->snd_ssthresh;
 715                 if (ssthresh != 0 && ssthresh < so->so_snd.sb_hiwat / 2) {
 716                         /*
 717                          * convert the limit from user data bytes to
 718                          * packets then to packet data bytes.
 719                          */
 720                         ssthresh = (ssthresh + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
 721                         if (ssthresh < 2)
 722                                 ssthresh = 2;
 723                         ssthresh *= (u_long)(tp->t_maxseg +
 724 #ifdef INET6
 725                                       (isipv6 ? sizeof (struct ip6_hdr) +
 726                                                sizeof (struct tcphdr) :
 727 #endif
 728                                        sizeof (struct tcpiphdr)
 729 #ifdef INET6
 730                                        )
 731 #endif
 732                                       );
 733                 } else
 734                         ssthresh = 0;
 735                 metrics.rmx_ssthresh = ssthresh;
 736
 737                 metrics.rmx_rtt = tp->t_srtt;
 738                 metrics.rmx_rttvar = tp->t_rttvar;
 739                 /* XXX: This wraps if the pipe is more than 4 Gbit per second */
 740                 metrics.rmx_bandwidth = tp->snd_bandwidth;
 741                 metrics.rmx_cwnd = tp->snd_cwnd;
 742                 metrics.rmx_sendpipe = 0;
 743                 metrics.rmx_recvpipe = 0;
 744
 745                 tcp_hc_update(&inp->inp_inc, &metrics);
 746         }
 747
 748         /* free the reassembly queue, if any */
 749         while ((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
 750                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
 751                 m_freem(q->tqe_m);
 752                 uma_zfree(tcp_reass_zone, q);
 753                 tp->t_segqlen--;
 754                 tcp_reass_qsize--;
 755         }
 756         tcp_free_sackholes(tp);
 757         inp->inp_ppcb = NULL;
 758         tp->t_inpcb = NULL;
 759         uma_zfree(tcpcb_zone, tp);
 760 }
 761
 762 /*
 763  * Attempt to close a TCP control block, marking it as dropped, and freeing
 764  * the socket if we hold the only reference.
 765  */
 766 struct tcpcb *
 767 tcp_close(struct tcpcb *tp)
 768 {
 769         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
 770         struct socket *so;
 771
 772         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
 773         INP_LOCK_ASSERT(inp);
 774
 775         in_pcbdrop(inp);
 776         tcpstat.tcps_closed++;
 777         KASSERT(inp->inp_socket != NULL, ("tcp_close: inp_socket NULL"));
 778         so = inp->inp_socket;
 779         soisdisconnected(so);
 780         if (inp->inp_vflag & INP_SOCKREF) {
 781                 KASSERT(so->so_state & SS_PROTOREF,
 782                     ("tcp_close: !SS_PROTOREF"));
 783                 inp->inp_vflag &= ~INP_SOCKREF;
 784                 INP_UNLOCK(inp);
 785                 ACCEPT_LOCK();
 786                 SOCK_LOCK(so);
 787                 so->so_state &= ~SS_PROTOREF;
 788                 sofree(so);
 789                 return (NULL);
 790         }
 791         return (tp);
 792 }
 793
 794 void
 795 tcp_drain(void)
 796 {
 797
 798         if (do_tcpdrain) {
 799                 struct inpcb *inpb;
 800                 struct tcpcb *tcpb;
 801                 struct tseg_qent *te;
 802
 803         /*
 804          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
 805          * if there is one...
 806          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
 807          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
 808          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
 809          *      usefull.
 810          */
 811                 INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
 812                 LIST_FOREACH(inpb, tcbinfo.ipi_listhead, inp_list) {
 813                         if (inpb->inp_vflag & INP_TIMEWAIT)
 814                                 continue;
 815                         INP_LOCK(inpb);
 816                         if ((tcpb = intotcpcb(inpb)) != NULL) {
 817                                 while ((te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq))
 818                                     != NULL) {
 819                                         LIST_REMOVE(te, tqe_q);
 820                                         m_freem(te->tqe_m);
 821                                         uma_zfree(tcp_reass_zone, te);
 822                                         tcpb->t_segqlen--;
 823                                         tcp_reass_qsize--;
 824                                 }
 825                                 tcp_clean_sackreport(tcpb);
 826                         }
 827                         INP_UNLOCK(inpb);
 828                 }
 829                 INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
 830         }
 831 }
 832
 833 /*
 834  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
 835  * store error as soft error, but wake up user
 836  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
 837  *
 838  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
 839  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
 840  */
 841 static struct inpcb *
 842 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
 843 {
 844         struct tcpcb *tp;
 845
 846         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
 847         INP_LOCK_ASSERT(inp);
 848
 849         if ((inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) ||
 850             (inp->inp_vflag & INP_DROPPED))
 851                 return (inp);
 852
 853         tp = intotcpcb(inp);
 854         KASSERT(tp != NULL, ("tcp_notify: tp == NULL"));
 855
 856         /*
 857          * Ignore some errors if we are hooked up.
 858          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
 859          * and receives a second error, give up now.  This is better
 860          * than waiting a long time to establish a connection that
 861          * can never complete.
 862          */
 863         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
 864             (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
 865              error == EHOSTDOWN)) {
 866                 return (inp);
 867         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
 868             tp->t_softerror) {
 869                 tp = tcp_drop(tp, error);
 870                 if (tp != NULL)
 871                         return (inp);
 872                 else
 873                         return (NULL);
 874         } else {
 875                 tp->t_softerror = error;
 876                 return (inp);
 877         }
 878 #if 0
 879         wakeup( &so->so_timeo);
 880         sorwakeup(so);
 881         sowwakeup(so);
 882 #endif
 883 }
 884
 885 static int
 886 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 887 {
 888         int error, i, n;
 889         struct inpcb *inp, **inp_list;
 890         inp_gen_t gencnt;
 891         struct xinpgen xig;
 892
 893         /*
 894          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
 895          * resource-intensive to repeat twice on every request.
