sys/netinet/tcp_subr.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993, 1995
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  15  *    without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  *      @(#)tcp_subr.c  8.2 (Berkeley) 5/24/95
  30  */
  31
  32 #include <sys/cdefs.h>
  33 __FBSDID("$FreeBSD$");
  34
  35 #include "opt_compat.h"
  36 #include "opt_inet.h"
  37 #include "opt_inet6.h"
  38 #include "opt_ipsec.h"
  39 #include "opt_mac.h"
  40 #include "opt_tcpdebug.h"
  41
  42 #include <sys/param.h>
  43 #include <sys/systm.h>
  44 #include <sys/callout.h>
  45 #include <sys/kernel.h>
  46 #include <sys/sysctl.h>
  47 #include <sys/malloc.h>
  48 #include <sys/mbuf.h>
  49 #ifdef INET6
  50 #include <sys/domain.h>
  51 #endif
  52 #include <sys/priv.h>
  53 #include <sys/proc.h>
  54 #include <sys/socket.h>
  55 #include <sys/socketvar.h>
  56 #include <sys/protosw.h>
  57 #include <sys/random.h>
  58
  59 #include <vm/uma.h>
  60
  61 #include <net/route.h>
  62 #include <net/if.h>
  63
  64 #include <netinet/in.h>
  65 #include <netinet/in_systm.h>
  66 #include <netinet/ip.h>
  67 #ifdef INET6
  68 #include <netinet/ip6.h>
  69 #endif
  70 #include <netinet/in_pcb.h>
  71 #ifdef INET6
  72 #include <netinet6/in6_pcb.h>
  73 #endif
  74 #include <netinet/in_var.h>
  75 #include <netinet/ip_var.h>
  76 #ifdef INET6
  77 #include <netinet6/ip6_var.h>
  78 #include <netinet6/scope6_var.h>
  79 #include <netinet6/nd6.h>
  80 #endif
  81 #include <netinet/ip_icmp.h>
  82 #include <netinet/tcp.h>
  83 #include <netinet/tcp_fsm.h>
  84 #include <netinet/tcp_seq.h>
  85 #include <netinet/tcp_timer.h>
  86 #include <netinet/tcp_var.h>
  87 #include <netinet/tcp_syncache.h>
  88 #include <netinet/tcp_offload.h>
  89 #ifdef INET6
  90 #include <netinet6/tcp6_var.h>
  91 #endif
  92 #include <netinet/tcpip.h>
  93 #ifdef TCPDEBUG
  94 #include <netinet/tcp_debug.h>
  95 #endif
  96 #include <netinet6/ip6protosw.h>
  97
  98 #ifdef IPSEC
  99 #include <netipsec/ipsec.h>
 100 #include <netipsec/xform.h>
 101 #ifdef INET6
 102 #include <netipsec/ipsec6.h>
 103 #endif
 104 #include <netipsec/key.h>
 105 #endif /*IPSEC*/
 106
 107 #include <machine/in_cksum.h>
 108 #include <sys/md5.h>
 109
 110 #include <security/mac/mac_framework.h>
 111
 112 int     tcp_mssdflt = TCP_MSS;
 113 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW,
 114     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
 115
 116 #ifdef INET6
 117 int     tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
 118 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt,
 119     CTLFLAG_RW, &tcp_v6mssdflt , 0,
 120     "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
 121 #endif
 122
 123 /*
 124  * Minimum MSS we accept and use. This prevents DoS attacks where
 125  * we are forced to a ridiculous low MSS like 20 and send hundreds
 126  * of packets instead of one. The effect scales with the available
 127  * bandwidth and quickly saturates the CPU and network interface
 128  * with packet generation and sending. Set to zero to disable MINMSS
 129  * checking. This setting prevents us from sending too small packets.
 130  */
 131 int     tcp_minmss = TCP_MINMSS;
 132 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, minmss, CTLFLAG_RW,
 133     &tcp_minmss , 0, "Minmum TCP Maximum Segment Size");
 134
 135 int     tcp_do_rfc1323 = 1;
 136 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW,
 137     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
 138
 139 static int      tcp_log_debug = 0;
 140 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, log_debug, CTLFLAG_RW,
 141     &tcp_log_debug, 0, "Log errors caused by incoming TCP segments");
 142
 143 static int      tcp_tcbhashsize = 0;
 144 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RDTUN,
 145     &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control-block hashtable");
 146
 147 static int      do_tcpdrain = 1;
 148 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW,
 149     &do_tcpdrain, 0,
 150     "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
 151
 152 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, pcbcount, CTLFLAG_RD,
 153     &tcbinfo.ipi_count, 0, "Number of active PCBs");
 154
 155 static int      icmp_may_rst = 1;
 156 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW,
 157     &icmp_may_rst, 0,
 158     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
 159
 160 static int      tcp_isn_reseed_interval = 0;
 161 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
 162     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
 163
 164 /*
 165  * TCP bandwidth limiting sysctls.  Note that the default lower bound of
 166  * 1024 exists only for debugging.  A good production default would be
 167  * something like 6100.
 168  */
 169 SYSCTL_NODE(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight, CTLFLAG_RW, 0,
 170     "TCP inflight data limiting");
 171
 172 static int      tcp_inflight_enable = 1;
 173 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, enable, CTLFLAG_RW,
 174     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
 175
 176 static int      tcp_inflight_debug = 0;
 177 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, debug, CTLFLAG_RW,
 178     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
 179
 180 static int      tcp_inflight_rttthresh;
 181 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, rttthresh, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 182     &tcp_inflight_rttthresh, 0, sysctl_msec_to_ticks, "I",
 183     "RTT threshold below which inflight will deactivate itself");
 184
 185 static int      tcp_inflight_min = 6144;
 186 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, min, CTLFLAG_RW,
 187     &tcp_inflight_min, 0, "Lower-bound for TCP inflight window");
 188
 189 static int      tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 190 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, max, CTLFLAG_RW,
 191     &tcp_inflight_max, 0, "Upper-bound for TCP inflight window");
 192
 193 static int      tcp_inflight_stab = 20;
 194 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, stab, CTLFLAG_RW,
 195     &tcp_inflight_stab, 0, "Inflight Algorithm Stabilization 20 = 2 packets");
 196
 197 uma_zone_t sack_hole_zone;
 198
 199 static struct inpcb *tcp_notify(struct inpcb *, int);
 200 static void     tcp_isn_tick(void *);
 201
 202 /*
 203  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
 204  *
 205  * Note that this can be overridden by the kernel environment
 206  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
 207  */
 208 #ifndef TCBHASHSIZE
 209 #define TCBHASHSIZE     512
 210 #endif
 211
 212 /*
 213  * XXX
 214  * Callouts should be moved into struct tcp directly.  They are currently
 215  * separate because the tcpcb structure is exported to userland for sysctl
 216  * parsing purposes, which do not know about callouts.