 896          */
 897         if (req->oldptr == NULL) {
 898                 n = tcbinfo.ipi_count;
 899                 req->oldidx = 2 * (sizeof xig)
 900                         + (n + n/8) * sizeof(struct xtcpcb);
 901                 return (0);
 902         }
 903
 904         if (req->newptr != NULL)
 905                 return (EPERM);
 906
 907         /*
 908          * OK, now we're committed to doing something.
 909          */
 910         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
 911         gencnt = tcbinfo.ipi_gencnt;
 912         n = tcbinfo.ipi_count;
 913         INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
 914
 915         error = sysctl_wire_old_buffer(req, 2 * (sizeof xig)
 916                 + n * sizeof(struct xtcpcb));
 917         if (error != 0)
 918                 return (error);
 919
 920         xig.xig_len = sizeof xig;
 921         xig.xig_count = n;
 922         xig.xig_gen = gencnt;
 923         xig.xig_sogen = so_gencnt;
 924         error = SYSCTL_OUT(req, &xig, sizeof xig);
 925         if (error)
 926                 return (error);
 927
 928         inp_list = malloc(n * sizeof *inp_list, M_TEMP, M_WAITOK);
 929         if (inp_list == NULL)
 930                 return (ENOMEM);
 931
 932         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
 933         for (inp = LIST_FIRST(tcbinfo.ipi_listhead), i = 0; inp != NULL && i
 934             < n; inp = LIST_NEXT(inp, inp_list)) {
 935                 INP_LOCK(inp);
 936                 if (inp->inp_gencnt <= gencnt) {
 937                         /*
 938                          * XXX: This use of cr_cansee(), introduced with
 939                          * TCP state changes, is not quite right, but for
 940                          * now, better than nothing.
 941                          */
 942                         if (inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) {
 943                                 if (intotw(inp) != NULL)
 944                                         error = cr_cansee(req->td->td_ucred,
 945                                             intotw(inp)->tw_cred);
 946                                 else
 947                                         error = EINVAL; /* Skip this inp. */
 948                         } else
 949                                 error = cr_canseesocket(req->td->td_ucred,
 950                                     inp->inp_socket);
 951                         if (error == 0)
 952                                 inp_list[i++] = inp;
 953                 }
 954                 INP_UNLOCK(inp);
 955         }
 956         INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
 957         n = i;
 958
 959         error = 0;
 960         for (i = 0; i < n; i++) {
 961                 inp = inp_list[i];
 962                 INP_LOCK(inp);
 963                 if (inp->inp_gencnt <= gencnt) {
 964                         struct xtcpcb xt;
 965                         void *inp_ppcb;
 966
 967                         bzero(&xt, sizeof(xt));
 968                         xt.xt_len = sizeof xt;
 969                         /* XXX should avoid extra copy */
 970                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
 971                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
 972                         if (inp_ppcb == NULL)
 973                                 bzero((char *) &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
 974                         else if (inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) {
 975                                 bzero((char *) &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
 976                                 xt.xt_tp.t_state = TCPS_TIME_WAIT;
 977                         } else
 978                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
 979                         if (inp->inp_socket != NULL)
 980                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
 981                         else {
 982                                 bzero(&xt.xt_socket, sizeof xt.xt_socket);
 983                                 xt.xt_socket.xso_protocol = IPPROTO_TCP;
 984                         }
 985                         xt.xt_inp.inp_gencnt = inp->inp_gencnt;
 986                         INP_UNLOCK(inp);
 987                         error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
 988                 } else
 989                         INP_UNLOCK(inp);
 990
 991         }
 992         if (!error) {
 993                 /*
 994                  * Give the user an updated idea of our state.
 995                  * If the generation differs from what we told
 996                  * her before, she knows that something happened
 997                  * while we were processing this request, and it
 998                  * might be necessary to retry.
 999                  */
1000                 INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
1001                 xig.xig_gen = tcbinfo.ipi_gencnt;
1002                 xig.xig_sogen = so_gencnt;
1003                 xig.xig_count = tcbinfo.ipi_count;
1004                 INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
1005                 error = SYSCTL_OUT(req, &xig, sizeof xig);
1006         }
1007         free(inp_list, M_TEMP);
1008         return (error);
1009 }
1010
1011 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1012     tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1013
1014 static int
1015 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1016 {
1017         struct xucred xuc;
1018         struct sockaddr_in addrs[2];
1019         struct inpcb *inp;
1020         int error;
1021
1022         error = priv_check(req->td, PRIV_NETINET_GETCRED);
1023         if (error)
1024                 return (error);
1025         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof(addrs));
1026         if (error)
1027                 return (error);
1028         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
1029         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo, addrs[1].sin_addr, addrs[1].sin_port,
1030             addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1031         if (inp == NULL) {
1032                 error = ENOENT;
1033                 goto outunlocked;
1034         }
1035         INP_LOCK(inp);
1036         if (inp->inp_socket == NULL) {
1037                 error = ENOENT;
1038                 goto out;
1039         }
1040         error = cr_canseesocket(req->td->td_ucred, inp->inp_socket);
1041         if (error)
1042                 goto out;
1043         cru2x(inp->inp_socket->so_cred, &xuc);
1044 out:
1045         INP_UNLOCK(inp);
1046 outunlocked:
1047         INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
1048         if (error == 0)
1049                 error = SYSCTL_OUT(req, &xuc, sizeof(struct xucred));
1050         return (error);
1051 }
1052
1053 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred,
1054     CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RW|CTLFLAG_PRISON, 0, 0,
1055     tcp_getcred, "S,xucred", "Get the xucred of a TCP connection");
1056
1057 #ifdef INET6
1058 static int
1059 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1060 {
1061         struct xucred xuc;
1062         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1063         struct inpcb *inp;
1064         int error, mapped = 0;
1065
1066         error = priv_check(req->td, PRIV_NETINET_GETCRED);
1067         if (error)