 217  */
 218 struct tcpcb_mem {
 219         struct  tcpcb           tcb;
 220         struct  tcp_timer       tt;
 221 };
 222
 223 static uma_zone_t tcpcb_zone;
 224 MALLOC_DEFINE(M_TCPLOG, "tcplog", "TCP address and flags print buffers");
 225 struct callout isn_callout;
 226 static struct mtx isn_mtx;
 227
 228 #define ISN_LOCK_INIT() mtx_init(&isn_mtx, "isn_mtx", NULL, MTX_DEF)
 229 #define ISN_LOCK()      mtx_lock(&isn_mtx)
 230 #define ISN_UNLOCK()    mtx_unlock(&isn_mtx)
 231
 232 /*
 233  * TCP initialization.
 234  */
 235 static void
 236 tcp_zone_change(void *tag)
 237 {
 238
 239         uma_zone_set_max(tcbinfo.ipi_zone, maxsockets);
 240         uma_zone_set_max(tcpcb_zone, maxsockets);
 241         tcp_tw_zone_change();
 242 }
 243
 244 static int
 245 tcp_inpcb_init(void *mem, int size, int flags)
 246 {
 247         struct inpcb *inp = mem;
 248
 249         INP_LOCK_INIT(inp, "inp", "tcpinp");
 250         return (0);
 251 }
 252
 253 void
 254 tcp_init(void)
 255 {
 256
 257         int hashsize = TCBHASHSIZE;
 258         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
 259         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
 260         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
 261         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
 262         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
 263         tcp_msl = TCPTV_MSL;
 264         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
 265         if (tcp_rexmit_min < 1)
 266                 tcp_rexmit_min = 1;
 267         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
 268         tcp_inflight_rttthresh = TCPTV_INFLIGHT_RTTTHRESH;
 269         tcp_finwait2_timeout = TCPTV_FINWAIT2_TIMEOUT;
 270
 271         INP_INFO_LOCK_INIT(&tcbinfo, "tcp");
 272         LIST_INIT(&tcb);
 273         tcbinfo.ipi_listhead = &tcb;
 274         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
 275         if (!powerof2(hashsize)) {
 276                 printf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
 277                 hashsize = 512; /* safe default */
 278         }
 279         tcp_tcbhashsize = hashsize;
 280         tcbinfo.ipi_hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
 281             &tcbinfo.ipi_hashmask);
 282         tcbinfo.ipi_porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
 283             &tcbinfo.ipi_porthashmask);
 284         tcbinfo.ipi_zone = uma_zcreate("inpcb", sizeof(struct inpcb),
 285             NULL, NULL, tcp_inpcb_init, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 286         uma_zone_set_max(tcbinfo.ipi_zone, maxsockets);
 287 #ifdef INET6
 288 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
 289 #else /* INET6 */
 290 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
 291 #endif /* INET6 */
 292         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
 293                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
 294         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
 295                 panic("tcp_init");
 296 #undef TCP_MINPROTOHDR
 297         /*
 298          * These have to be type stable for the benefit of the timers.
 299          */
 300         tcpcb_zone = uma_zcreate("tcpcb", sizeof(struct tcpcb_mem),
 301             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 302         uma_zone_set_max(tcpcb_zone, maxsockets);
 303         tcp_tw_init();
 304         syncache_init();
 305         tcp_hc_init();
 306         tcp_reass_init();
 307         ISN_LOCK_INIT();
 308         callout_init(&isn_callout, CALLOUT_MPSAFE);
 309         tcp_isn_tick(NULL);
 310         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, tcp_fini, NULL,
 311                 SHUTDOWN_PRI_DEFAULT);
 312         sack_hole_zone = uma_zcreate("sackhole", sizeof(struct sackhole),
 313             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 314         EVENTHANDLER_REGISTER(maxsockets_change, tcp_zone_change, NULL,
 315                 EVENTHANDLER_PRI_ANY);
 316 }
 317
 318 void
 319 tcp_fini(void *xtp)
 320 {
 321
 322         callout_stop(&isn_callout);
 323 }
 324
 325 /*
 326  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
 327  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
 328  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
 329  */
 330 void
 331 tcpip_fillheaders(struct inpcb *inp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
 332 {
 333         struct tcphdr *th = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
 334
 335         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
 336
 337 #ifdef INET6
 338         if ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
 339                 struct ip6_hdr *ip6;
 340
 341                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
 342                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
 343                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
 344                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
 345                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
 346                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
 347                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
 348                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
 349                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
 350         } else
 351 #endif
 352         {
 353                 struct ip *ip;
 354
 355                 ip = (struct ip *)ip_ptr;
 356                 ip->ip_v = IPVERSION;
 357                 ip->ip_hl = 5;
 358                 ip->ip_tos = inp->inp_ip_tos;
 359                 ip->ip_len = 0;
 360                 ip->ip_id = 0;
 361                 ip->ip_off = 0;
 362                 ip->ip_ttl = inp->inp_ip_ttl;
 363                 ip->ip_sum = 0;
 364                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
 365                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
 366                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
 367         }
 368         th->th_sport = inp->inp_lport;
 369         th->th_dport = inp->inp_fport;
 370         th->th_seq = 0;
 371         th->th_ack = 0;
 372         th->th_x2 = 0;
 373         th->th_off = 5;
 374         th->th_flags = 0;
 375         th->th_win = 0;
 376         th->th_urp = 0;
 377         th->th_sum = 0;         /* in_pseudo() is called later for ipv4 */
 378 }
 379
 380 /*
 381  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
 382  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
 383  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
 384  */
 385 struct tcptemp *
 386 tcpip_maketemplate(struct inpcb *inp)
 387 {
 388         struct tcptemp *t;
 389
 390         t = malloc(sizeof(*t), M_TEMP, M_NOWAIT);
 391         if (t == NULL)
 392                 return (NULL);
 393         tcpip_fillheaders(inp, (void *)&t->tt_ipgen, (void *)&t->tt_t);
 394         return (t);
 395 }
 396
 397 /*
 398  * Send a single message to the TCP at address specified by
 399  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
 400  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
 401  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
 402  * template for a connection.  If flags are given then we send
 403  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
 404  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
 405  *
 406  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
 407  * segment are as specified by the parameters.