1068                 return (error);
1069         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof(addrs));
1070         if (error)
1071                 return (error);
1072         if ((error = sa6_embedscope(&addrs[0], ip6_use_defzone)) != 0 ||
1073             (error = sa6_embedscope(&addrs[1], ip6_use_defzone)) != 0) {
1074                 return (error);
1075         }
1076         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1077                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1078                         mapped = 1;
1079                 else
1080                         return (EINVAL);
1081         }
1082
1083         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
1084         if (mapped == 1)
1085                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo,
1086                         *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1087                         addrs[1].sin6_port,
1088                         *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1089                         addrs[0].sin6_port,
1090                         0, NULL);
1091         else
1092                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo,
1093                         &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1094                         &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port, 0, NULL);
1095         if (inp == NULL) {
1096                 error = ENOENT;
1097                 goto outunlocked;
1098         }
1099         INP_LOCK(inp);
1100         if (inp->inp_socket == NULL) {
1101                 error = ENOENT;
1102                 goto out;
1103         }
1104         error = cr_canseesocket(req->td->td_ucred, inp->inp_socket);
1105         if (error)
1106                 goto out;
1107         cru2x(inp->inp_socket->so_cred, &xuc);
1108 out:
1109         INP_UNLOCK(inp);
1110 outunlocked:
1111         INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
1112         if (error == 0)
1113                 error = SYSCTL_OUT(req, &xuc, sizeof(struct xucred));
1114         return (error);
1115 }
1116
1117 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred,
1118     CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RW|CTLFLAG_PRISON, 0, 0,
1119     tcp6_getcred, "S,xucred", "Get the xucred of a TCP6 connection");
1120 #endif
1121
1122
1123 void
1124 tcp_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *vip)
1125 {
1126         struct ip *ip = vip;
1127         struct tcphdr *th;
1128         struct in_addr faddr;
1129         struct inpcb *inp;
1130         struct tcpcb *tp;
1131         struct inpcb *(*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1132         struct icmp *icp;
1133         struct in_conninfo inc;
1134         tcp_seq icmp_tcp_seq;
1135         int mtu;
1136
1137         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1138         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1139                 return;
1140
1141         if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1142                 notify = tcp_mtudisc;
1143         else if (icmp_may_rst && (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1144                 cmd == PRC_UNREACH_PORT || cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) && ip)
1145                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1146         /*
1147          * Redirects don't need to be handled up here.
1148          */
1149         else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd))
1150                 return;
1151         /*
1152          * Source quench is depreciated.
1153          */
1154         else if (cmd == PRC_QUENCH)
1155                 return;
1156         /*
1157          * Hostdead is ugly because it goes linearly through all PCBs.
1158          * XXX: We never get this from ICMP, otherwise it makes an
1159          * excellent DoS attack on machines with many connections.
1160          */
1161         else if (cmd == PRC_HOSTDEAD)
1162                 ip = NULL;
1163         else if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0)
1164                 return;
1165         if (ip != NULL) {
1166                 icp = (struct icmp *)((caddr_t)ip
1167                                       - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1168                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip
1169                                        + (ip->ip_hl << 2));
1170                 INP_INFO_WLOCK(&tcbinfo);
1171                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo, faddr, th->th_dport,
1172                     ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1173                 if (inp != NULL)  {
1174                         INP_LOCK(inp);
1175                         if (!(inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) &&
1176                             !(inp->inp_vflag & INP_DROPPED) &&
1177                             !(inp->inp_socket == NULL)) {
1178                                 icmp_tcp_seq = htonl(th->th_seq);
1179                                 tp = intotcpcb(inp);
1180                                 if (SEQ_GEQ(icmp_tcp_seq, tp->snd_una) &&
1181                                     SEQ_LT(icmp_tcp_seq, tp->snd_max)) {
1182                                         if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1183                                             /*
1184                                              * MTU discovery:
1185                                              * If we got a needfrag set the MTU
1186                                              * in the route to the suggested new
1187                                              * value (if given) and then notify.
1188                                              */
1189                                             bzero(&inc, sizeof(inc));
1190                                             inc.inc_flags = 0;  /* IPv4 */
1191                                             inc.inc_faddr = faddr;
1192
1193                                             mtu = ntohs(icp->icmp_nextmtu);
1194                                             /*
1195                                              * If no alternative MTU was
1196                                              * proposed, try the next smaller
1197                                              * one.  ip->ip_len has already
1198                                              * been swapped in icmp_input().
1199                                              */
1200                                             if (!mtu)
1201                                                 mtu = ip_next_mtu(ip->ip_len,
1202                                                  1);
1203                                             if (mtu < max(296, (tcp_minmss)
1204                                                  + sizeof(struct tcpiphdr)))
1205                                                 mtu = 0;
1206                                             if (!mtu)
1207                                                 mtu = tcp_mssdflt
1208                                                  + sizeof(struct tcpiphdr);
1209                                             /*
1210                                              * Only cache the the MTU if it
1211                                              * is smaller than the interface
1212                                              * or route MTU.  tcp_mtudisc()
1213                                              * will do right thing by itself.