 408  *
 409  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
 410  */
 411 void
 412 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
 413     tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
 414 {
 415         int tlen;
 416         int win = 0;
 417         struct ip *ip;
 418         struct tcphdr *nth;
 419 #ifdef INET6
 420         struct ip6_hdr *ip6;
 421         int isipv6;
 422 #endif /* INET6 */
 423         int ipflags = 0;
 424         struct inpcb *inp;
 425
 426         KASSERT(tp != NULL || m != NULL, ("tcp_respond: tp and m both NULL"));
 427
 428 #ifdef INET6
 429         isipv6 = ((struct ip *)ipgen)->ip_v == 6;
 430         ip6 = ipgen;
 431 #endif /* INET6 */
 432         ip = ipgen;
 433
 434         if (tp != NULL) {
 435                 inp = tp->t_inpcb;
 436                 KASSERT(inp != NULL, ("tcp control block w/o inpcb"));
 437                 INP_WLOCK_ASSERT(inp);
 438         } else
 439                 inp = NULL;
 440
 441         if (tp != NULL) {
 442                 if (!(flags & TH_RST)) {
 443                         win = sbspace(&inp->inp_socket->so_rcv);
 444                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
 445                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
 446                 }
 447         }
 448         if (m == NULL) {
 449                 m = m_gethdr(M_DONTWAIT, MT_DATA);
 450                 if (m == NULL)
 451                         return;
 452                 tlen = 0;
 453                 m->m_data += max_linkhdr;
 454 #ifdef INET6
 455                 if (isipv6) {
 456                         bcopy((caddr_t)ip6, mtod(m, caddr_t),
 457                               sizeof(struct ip6_hdr));
 458                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 459                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 460                 } else
 461 #endif /* INET6 */
 462               {
 463                 bcopy((caddr_t)ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
 464                 ip = mtod(m, struct ip *);
 465                 nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 466               }
 467                 bcopy((caddr_t)th, (caddr_t)nth, sizeof(struct tcphdr));
 468                 flags = TH_ACK;
 469         } else {
 470                 /*
 471                  *  reuse the mbuf.
 472                  * XXX MRT We inherrit the FIB, which is lucky.
 473                  */
 474                 m_freem(m->m_next);
 475                 m->m_next = NULL;
 476                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
 477                 /* m_len is set later */
 478                 tlen = 0;
 479 #define xchg(a,b,type) { type t; t=a; a=b; b=t; }
 480 #ifdef INET6
 481                 if (isipv6) {
 482                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
 483                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 484                 } else
 485 #endif /* INET6 */
 486               {
 487                 xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
 488                 nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 489               }
 490                 if (th != nth) {
 491                         /*
 492                          * this is usually a case when an extension header
 493                          * exists between the IPv6 header and the
 494                          * TCP header.
 495                          */
 496                         nth->th_sport = th->th_sport;
 497                         nth->th_dport = th->th_dport;
 498                 }
 499                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
 500 #undef xchg
 501         }
 502 #ifdef INET6
 503         if (isipv6) {
 504                 ip6->ip6_flow = 0;
 505                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
 506                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
 507                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof (struct tcphdr) +
 508                                                 tlen));
 509                 tlen += sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct tcphdr);
 510         } else
 511 #endif
 512         {
 513                 tlen += sizeof (struct tcpiphdr);
 514                 ip->ip_len = tlen;
 515                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
 516                 if (path_mtu_discovery)
 517                         ip->ip_off |= IP_DF;
 518         }
 519         m->m_len = tlen;
 520         m->m_pkthdr.len = tlen;
 521         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
 522 #ifdef MAC
 523         if (inp != NULL) {
 524                 /*
 525                  * Packet is associated with a socket, so allow the
 526                  * label of the response to reflect the socket label.
 527                  */
 528                 INP_WLOCK_ASSERT(inp);
 529                 mac_inpcb_create_mbuf(inp, m);
 530         } else {
 531                 /*
 532                  * Packet is not associated with a socket, so possibly
 533                  * update the label in place.
 534                  */
 535                 mac_netinet_tcp_reply(m);
 536         }
 537 #endif
 538         nth->th_seq = htonl(seq);
 539         nth->th_ack = htonl(ack);
 540         nth->th_x2 = 0;
 541         nth->th_off = sizeof (struct tcphdr) >> 2;
 542         nth->th_flags = flags;
 543         if (tp != NULL)
 544                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
 545         else
 546                 nth->th_win = htons((u_short)win);
 547         nth->th_urp = 0;
 548 #ifdef INET6
 549         if (isipv6) {
 550                 nth->th_sum = 0;
 551                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
 552                                         sizeof(struct ip6_hdr),
 553                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
 554                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp != NULL ? tp->t_inpcb :
 555                     NULL, NULL);
 556         } else
 557 #endif /* INET6 */
 558         {
 559                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
 560                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
 561                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
 562                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
 563         }
 564 #ifdef TCPDEBUG
 565         if (tp == NULL || (inp->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
 566                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
 567 #endif
 568 #ifdef INET6
 569         if (isipv6)
 570                 (void) ip6_output(m, NULL, NULL, ipflags, NULL, NULL, inp);
 571         else
 572 #endif /* INET6 */
 573         (void) ip_output(m, NULL, NULL, ipflags, NULL, inp);
 574 }
 575
 576 /*
 577  * Create a new TCP control block, making an
 578  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
 579  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
 580  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
 581  */
 582 struct tcpcb *
 583 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
 584 {
 585         struct tcpcb_mem *tm;
 586         struct tcpcb *tp;
 587 #ifdef INET6
 588         int isipv6 = (inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 589 #endif /* INET6 */
 590
 591         tm = uma_zalloc(tcpcb_zone, M_NOWAIT | M_ZERO);
 592         if (tm == NULL)
 593                 return (NULL);
 594         tp = &tm->tcb;
 595         tp->t_timers = &tm->tt;
 596         /*      LIST_INIT(&tp->t_segq); */      /* XXX covered by M_ZERO */
 597         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd =
 598 #ifdef INET6
 599                 isipv6 ? tcp_v6mssdflt :
 600 #endif /* INET6 */
 601                 tcp_mssdflt;
 602
 603         /* Set up our timeouts. */
 604         callout_init(&tp->t_timers->tt_rexmt, CALLOUT_MPSAFE);
 605         callout_init(&tp->t_timers->tt_persist, CALLOUT_MPSAFE);
 606         callout_init(&tp->t_timers->tt_keep, CALLOUT_MPSAFE);
 607         callout_init(&tp->t_timers->tt_2msl, CALLOUT_MPSAFE);
 608         callout_init(&tp->t_timers->tt_delack, CALLOUT_MPSAFE);
 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_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 652
 653         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
 654                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
 655                 (void) tcp_output_reset(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_WLOCK_ASSERT(inp);
 676
 677         /*
 678          * Make sure that all of our timers are stopped before we
 679          * delete the PCB.