1214                                              */
1215                                             if (mtu <= tcp_maxmtu(&inc, NULL))
1216                                                 tcp_hc_updatemtu(&inc, mtu);
1217                                         }
1218
1219                                         inp = (*notify)(inp, inetctlerrmap[cmd]);
1220                                 }
1221                         }
1222                         if (inp != NULL)
1223                                 INP_UNLOCK(inp);
1224                 } else {
1225                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1226                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1227                         inc.inc_faddr = faddr;
1228                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1229 #ifdef INET6
1230                         inc.inc_isipv6 = 0;
1231 #endif
1232                         syncache_unreach(&inc, th);
1233                 }
1234                 INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
1235         } else
1236                 in_pcbnotifyall(&tcbinfo, faddr, inetctlerrmap[cmd], notify);
1237 }
1238
1239 #ifdef INET6
1240 void
1241 tcp6_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *d)
1242 {
1243         struct tcphdr th;
1244         struct inpcb *(*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1245         struct ip6_hdr *ip6;
1246         struct mbuf *m;
1247         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1248         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1249         int off;
1250         struct tcp_portonly {
1251                 u_int16_t th_sport;
1252                 u_int16_t th_dport;
1253         } *thp;
1254
1255         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1256             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1257                 return;
1258
1259         if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1260                 notify = tcp_mtudisc;
1261         else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1262                  ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0))
1263                 return;
1264         /* Source quench is depreciated. */
1265         else if (cmd == PRC_QUENCH)
1266                 return;
1267
1268         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1269         if (d != NULL) {
1270                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1271                 m = ip6cp->ip6c_m;
1272                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1273                 off = ip6cp->ip6c_off;
1274                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1275         } else {
1276                 m = NULL;
1277                 ip6 = NULL;
1278                 off = 0;        /* fool gcc */
1279                 sa6_src = &sa6_any;
1280         }
1281
1282         if (ip6 != NULL) {
1283                 struct in_conninfo inc;
1284                 /*
1285                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1286                  * M and OFF are valid.
1287                  */
1288
1289                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1290                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof(*thp))
1291                         return;
1292
1293                 bzero(&th, sizeof(th));
1294                 m_copydata(m, off, sizeof(*thp), (caddr_t)&th);
1295
1296                 in6_pcbnotify(&tcbinfo, sa, th.th_dport,
1297                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1298                     th.th_sport, cmd, NULL, notify);
1299
1300                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1301                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1302                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1303                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1304                 inc.inc_isipv6 = 1;
1305                 INP_INFO_WLOCK(&tcbinfo);
1306                 syncache_unreach(&inc, &th);
1307                 INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
1308         } else
1309                 in6_pcbnotify(&tcbinfo, sa, 0, (const struct sockaddr *)sa6_src,
1310                               0, cmd, NULL, notify);
1311 }
1312 #endif /* INET6 */
1313
1314
1315 /*
1316  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1317  *
1318  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1319  * 1.  In SYN-ACK packets.
1320  * 2.  In SYN packets.
1321  *
1322  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1323  * tcp_syncache.c for details.
1324  *
1325  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1326  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1327  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1328  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1329  * RFC 1948 is used, with only small modifications.
1330  *
1331  * Implementation details:
1332  *
1333  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1334  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1335  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1336  * before rollover.
1337  *
1338  * As reading the *exact* system time is too expensive to be done
1339  * whenever setting up a TCP connection, we increment the time
1340  * offset in two ways.  First, a small random positive increment
1341  * is added to isn_offset for each connection that is set up.
1342  * Second, the function tcp_isn_tick fires once per clock tick
1343  * and increments isn_offset as necessary so that sequence numbers
1344  * are incremented at approximately ISN_BYTES_PER_SECOND.  The
1345  * random positive increments serve only to ensure that the same
1346  * exact sequence number is never sent out twice (as could otherwise
1347  * happen when a port is recycled in less than the system tick
1348  * interval.)
1349  *
1350  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1351  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1352  * as reseeding should not be necessary.
1353  *
1354  * Locking of the global variables isn_secret, isn_last_reseed, isn_offset,
1355  * isn_offset_old, and isn_ctx is performed using the TCP pcbinfo lock.  In
1356  * general, this means holding an exclusive (write) lock.
1357  */
1358
1359 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1360 #define ISN_STATIC_INCREMENT 4096
1361 #define ISN_RANDOM_INCREMENT (4096 - 1)
1362
1363 static u_char isn_secret[32];
1364 static int isn_last_reseed;
1365 static u_int32_t isn_offset, isn_offset_old;
1366 static MD5_CTX isn_ctx;
1367
1368 tcp_seq
1369 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1370 {
1371         u_int32_t md5_buffer[4];
1372         tcp_seq new_isn;
1373
1374         INP_LOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
1375
1376         ISN_LOCK();
1377         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1378         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1379              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1380                 < (u_int)ticks))) {
1381                 read_random(&isn_secret, sizeof(isn_secret));
1382                 isn_last_reseed = ticks;
1383         }
1384
1385         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1386         MD5Init(&isn_ctx);
1387         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1388         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1389 #ifdef INET6
1390         if ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
1391                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1392                           sizeof(struct in6_addr));
1393                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1394                           sizeof(struct in6_addr));
1395         } else
1396 #endif
1397         {
1398                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1399                           sizeof(struct in_addr));
1400                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1401                           sizeof(struct in_addr));
1402         }
1403         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1404         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1405         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1406         isn_offset += ISN_STATIC_INCREMENT +
1407                 (arc4random() & ISN_RANDOM_INCREMENT);
1408         new_isn += isn_offset;
1409         ISN_UNLOCK();
1410         return (new_isn);
1411 }
1412
1413 /*
1414  * Increment the offset to the next ISN_BYTES_PER_SECOND / hz boundary
1415  * to keep time flowing at a relatively constant rate.  If the random
1416  * increments have already pushed us past the projected offset, do nothing.
1417  */
1418 static void
1419 tcp_isn_tick(void *xtp)
1420 {
1421         u_int32_t projected_offset;
1422
1423         ISN_LOCK();
1424         projected_offset = isn_offset_old + ISN_BYTES_PER_SECOND / 100;
1425
1426         if (projected_offset > isn_offset)
1427                 isn_offset = projected_offset;
1428
1429         isn_offset_old = isn_offset;
1430         callout_reset(&isn_callout, hz/100, tcp_isn_tick, NULL);
1431         ISN_UNLOCK();
1432 }
1433
1434 /*
1435  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1436  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1437  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1438  */
1439 struct inpcb *
1440 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int errno)
1441 {
1442         struct tcpcb *tp;
1443
1444         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
1445         INP_LOCK_ASSERT(inp);
1446
1447         if ((inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) ||
1448             (inp->inp_vflag & INP_DROPPED))
1449                 return (inp);
1450
1451         tp = intotcpcb(inp);
1452         if (tp->t_state != TCPS_SYN_SENT)
1453                 return (inp);
1454
1455         tp = tcp_drop(tp, errno);
1456         if (tp != NULL)
1457                 return (inp);
1458         else
1459                 return (NULL);
1460 }
1461
1462 /*
1463  * When `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1464  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1465  * since we know the packet we just sent was dropped.