 680          */
 681         callout_stop(&tp->t_timers->tt_rexmt);
 682         callout_stop(&tp->t_timers->tt_persist);
 683         callout_stop(&tp->t_timers->tt_keep);
 684         callout_stop(&tp->t_timers->tt_2msl);
 685         callout_stop(&tp->t_timers->tt_delack);
 686
 687         /*
 688          * If we got enough samples through the srtt filter,
 689          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
 690          * 'Enough' is arbitrarily defined as 4 rtt samples.
 691          * 4 samples is enough for the srtt filter to converge
 692          * to within enough % of the correct value; fewer samples
 693          * and we could save a bogus rtt. The danger is not high
 694          * as tcp quickly recovers from everything.
 695          * XXX: Works very well but needs some more statistics!
 696          */
 697         if (tp->t_rttupdated >= 4) {
 698                 struct hc_metrics_lite metrics;
 699                 u_long ssthresh;
 700
 701                 bzero(&metrics, sizeof(metrics));
 702                 /*
 703                  * Update the ssthresh always when the conditions below
 704                  * are satisfied. This gives us better new start value
 705                  * for the congestion avoidance for new connections.
 706                  * ssthresh is only set if packet loss occured on a session.
 707                  *
 708                  * XXXRW: 'so' may be NULL here, and/or socket buffer may be
 709                  * being torn down.  Ideally this code would not use 'so'.
 710                  */
 711                 ssthresh = tp->snd_ssthresh;
 712                 if (ssthresh != 0 && ssthresh < so->so_snd.sb_hiwat / 2) {
 713                         /*
 714                          * convert the limit from user data bytes to
 715                          * packets then to packet data bytes.
 716                          */
 717                         ssthresh = (ssthresh + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
 718                         if (ssthresh < 2)
 719                                 ssthresh = 2;
 720                         ssthresh *= (u_long)(tp->t_maxseg +
 721 #ifdef INET6
 722                                       (isipv6 ? sizeof (struct ip6_hdr) +
 723                                                sizeof (struct tcphdr) :
 724 #endif
 725                                        sizeof (struct tcpiphdr)
 726 #ifdef INET6
 727                                        )
 728 #endif
 729                                       );
 730                 } else
 731                         ssthresh = 0;
 732                 metrics.rmx_ssthresh = ssthresh;
 733
 734                 metrics.rmx_rtt = tp->t_srtt;
 735                 metrics.rmx_rttvar = tp->t_rttvar;
 736                 /* XXX: This wraps if the pipe is more than 4 Gbit per second */
 737                 metrics.rmx_bandwidth = tp->snd_bandwidth;
 738                 metrics.rmx_cwnd = tp->snd_cwnd;
 739                 metrics.rmx_sendpipe = 0;
 740                 metrics.rmx_recvpipe = 0;
 741
 742                 tcp_hc_update(&inp->inp_inc, &metrics);
 743         }
 744
 745         /* free the reassembly queue, if any */
 746         while ((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
 747                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
 748                 m_freem(q->tqe_m);
 749                 uma_zfree(tcp_reass_zone, q);
 750                 tp->t_segqlen--;
 751                 tcp_reass_qsize--;
 752         }
 753         /* Disconnect offload device, if any. */
 754         tcp_offload_detach(tp);
 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_WLOCK_ASSERT(inp);
 774
 775         /* Notify any offload devices of listener close */
 776         if (tp->t_state == TCPS_LISTEN)
 777                 tcp_offload_listen_close(tp);
 778         in_pcbdrop(inp);
 779         tcpstat.tcps_closed++;
 780         KASSERT(inp->inp_socket != NULL, ("tcp_close: inp_socket NULL"));
 781         so = inp->inp_socket;
 782         soisdisconnected(so);
 783         if (inp->inp_vflag & INP_SOCKREF) {
 784                 KASSERT(so->so_state & SS_PROTOREF,
 785                     ("tcp_close: !SS_PROTOREF"));
 786                 inp->inp_vflag &= ~INP_SOCKREF;
 787                 INP_WUNLOCK(inp);
 788                 ACCEPT_LOCK();
 789                 SOCK_LOCK(so);
 790                 so->so_state &= ~SS_PROTOREF;
 791                 sofree(so);
 792                 return (NULL);
 793         }
 794         return (tp);
 795 }
 796
 797 void
 798 tcp_drain(void)
 799 {
 800
 801         if (do_tcpdrain) {
 802                 struct inpcb *inpb;
 803                 struct tcpcb *tcpb;
 804                 struct tseg_qent *te;
 805
 806         /*
 807          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
 808          * if there is one...
 809          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
 810          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
 811          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
 812          *      usefull.
 813          */
 814                 INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
 815                 LIST_FOREACH(inpb, tcbinfo.ipi_listhead, inp_list) {
 816                         if (inpb->inp_vflag & INP_TIMEWAIT)
 817                                 continue;
 818                         INP_WLOCK(inpb);
 819                         if ((tcpb = intotcpcb(inpb)) != NULL) {
 820                                 while ((te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq))
 821                                     != NULL) {
 822                                         LIST_REMOVE(te, tqe_q);
 823                                         m_freem(te->tqe_m);
 824                                         uma_zfree(tcp_reass_zone, te);
 825                                         tcpb->t_segqlen--;
 826                                         tcp_reass_qsize--;
 827                                 }
 828                                 tcp_clean_sackreport(tcpb);
 829                         }
 830                         INP_WUNLOCK(inpb);
 831                 }
 832                 INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
 833         }
 834 }
 835
 836 /*
 837  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
 838  * store error as soft error, but wake up user
 839  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
 840  *
 841  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
 842  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
 843  */
 844 static struct inpcb *
 845 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
 846 {
 847         struct tcpcb *tp;
 848
 849         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
 850         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
 851
 852         if ((inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) ||
 853             (inp->inp_vflag & INP_DROPPED))
 854                 return (inp);
 855
 856         tp = intotcpcb(inp);
 857         KASSERT(tp != NULL, ("tcp_notify: tp == NULL"));
 858
 859         /*
 860          * Ignore some errors if we are hooked up.
 861          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
 862          * and receives a second error, give up now.  This is better
 863          * than waiting a long time to establish a connection that
 864          * can never complete.
 865          */
 866         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
 867             (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
 868              error == EHOSTDOWN)) {
 869                 return (inp);
 870         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
 871             tp->t_softerror) {
 872                 tp = tcp_drop(tp, error);
 873                 if (tp != NULL)
 874                         return (inp);
 875                 else
 876                         return (NULL);
 877         } else {
 878                 tp->t_softerror = error;
 879                 return (inp);
 880         }
 881 #if 0
 882         wakeup( &so->so_timeo);
 883         sorwakeup(so);
 884         sowwakeup(so);
 885 #endif
 886 }
 887
 888 static int
 889 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 890 {
 891         int error, i, m, n, pcb_count;
 892         struct inpcb *inp, **inp_list;
 893         inp_gen_t gencnt;
 894         struct xinpgen xig;
 895
 896         /*
 897          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
 898          * resource-intensive to repeat twice on every request.
 899          */
 900         if (req->oldptr == NULL) {
 901                 m = syncache_pcbcount();
 902                 n = tcbinfo.ipi_count;
 903                 req->oldidx = 2 * (sizeof xig)
 904                         + ((m + n) + n/8) * sizeof(struct xtcpcb);
 905                 return (0);
 906         }
 907
 908         if (req->newptr != NULL)
 909                 return (EPERM);
 910
 911         /*
 912          * OK, now we're committed to doing something.
 913          */
 914         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
 915         gencnt = tcbinfo.ipi_gencnt;
 916         n = tcbinfo.ipi_count;
 917         INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
 918
 919         m = syncache_pcbcount();
 920
 921         error = sysctl_wire_old_buffer(req, 2 * (sizeof xig)
 922                 + (n + m) * sizeof(struct xtcpcb));
 923         if (error != 0)
 924                 return (error);
 925
 926         xig.xig_len = sizeof xig;
 927         xig.xig_count = n + m;
 928         xig.xig_gen = gencnt;
 929         xig.xig_sogen = so_gencnt;
 930         error = SYSCTL_OUT(req, &xig, sizeof xig);
 931         if (error)
 932                 return (error);
 933
 934         error = syncache_pcblist(req, m, &pcb_count);
 935         if (error)
 936                 return (error);
 937
 938         inp_list = malloc(n * sizeof *inp_list, M_TEMP, M_WAITOK);
 939         if (inp_list == NULL)
 940                 return (ENOMEM);
 941
 942         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
 943         for (inp = LIST_FIRST(tcbinfo.ipi_listhead), i = 0; inp != NULL && i
 944             < n; inp = LIST_NEXT(inp, inp_list)) {
 945                 INP_RLOCK(inp);
 946                 if (inp->inp_gencnt <= gencnt) {
 947                         /*
 948                          * XXX: This use of cr_cansee(), introduced with
 949                          * TCP state changes, is not quite right, but for
 950                          * now, better than nothing.
 951                          */
 952                         if (inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) {
 953                                 if (intotw(inp) != NULL)
 954                                         error = cr_cansee(req->td->td_ucred,
 955                                             intotw(inp)->tw_cred);
 956                                 else
 957                                         error = EINVAL; /* Skip this inp. */
 958                         } else
 959                                 error = cr_canseesocket(req->td->td_ucred,
 960                                     inp->inp_socket);
 961                         if (error == 0)
 962                                 inp_list[i++] = inp;
 963                 }
 964                 INP_RUNLOCK(inp);
 965         }
 966         INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
 967         n = i;
 968
 969         error = 0;
 970         for (i = 0; i < n; i++) {
 971                 inp = inp_list[i];
 972                 INP_RLOCK(inp);
 973                 if (inp->inp_gencnt <= gencnt) {
 974                         struct xtcpcb xt;
 975                         void *inp_ppcb;
 976
 977                         bzero(&xt, sizeof(xt));
 978                         xt.xt_len = sizeof xt;
 979                         /* XXX should avoid extra copy */
 980                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
 981                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
 982                         if (inp_ppcb == NULL)
 983                                 bzero((char *) &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
 984                         else if (inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) {
 985                                 bzero((char *) &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
 986                                 xt.xt_tp.t_state = TCPS_TIME_WAIT;
 987                         } else
 988                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
 989                         if (inp->inp_socket != NULL)
 990                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
 991                         else {
 992                                 bzero(&xt.xt_socket, sizeof xt.xt_socket);
 993                                 xt.xt_socket.xso_protocol = IPPROTO_TCP;
 994                         }
 995                         xt.xt_inp.inp_gencnt = inp->inp_gencnt;
 996                         INP_RUNLOCK(inp);
 997                         error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
 998                 } else
 999                         INP_RUNLOCK(inp);
1000
1001         }
1002         if (!error) {
1003                 /*
1004                  * Give the user an updated idea of our state.
1005                  * If the generation differs from what we told
1006                  * her before, she knows that something happened
1007                  * while we were processing this request, and it
1008                  * might be necessary to retry.