1466  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1467  */
1468 struct inpcb *
1469 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int errno)
1470 {
1471         struct tcpcb *tp;
1472         struct socket *so = inp->inp_socket;
1473         u_int maxmtu;
1474         u_int romtu;
1475         int mss;
1476 #ifdef INET6
1477         int isipv6;
1478 #endif /* INET6 */
1479
1480         INP_LOCK_ASSERT(inp);
1481         if ((inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) ||
1482             (inp->inp_vflag & INP_DROPPED))
1483                 return (inp);
1484
1485         tp = intotcpcb(inp);
1486         KASSERT(tp != NULL, ("tcp_mtudisc: tp == NULL"));
1487
1488 #ifdef INET6
1489         isipv6 = (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
1490 #endif
1491         maxmtu = tcp_hc_getmtu(&inp->inp_inc); /* IPv4 and IPv6 */
1492         romtu =
1493 #ifdef INET6
1494             isipv6 ? tcp_maxmtu6(&inp->inp_inc, NULL) :
1495 #endif /* INET6 */
1496             tcp_maxmtu(&inp->inp_inc, NULL);
1497         if (!maxmtu)
1498                 maxmtu = romtu;
1499         else
1500                 maxmtu = min(maxmtu, romtu);
1501         if (!maxmtu) {
1502                 tp->t_maxopd = tp->t_maxseg =
1503 #ifdef INET6
1504                         isipv6 ? tcp_v6mssdflt :
1505 #endif /* INET6 */
1506                         tcp_mssdflt;
1507                 return (inp);
1508         }
1509         mss = maxmtu -
1510 #ifdef INET6
1511                 (isipv6 ? sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1512 #endif /* INET6 */
1513                  sizeof(struct tcpiphdr)
1514 #ifdef INET6
1515                  )
1516 #endif /* INET6 */
1517                 ;
1518
1519         /*
1520          * XXX - The above conditional probably violates the TCP
1521          * spec.  The problem is that, since we don't know the
1522          * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1523          * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1524          * never actually take place, because the conservative
1525          * default is much less than the MTUs typically seen
1526          * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1527          * this under the carpet.
1528          *
1529          * The conservative default might not actually be a problem
1530          * if the only case this occurs is when sending an initial
1531          * SYN with options and data to a host we've never talked
1532          * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1533          * will get recorded and the new parameters should get
1534          * recomputed.  For Further Study.
1535          */
1536         if (tp->t_maxopd <= mss)
1537                 return (inp);
1538         tp->t_maxopd = mss;
1539
1540         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP|TF_NOOPT)) == TF_REQ_TSTMP &&
1541             (tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) == TF_RCVD_TSTMP)
1542                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1543 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0
1544         if (mss > MCLBYTES)
1545                 mss &= ~(MCLBYTES-1);
1546 #else
1547         if (mss > MCLBYTES)
1548                 mss = mss / MCLBYTES * MCLBYTES;
1549 #endif
1550         if (so->so_snd.sb_hiwat < mss)
1551                 mss = so->so_snd.sb_hiwat;
1552
1553         tp->t_maxseg = mss;
1554
1555         tcpstat.tcps_mturesent++;
1556         tp->t_rtttime = 0;
1557         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1558         tcp_free_sackholes(tp);
1559         tp->snd_recover = tp->snd_max;
1560         if (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT)
1561                 EXIT_FASTRECOVERY(tp);
1562         tcp_output(tp);
1563         return (inp);
1564 }
1565
1566 /*
1567  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1568  * is found and it cannot be allocated, then return NULL.  This routine
1569  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1570  * to get the interface MTU.
1571  */
1572 u_long
1573 tcp_maxmtu(struct in_conninfo *inc, int *flags)
1574 {
1575         struct route sro;
1576         struct sockaddr_in *dst;
1577         struct ifnet *ifp;
1578         u_long maxmtu = 0;
1579
1580         KASSERT(inc != NULL, ("tcp_maxmtu with NULL in_conninfo pointer"));
1581
1582         bzero(&sro, sizeof(sro));
1583         if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1584                 dst = (struct sockaddr_in *)&sro.ro_dst;
1585                 dst->sin_family = AF_INET;
1586                 dst->sin_len = sizeof(*dst);
1587                 dst->sin_addr = inc->inc_faddr;
1588                 rtalloc_ign(&sro, RTF_CLONING);
1589         }
1590         if (sro.ro_rt != NULL) {
1591                 ifp = sro.ro_rt->rt_ifp;
1592                 if (sro.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu == 0)
1593                         maxmtu = ifp->if_mtu;
1594                 else
1595                         maxmtu = min(sro.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu, ifp->if_mtu);
1596
1597                 /* Report additional interface capabilities. */
1598                 if (flags != NULL) {
1599                         if (ifp->if_capenable & IFCAP_TSO4 &&
1600                             ifp->if_hwassist & CSUM_TSO)
1601                                 *flags |= CSUM_TSO;
1602                 }
1603                 RTFREE(sro.ro_rt);
1604         }
1605         return (maxmtu);
1606 }
1607
1608 #ifdef INET6
1609 u_long
1610 tcp_maxmtu6(struct in_conninfo *inc, int *flags)
1611 {
1612         struct route_in6 sro6;
1613         struct ifnet *ifp;
1614         u_long maxmtu = 0;
1615
1616         KASSERT(inc != NULL, ("tcp_maxmtu6 with NULL in_conninfo pointer"));
1617
1618         bzero(&sro6, sizeof(sro6));
1619         if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1620                 sro6.ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1621                 sro6.ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1622                 sro6.ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1623                 rtalloc_ign((struct route *)&sro6, RTF_CLONING);
1624         }
1625         if (sro6.ro_rt != NULL) {
1626                 ifp = sro6.ro_rt->rt_ifp;
1627                 if (sro6.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu == 0)
1628                         maxmtu = IN6_LINKMTU(sro6.ro_rt->rt_ifp);
1629                 else
1630                         maxmtu = min(sro6.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu,
1631                                      IN6_LINKMTU(sro6.ro_rt->rt_ifp));
1632
1633                 /* Report additional interface capabilities. */
1634                 if (flags != NULL) {
1635                         if (ifp->if_capenable & IFCAP_TSO6 &&
1636                             ifp->if_hwassist & CSUM_TSO)
1637                                 *flags |= CSUM_TSO;
1638                 }
1639                 RTFREE(sro6.ro_rt);
1640         }
1641
1642         return (maxmtu);
1643 }
1644 #endif /* INET6 */
1645
1646 #ifdef IPSEC
1647 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1648 size_t
1649 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1650 {
1651         struct inpcb *inp;
1652         struct mbuf *m;
1653         size_t hdrsiz;
1654         struct ip *ip;
1655 #ifdef INET6
1656         struct ip6_hdr *ip6;
1657 #endif
1658         struct tcphdr *th;
1659
1660         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1661                 return (0);
1662         MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
1663         if (!m)
1664                 return (0);
1665
1666 #ifdef INET6
1667         if ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
1668                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1669                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1670                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1671                         sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1672                 tcpip_fillheaders(inp, ip6, th);
1673                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1674         } else
1675 #endif /* INET6 */
1676         {
1677                 ip = mtod(m, struct ip *);