1009                  */
1010                 INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
1011                 xig.xig_gen = tcbinfo.ipi_gencnt;
1012                 xig.xig_sogen = so_gencnt;
1013                 xig.xig_count = tcbinfo.ipi_count + pcb_count;
1014                 INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
1015                 error = SYSCTL_OUT(req, &xig, sizeof xig);
1016         }
1017         free(inp_list, M_TEMP);
1018         return (error);
1019 }
1020
1021 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1022     tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1023
1024 static int
1025 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1026 {
1027         struct xucred xuc;
1028         struct sockaddr_in addrs[2];
1029         struct inpcb *inp;
1030         int error;
1031
1032         error = priv_check(req->td, PRIV_NETINET_GETCRED);
1033         if (error)
1034                 return (error);
1035         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof(addrs));
1036         if (error)
1037                 return (error);
1038         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
1039         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo, addrs[1].sin_addr, addrs[1].sin_port,
1040             addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1041         if (inp != NULL) {
1042                 INP_RLOCK(inp);
1043                 INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
1044                 if (inp->inp_socket == NULL)
1045                         error = ENOENT;
1046                 if (error == 0)
1047                         error = cr_canseesocket(req->td->td_ucred,
1048                             inp->inp_socket);
1049                 if (error == 0)
1050                         cru2x(inp->inp_socket->so_cred, &xuc);
1051                 INP_RUNLOCK(inp);
1052         } else {
1053                 INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
1054                 error = ENOENT;
1055         }
1056         if (error == 0)
1057                 error = SYSCTL_OUT(req, &xuc, sizeof(struct xucred));
1058         return (error);
1059 }
1060
1061 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred,
1062     CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RW|CTLFLAG_PRISON, 0, 0,
1063     tcp_getcred, "S,xucred", "Get the xucred of a TCP connection");
1064
1065 #ifdef INET6
1066 static int
1067 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1068 {
1069         struct xucred xuc;
1070         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1071         struct inpcb *inp;
1072         int error, mapped = 0;
1073
1074         error = priv_check(req->td, PRIV_NETINET_GETCRED);
1075         if (error)
1076                 return (error);
1077         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof(addrs));
1078         if (error)
1079                 return (error);
1080         if ((error = sa6_embedscope(&addrs[0], ip6_use_defzone)) != 0 ||
1081             (error = sa6_embedscope(&addrs[1], ip6_use_defzone)) != 0) {
1082                 return (error);
1083         }
1084         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1085                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1086                         mapped = 1;
1087                 else
1088                         return (EINVAL);
1089         }
1090
1091         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
1092         if (mapped == 1)
1093                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo,
1094                         *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1095                         addrs[1].sin6_port,
1096                         *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1097                         addrs[0].sin6_port,
1098                         0, NULL);
1099         else
1100                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo,
1101                         &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1102                         &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port, 0, NULL);
1103         if (inp != NULL) {
1104                 INP_RLOCK(inp);
1105                 INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
1106                 if (inp->inp_socket == NULL)
1107                         error = ENOENT;
1108                 if (error == 0)
1109                         error = cr_canseesocket(req->td->td_ucred,
1110                             inp->inp_socket);
1111                 if (error == 0)
1112                         cru2x(inp->inp_socket->so_cred, &xuc);
1113                 INP_RUNLOCK(inp);
1114         } else {
1115                 INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
1116                 error = ENOENT;
1117         }
1118         if (error == 0)
1119                 error = SYSCTL_OUT(req, &xuc, sizeof(struct xucred));
1120         return (error);
1121 }
1122
1123 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred,
1124     CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RW|CTLFLAG_PRISON, 0, 0,
1125     tcp6_getcred, "S,xucred", "Get the xucred of a TCP6 connection");
1126 #endif
1127
1128
1129 void
1130 tcp_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *vip)
1131 {
1132         struct ip *ip = vip;
1133         struct tcphdr *th;
1134         struct in_addr faddr;
1135         struct inpcb *inp;
1136         struct tcpcb *tp;
1137         struct inpcb *(*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1138         struct icmp *icp;
1139         struct in_conninfo inc;
1140         tcp_seq icmp_tcp_seq;
1141         int mtu;
1142
1143         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1144         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1145                 return;
1146
1147         if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1148                 notify = tcp_mtudisc;
1149         else if (icmp_may_rst && (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1150                 cmd == PRC_UNREACH_PORT || cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) && ip)
1151                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1152         /*
1153          * Redirects don't need to be handled up here.
1154          */
1155         else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd))
1156                 return;
1157         /*
1158          * Source quench is depreciated.
1159          */
1160         else if (cmd == PRC_QUENCH)
1161                 return;
1162         /*
1163          * Hostdead is ugly because it goes linearly through all PCBs.
1164          * XXX: We never get this from ICMP, otherwise it makes an
1165          * excellent DoS attack on machines with many connections.
1166          */
1167         else if (cmd == PRC_HOSTDEAD)
1168                 ip = NULL;
1169         else if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0)
1170                 return;
1171         if (ip != NULL) {
1172                 icp = (struct icmp *)((caddr_t)ip
1173                                       - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1174                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip
1175                                        + (ip->ip_hl << 2));
1176                 INP_INFO_WLOCK(&tcbinfo);
1177                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo, faddr, th->th_dport,
1178                     ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1179                 if (inp != NULL)  {
1180                         INP_WLOCK(inp);
1181                         if (!(inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) &&
1182                             !(inp->inp_vflag & INP_DROPPED) &&
1183                             !(inp->inp_socket == NULL)) {
1184                                 icmp_tcp_seq = htonl(th->th_seq);
1185                                 tp = intotcpcb(inp);
1186                                 if (SEQ_GEQ(icmp_tcp_seq, tp->snd_una) &&
1187                                     SEQ_LT(icmp_tcp_seq, tp->snd_max)) {
1188                                         if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1189                                             /*
1190                                              * MTU discovery:
1191                                              * If we got a needfrag set the MTU
1192                                              * in the route to the suggested new
1193                                              * value (if given) and then notify.
1194                                              */
1195                                             bzero(&inc, sizeof(inc));
1196                                             inc.inc_flags = 0;  /* IPv4 */
1197                                             inc.inc_faddr = faddr;
1198                                             inc.inc_fibnum =
1199                                                 inp->inp_inc.inc_fibnum;
1200
1201                                             mtu = ntohs(icp->icmp_nextmtu);
1202                                             /*
1203                                              * If no alternative MTU was
1204                                              * proposed, try the next smaller
1205                                              * one.  ip->ip_len has already
1206                                              * been swapped in icmp_input().