1678                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1679                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1680                 tcpip_fillheaders(inp, ip, th);
1681                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1682         }
1683
1684         m_free(m);
1685         return (hdrsiz);
1686 }
1687 #endif /*IPSEC*/
1688
1689 /*
1690  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1691  *
1692  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1693  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1694  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1695  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1696  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1697  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1698  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1699  * side of the connection.
1700  *
1701  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1702  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1703  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1704  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1705  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1706  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1707  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1708  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1709  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1710  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1711  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1712  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1713  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1714  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1715  * resources.
1716  *
1717  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1718  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1719  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1720  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1721  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1722  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1723  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1724  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1725  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1726  * implementing the same algorithm.
1727  *
1728  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1729  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1730  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1731  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1732  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1733  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1734  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1735  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1736  * which to extend the algorithm.
1737  */
1738 void
1739 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1740 {
1741         u_long bw;
1742         u_long bwnd;
1743         int save_ticks;
1744
1745         INP_LOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
1746
1747         /*
1748          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1749          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1750          */
1751         if (tcp_inflight_enable == 0 || tp->t_rttlow < tcp_inflight_rttthresh) {
1752                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1753                 tp->snd_bandwidth = 0;
1754                 return;
1755         }
1756
1757         /*
1758          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1759          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1760          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1761          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1762          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1763          * increases.
1764          *
1765          * Note: if ticks rollover 'bw' may wind up negative.  We must
1766          * effectively reset t_bw_rtttime for this case.
1767          */
1768         save_ticks = ticks;
1769         if ((u_int)(save_ticks - tp->t_bw_rtttime) < 1)
1770                 return;
1771
1772         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz /
1773             (save_ticks - tp->t_bw_rtttime);
1774         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1775         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1776         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || (int)bw < 0)
1777                 return;
1778         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1779
1780         tp->snd_bandwidth = bw;
1781
1782         /*
1783          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1784          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1785          * spot and also handles the bandwidth run-up case and stabilization.
1786          * Without the slop we could be locking ourselves into a lower
1787          * bandwidth.
1788          *
1789          * Situations Handled:
1790          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1791          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1792          *          specified, and also does a good job preventing
1793          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1794          *          (at least for the transmit side).
1795          *
1796          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1797          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1798          *          increases).
1799          *
1800          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1801          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1802          *          a little work).
1803          *
1804          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1805          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be
1806          *          on very slow connections.  A value no smaller then 5
1807          *          should be used, but only reduce this default if you have
1808          *          no other choice.
1809          */
1810 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1811         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) + tcp_inflight_stab * tp->t_maxseg / 10;
1812 #undef USERTT
1813
1814         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1815                 static int ltime;
1816                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1817                         ltime = ticks;
1818                         printf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1819                             tp,
1820                             bw,
1821                             tp->t_rttbest,
1822                             tp->t_srtt,
1823                             bwnd
1824                         );
1825                 }
1826         }
1827         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1828                 bwnd = tcp_inflight_min;
1829         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1830                 bwnd = tcp_inflight_max;
1831         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1832                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1833         tp->snd_bwnd = bwnd;
1834 }
1835
1836 #ifdef TCP_SIGNATURE
1837 /*
1838  * Callback function invoked by m_apply() to digest TCP segment data
1839  * contained within an mbuf chain.
1840  */
1841 static int
1842 tcp_signature_apply(void *fstate, void *data, u_int len)
1843 {
1844
1845         MD5Update(fstate, (u_char *)data, len);
1846         return (0);
1847 }
1848
1849 /*
1850  * Compute TCP-MD5 hash of a TCPv4 segment. (RFC2385)
1851  *
1852  * Parameters:
1853  * m            pointer to head of mbuf chain
1854  * off0         offset to TCP header within the mbuf chain
1855  * len          length of TCP segment data, excluding options
1856  * optlen       length of TCP segment options
1857  * buf          pointer to storage for computed MD5 digest
1858  * direction    direction of flow (IPSEC_DIR_INBOUND or OUTBOUND)
1859  *
1860  * We do this over ip, tcphdr, segment data, and the key in the SADB.
1861  * When called from tcp_input(), we can be sure that th_sum has been
1862  * zeroed out and verified already.
1863  *
1864  * This function is for IPv4 use only. Calling this function with an
1865  * IPv6 packet in the mbuf chain will yield undefined results.