1207                                              */
1208                                             if (!mtu)
1209                                                 mtu = ip_next_mtu(ip->ip_len,
1210                                                  1);
1211                                             if (mtu < max(296, (tcp_minmss)
1212                                                  + sizeof(struct tcpiphdr)))
1213                                                 mtu = 0;
1214                                             if (!mtu)
1215                                                 mtu = tcp_mssdflt
1216                                                  + sizeof(struct tcpiphdr);
1217                                             /*
1218                                              * Only cache the the MTU if it
1219                                              * is smaller than the interface
1220                                              * or route MTU.  tcp_mtudisc()
1221                                              * will do right thing by itself.
1222                                              */
1223                                             if (mtu <= tcp_maxmtu(&inc, NULL))
1224                                                 tcp_hc_updatemtu(&inc, mtu);
1225                                         }
1226
1227                                         inp = (*notify)(inp, inetctlerrmap[cmd]);
1228                                 }
1229                         }
1230                         if (inp != NULL)
1231                                 INP_WUNLOCK(inp);
1232                 } else {
1233                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1234                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1235                         inc.inc_faddr = faddr;
1236                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1237 #ifdef INET6
1238                         inc.inc_isipv6 = 0;
1239 #endif
1240                         syncache_unreach(&inc, th);
1241                 }
1242                 INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
1243         } else
1244                 in_pcbnotifyall(&tcbinfo, faddr, inetctlerrmap[cmd], notify);
1245 }
1246
1247 #ifdef INET6
1248 void
1249 tcp6_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *d)
1250 {
1251         struct tcphdr th;
1252         struct inpcb *(*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1253         struct ip6_hdr *ip6;
1254         struct mbuf *m;
1255         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1256         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1257         int off;
1258         struct tcp_portonly {
1259                 u_int16_t th_sport;
1260                 u_int16_t th_dport;
1261         } *thp;
1262
1263         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1264             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1265                 return;
1266
1267         if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1268                 notify = tcp_mtudisc;
1269         else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1270                  ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0))
1271                 return;
1272         /* Source quench is depreciated. */
1273         else if (cmd == PRC_QUENCH)
1274                 return;
1275
1276         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1277         if (d != NULL) {
1278                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1279                 m = ip6cp->ip6c_m;
1280                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1281                 off = ip6cp->ip6c_off;
1282                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1283         } else {
1284                 m = NULL;
1285                 ip6 = NULL;
1286                 off = 0;        /* fool gcc */
1287                 sa6_src = &sa6_any;
1288         }
1289
1290         if (ip6 != NULL) {
1291                 struct in_conninfo inc;
1292                 /*
1293                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1294                  * M and OFF are valid.
1295                  */
1296
1297                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1298                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof(*thp))
1299                         return;
1300
1301                 bzero(&th, sizeof(th));
1302                 m_copydata(m, off, sizeof(*thp), (caddr_t)&th);
1303
1304                 in6_pcbnotify(&tcbinfo, sa, th.th_dport,
1305                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1306                     th.th_sport, cmd, NULL, notify);
1307
1308                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1309                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1310                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1311                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1312                 inc.inc_isipv6 = 1;
1313                 INP_INFO_WLOCK(&tcbinfo);
1314                 syncache_unreach(&inc, &th);
1315                 INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
1316         } else
1317                 in6_pcbnotify(&tcbinfo, sa, 0, (const struct sockaddr *)sa6_src,
1318                               0, cmd, NULL, notify);
1319 }
1320 #endif /* INET6 */
1321
1322
1323 /*
1324  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1325  *
1326  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1327  * 1.  In SYN-ACK packets.
1328  * 2.  In SYN packets.
1329  *
1330  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1331  * tcp_syncache.c for details.
1332  *
1333  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1334  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1335  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1336  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1337  * RFC 1948 is used, with only small modifications.
1338  *
1339  * Implementation details:
1340  *
1341  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1342  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1343  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1344  * before rollover.
1345  *
1346  * As reading the *exact* system time is too expensive to be done
1347  * whenever setting up a TCP connection, we increment the time
1348  * offset in two ways.  First, a small random positive increment
1349  * is added to isn_offset for each connection that is set up.
1350  * Second, the function tcp_isn_tick fires once per clock tick
1351  * and increments isn_offset as necessary so that sequence numbers
1352  * are incremented at approximately ISN_BYTES_PER_SECOND.  The
1353  * random positive increments serve only to ensure that the same
1354  * exact sequence number is never sent out twice (as could otherwise
1355  * happen when a port is recycled in less than the system tick
1356  * interval.)
1357  *
1358  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1359  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1360  * as reseeding should not be necessary.
1361  *
1362  * Locking of the global variables isn_secret, isn_last_reseed, isn_offset,
1363  * isn_offset_old, and isn_ctx is performed using the TCP pcbinfo lock.  In
1364  * general, this means holding an exclusive (write) lock.
1365  */
1366
1367 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1368 #define ISN_STATIC_INCREMENT 4096
1369 #define ISN_RANDOM_INCREMENT (4096 - 1)
1370
1371 static u_char isn_secret[32];
1372 static int isn_last_reseed;
1373 static u_int32_t isn_offset, isn_offset_old;
1374 static MD5_CTX isn_ctx;
1375
1376 tcp_seq
1377 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1378 {
1379         u_int32_t md5_buffer[4];
1380         tcp_seq new_isn;
1381
1382         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
1383
1384         ISN_LOCK();
1385         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1386         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1387              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1388                 < (u_int)ticks))) {
1389                 read_random(&isn_secret, sizeof(isn_secret));
1390                 isn_last_reseed = ticks;
1391         }
1392
1393         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1394         MD5Init(&isn_ctx);
1395         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1396         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1397 #ifdef INET6
1398         if ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
1399                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1400                           sizeof(struct in6_addr));
1401                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1402                           sizeof(struct in6_addr));
1403         } else
1404 #endif
1405         {
1406                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1407                           sizeof(struct in_addr));
1408                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1409                           sizeof(struct in_addr));
1410         }
1411         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1412         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1413         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1414         isn_offset += ISN_STATIC_INCREMENT +
1415                 (arc4random() & ISN_RANDOM_INCREMENT);
1416         new_isn += isn_offset;
1417         ISN_UNLOCK();
1418         return (new_isn);
1419 }
1420
1421 /*
1422  * Increment the offset to the next ISN_BYTES_PER_SECOND / 100 boundary
1423  * to keep time flowing at a relatively constant rate.  If the random
1424  * increments have already pushed us past the projected offset, do nothing.