1866  *
1867  * Return 0 if successful, otherwise return -1.
1868  *
1869  * XXX The key is retrieved from the system's PF_KEY SADB, by keying a
1870  * search with the destination IP address, and a 'magic SPI' to be
1871  * determined by the application. This is hardcoded elsewhere to 1179
1872  * right now. Another branch of this code exists which uses the SPD to
1873  * specify per-application flows but it is unstable.
1874  */
1875 int
1876 tcp_signature_compute(struct mbuf *m, int off0, int len, int optlen,
1877     u_char *buf, u_int direction)
1878 {
1879         union sockaddr_union dst;
1880         struct ippseudo ippseudo;
1881         MD5_CTX ctx;
1882         int doff;
1883         struct ip *ip;
1884         struct ipovly *ipovly;
1885         struct secasvar *sav;
1886         struct tcphdr *th;
1887         u_short savecsum;
1888
1889         KASSERT(m != NULL, ("NULL mbuf chain"));
1890         KASSERT(buf != NULL, ("NULL signature pointer"));
1891
1892         /* Extract the destination from the IP header in the mbuf. */
1893         ip = mtod(m, struct ip *);
1894         bzero(&dst, sizeof(union sockaddr_union));
1895         dst.sa.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1896         dst.sa.sa_family = AF_INET;
1897         dst.sin.sin_addr = (direction == IPSEC_DIR_INBOUND) ?
1898             ip->ip_src : ip->ip_dst;
1899
1900         /* Look up an SADB entry which matches the address of the peer. */
1901         sav = KEY_ALLOCSA(&dst, IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
1902         if (sav == NULL) {
1903                 printf("%s: SADB lookup failed for %s\n", __func__,
1904                     inet_ntoa(dst.sin.sin_addr));
1905                 return (EINVAL);
1906         }
1907
1908         MD5Init(&ctx);
1909         ipovly = (struct ipovly *)ip;
1910         th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip + off0);
1911         doff = off0 + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
1912
1913         /*
1914          * Step 1: Update MD5 hash with IP pseudo-header.
1915          *
1916          * XXX The ippseudo header MUST be digested in network byte order,
1917          * or else we'll fail the regression test. Assume all fields we've
1918          * been doing arithmetic on have been in host byte order.
1919          * XXX One cannot depend on ipovly->ih_len here. When called from
1920          * tcp_output(), the underlying ip_len member has not yet been set.
1921          */
1922         ippseudo.ippseudo_src = ipovly->ih_src;
1923         ippseudo.ippseudo_dst = ipovly->ih_dst;
1924         ippseudo.ippseudo_pad = 0;
1925         ippseudo.ippseudo_p = IPPROTO_TCP;
1926         ippseudo.ippseudo_len = htons(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
1927         MD5Update(&ctx, (char *)&ippseudo, sizeof(struct ippseudo));
1928
1929         /*
1930          * Step 2: Update MD5 hash with TCP header, excluding options.
1931          * The TCP checksum must be set to zero.
1932          */
1933         savecsum = th->th_sum;
1934         th->th_sum = 0;
1935         MD5Update(&ctx, (char *)th, sizeof(struct tcphdr));
1936         th->th_sum = savecsum;
1937
1938         /*
1939          * Step 3: Update MD5 hash with TCP segment data.
1940          *         Use m_apply() to avoid an early m_pullup().
1941          */
1942         if (len > 0)
1943                 m_apply(m, doff, len, tcp_signature_apply, &ctx);
1944
1945         /*
1946          * Step 4: Update MD5 hash with shared secret.
1947          */
1948         MD5Update(&ctx, _KEYBUF(sav->key_auth), _KEYLEN(sav->key_auth));
1949         MD5Final(buf, &ctx);
1950
1951         key_sa_recordxfer(sav, m);
1952         KEY_FREESAV(&sav);
1953         return (0);
1954 }
1955 #endif /* TCP_SIGNATURE */
1956
1957 static int
1958 sysctl_drop(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1959 {
1960         /* addrs[0] is a foreign socket, addrs[1] is a local one. */
1961         struct sockaddr_storage addrs[2];
1962         struct inpcb *inp;
1963         struct tcpcb *tp;
1964         struct tcptw *tw;
1965         struct sockaddr_in *fin, *lin;
1966 #ifdef INET6
1967         struct sockaddr_in6 *fin6, *lin6;
1968         struct in6_addr f6, l6;
1969 #endif
1970         int error;
1971
1972         inp = NULL;
1973         fin = lin = NULL;
1974 #ifdef INET6
1975         fin6 = lin6 = NULL;
1976 #endif
1977         error = 0;
1978
1979         if (req->oldptr != NULL || req->oldlen != 0)
1980                 return (EINVAL);
1981         if (req->newptr == NULL)
1982                 return (EPERM);
1983         if (req->newlen < sizeof(addrs))
1984                 return (ENOMEM);
1985         error = SYSCTL_IN(req, &addrs, sizeof(addrs));
1986         if (error)
1987                 return (error);
1988
1989         switch (addrs[0].ss_family) {
1990 #ifdef INET6
1991         case AF_INET6:
1992                 fin6 = (struct sockaddr_in6 *)&addrs[0];
1993                 lin6 = (struct sockaddr_in6 *)&addrs[1];
1994                 if (fin6->sin6_len != sizeof(struct sockaddr_in6) ||
1995                     lin6->sin6_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1996                         return (EINVAL);
1997                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&fin6->sin6_addr)) {
1998                         if (!IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&lin6->sin6_addr))
1999                                 return (EINVAL);
2000                         in6_sin6_2_sin_in_sock((struct sockaddr *)&addrs[0]);
2001                         in6_sin6_2_sin_in_sock((struct sockaddr *)&addrs[1]);
2002                         fin = (struct sockaddr_in *)&addrs[0];
2003                         lin = (struct sockaddr_in *)&addrs[1];
2004                         break;
2005                 }
2006                 error = sa6_embedscope(fin6, ip6_use_defzone);
2007                 if (error)
2008                         return (error);
2009                 error = sa6_embedscope(lin6, ip6_use_defzone);
2010                 if (error)
2011                         return (error);
2012                 break;
2013 #endif
2014         case AF_INET:
2015                 fin = (struct sockaddr_in *)&addrs[0];
2016                 lin = (struct sockaddr_in *)&addrs[1];
2017                 if (fin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in) ||
2018                     lin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2019                         return (EINVAL);
2020                 break;
2021         default:
2022                 return (EINVAL);
2023         }
2024         INP_INFO_WLOCK(&tcbinfo);
2025         switch (addrs[0].ss_family) {
2026 #ifdef INET6
2027         case AF_INET6:
2028                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo, &f6, fin6->sin6_port,
2029                     &l6, lin6->sin6_port, 0, NULL);
2030                 break;
2031 #endif
2032         case AF_INET:
2033                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo, fin->sin_addr, fin->sin_port,
2034                     lin->sin_addr, lin->sin_port, 0, NULL);
2035                 break;
2036         }
2037         if (inp != NULL) {
2038                 INP_LOCK(inp);
2039                 if (inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) {
2040                         /*
2041                          * XXXRW: There currently exists a state where an
2042                          * inpcb is present, but its timewait state has been
2043                          * discarded.  For now, don't allow dropping of this
2044                          * type of inpcb.
2045                          */
2046                         tw = intotw(inp);
2047                         if (tw != NULL)
2048                                 tcp_twclose(tw, 0);
2049                 } else if (!(inp->inp_vflag & INP_DROPPED) &&
2050                            !(inp->inp_socket->so_options & SO_ACCEPTCONN)) {
2051                         tp = intotcpcb(inp);
2052                         tcp_drop(tp, ECONNABORTED);
2053                 }
2054                 INP_UNLOCK(inp);
2055         } else
2056                 error = ESRCH;
2057         INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
2058         return (error);
2059 }
2060
2061 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_DROP, drop,
2062     CTLTYPE_STRUCT|CTLFLAG_WR|CTLFLAG_SKIP, NULL,
2063     0, sysctl_drop, "", "Drop TCP connection");
2064
2065 /*
2066  * Generate a standardized TCP log line for use throughout the
2067  * tcp subsystem.  Memory allocation is done with M_NOWAIT to
2068  * allow use in the interrupt context.
2069  *
2070  * NB: The caller MUST free(s, M_TCPLOG) the returned string.
2071  * NB: The function may return NULL if memory allocation failed.
2072  *
2073  * Due to header inclusion and ordering limitations the struct ip
2074  * and ip6_hdr pointers have to be passed as void pointers.
2075  */
2076 char *
2077 tcp_log_addrs(struct in_conninfo *inc, struct tcphdr *th, void *ip4hdr,
2078     void *ip6hdr)
2079 {
2080         char *s, *sp;
2081         size_t size;
2082         struct ip *ip;
2083 #ifdef INET6
2084         struct ip6_hdr *ip6;
2085
2086         ip6 = (struct ip6_hdr *)ip6hdr;
2087 #endif /* INET6 */
2088         ip = (struct ip *)ip4hdr;
2089
2090         /*
2091          * The log line looks like this:
2092          * "TCP: [1.2.3.4]:50332 to [1.2.3.4]:80 tcpflags 0x2<SYN>"
2093          */
2094         size = sizeof("TCP: []:12345 to []:12345 tcpflags 0x2<>") +
2095             sizeof(PRINT_TH_FLAGS) + 1 +
2096 #ifdef INET6
2097             2 * INET6_ADDRSTRLEN;
2098 #else
2099             2 * INET_ADDRSTRLEN;
2100 #endif /* INET6 */
2101
2102         s = malloc(size, M_TCPLOG, M_ZERO|M_NOWAIT);
2103         if (s == NULL)
2104                 return (NULL);
2105
2106         strcat(s, "TCP: [");
2107         sp = s + strlen(s);
2108
2109         if (inc && inc->inc_isipv6 == 0) {
2110                 inet_ntoa_r(inc->inc_faddr, sp);
2111                 sp = s + strlen(s);
2112                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(inc->inc_fport));
2113                 sp = s + strlen(s);
2114                 inet_ntoa_r(inc->inc_laddr, sp);
2115                 sp = s + strlen(s);
2116                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(inc->inc_lport));
2117 #ifdef INET6
2118         } else if (inc) {
2119                 ip6_sprintf(sp, &inc->inc6_faddr);
2120                 sp = s + strlen(s);
2121                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(inc->inc_fport));
2122                 sp = s + strlen(s);
2123                 ip6_sprintf(sp, &inc->inc6_laddr);
2124                 sp = s + strlen(s);
2125                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(inc->inc_lport));
2126         } else if (ip6 && th) {
2127                 ip6_sprintf(sp, &ip6->ip6_src);
2128                 sp = s + strlen(s);
2129                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(th->th_sport));
2130                 sp = s + strlen(s);
2131                 ip6_sprintf(sp, &ip6->ip6_dst);
2132                 sp = s + strlen(s);
2133                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(th->th_dport));
2134 #endif /* INET6 */
2135         } else if (ip && th) {
2136                 inet_ntoa_r(ip->ip_src, sp);
2137                 sp = s + strlen(s);
2138                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(th->th_sport));
2139                 sp = s + strlen(s);
2140                 inet_ntoa_r(ip->ip_dst, sp);
2141                 sp = s + strlen(s);
2142                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(th->th_dport));
2143         } else {
2144                 free(s, M_TCPLOG);
2145                 return (NULL);
2146         }
2147         sp = s + strlen(s);
2148         if (th)
2149                 sprintf(sp, " tcpflags 0x%b", th->th_flags, PRINT_TH_FLAGS);
2150         if (*(s + size - 1) != '\0')
2151                 panic("%s: string too long", __func__);
2152         return (s);
2153 }