1425  */
1426 static void
1427 tcp_isn_tick(void *xtp)
1428 {
1429         u_int32_t projected_offset;
1430
1431         ISN_LOCK();
1432         projected_offset = isn_offset_old + ISN_BYTES_PER_SECOND / 100;
1433
1434         if (SEQ_GT(projected_offset, isn_offset))
1435                 isn_offset = projected_offset;
1436
1437         isn_offset_old = isn_offset;
1438         callout_reset(&isn_callout, hz/100, tcp_isn_tick, NULL);
1439         ISN_UNLOCK();
1440 }
1441
1442 /*
1443  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1444  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1445  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1446  */
1447 struct inpcb *
1448 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int errno)
1449 {
1450         struct tcpcb *tp;
1451
1452         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
1453         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
1454
1455         if ((inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) ||
1456             (inp->inp_vflag & INP_DROPPED))
1457                 return (inp);
1458
1459         tp = intotcpcb(inp);
1460         if (tp->t_state != TCPS_SYN_SENT)
1461                 return (inp);
1462
1463         tp = tcp_drop(tp, errno);
1464         if (tp != NULL)
1465                 return (inp);
1466         else
1467                 return (NULL);
1468 }
1469
1470 /*
1471  * When `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1472  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1473  * since we know the packet we just sent was dropped.
1474  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1475  */
1476 struct inpcb *
1477 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int errno)
1478 {
1479         struct tcpcb *tp;
1480         struct socket *so = inp->inp_socket;
1481         u_int maxmtu;
1482         u_int romtu;
1483         int mss;
1484 #ifdef INET6
1485         int isipv6;
1486 #endif /* INET6 */
1487
1488         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
1489         if ((inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) ||
1490             (inp->inp_vflag & INP_DROPPED))
1491                 return (inp);
1492
1493         tp = intotcpcb(inp);
1494         KASSERT(tp != NULL, ("tcp_mtudisc: tp == NULL"));
1495
1496 #ifdef INET6
1497         isipv6 = (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
1498 #endif
1499         maxmtu = tcp_hc_getmtu(&inp->inp_inc); /* IPv4 and IPv6 */
1500         romtu =
1501 #ifdef INET6
1502             isipv6 ? tcp_maxmtu6(&inp->inp_inc, NULL) :
1503 #endif /* INET6 */
1504             tcp_maxmtu(&inp->inp_inc, NULL);
1505         if (!maxmtu)
1506                 maxmtu = romtu;
1507         else
1508                 maxmtu = min(maxmtu, romtu);
1509         if (!maxmtu) {
1510                 tp->t_maxopd = tp->t_maxseg =
1511 #ifdef INET6
1512                         isipv6 ? tcp_v6mssdflt :
1513 #endif /* INET6 */
1514                         tcp_mssdflt;
1515                 return (inp);
1516         }
1517         mss = maxmtu -
1518 #ifdef INET6
1519                 (isipv6 ? sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1520 #endif /* INET6 */
1521                  sizeof(struct tcpiphdr)
1522 #ifdef INET6
1523                  )
1524 #endif /* INET6 */
1525                 ;
1526
1527         /*
1528          * XXX - The above conditional probably violates the TCP
1529          * spec.  The problem is that, since we don't know the
1530          * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1531          * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1532          * never actually take place, because the conservative
1533          * default is much less than the MTUs typically seen
1534          * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1535          * this under the carpet.
1536          *
1537          * The conservative default might not actually be a problem
1538          * if the only case this occurs is when sending an initial
1539          * SYN with options and data to a host we've never talked
1540          * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1541          * will get recorded and the new parameters should get
1542          * recomputed.  For Further Study.
1543          */
1544         if (tp->t_maxopd <= mss)
1545                 return (inp);
1546         tp->t_maxopd = mss;
1547
1548         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP|TF_NOOPT)) == TF_REQ_TSTMP &&
1549             (tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) == TF_RCVD_TSTMP)
1550                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1551 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0
1552         if (mss > MCLBYTES)
1553                 mss &= ~(MCLBYTES-1);
1554 #else
1555         if (mss > MCLBYTES)
1556                 mss = mss / MCLBYTES * MCLBYTES;
1557 #endif
1558         if (so->so_snd.sb_hiwat < mss)
1559                 mss = so->so_snd.sb_hiwat;
1560
1561         tp->t_maxseg = mss;
1562
1563         tcpstat.tcps_mturesent++;
1564         tp->t_rtttime = 0;
1565         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1566         tcp_free_sackholes(tp);
1567         tp->snd_recover = tp->snd_max;
1568         if (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT)
1569                 EXIT_FASTRECOVERY(tp);
1570         tcp_output_send(tp);
1571         return (inp);
1572 }
1573
1574 /*
1575  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1576  * is found and it cannot be allocated, then return NULL.  This routine
1577  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1578  * to get the interface MTU.
1579  */
1580 u_long
1581 tcp_maxmtu(struct in_conninfo *inc, int *flags)
1582 {
1583         struct route sro;
1584         struct sockaddr_in *dst;
1585         struct ifnet *ifp;
1586         u_long maxmtu = 0;
1587
1588         KASSERT(inc != NULL, ("tcp_maxmtu with NULL in_conninfo pointer"));
1589
1590         bzero(&sro, sizeof(sro));
1591         if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1592                 dst = (struct sockaddr_in *)&sro.ro_dst;
1593                 dst->sin_family = AF_INET;
1594                 dst->sin_len = sizeof(*dst);
1595                 dst->sin_addr = inc->inc_faddr;
1596                 in_rtalloc_ign(&sro, RTF_CLONING, inc->inc_fibnum);
1597         }
1598         if (sro.ro_rt != NULL) {
1599                 ifp = sro.ro_rt->rt_ifp;
1600                 if (sro.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu == 0)
1601                         maxmtu = ifp->if_mtu;
1602                 else
1603                         maxmtu = min(sro.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu, ifp->if_mtu);
1604
1605                 /* Report additional interface capabilities. */
1606                 if (flags != NULL) {
1607                         if (ifp->if_capenable & IFCAP_TSO4 &&
1608                             ifp->if_hwassist & CSUM_TSO)
1609                                 *flags |= CSUM_TSO;
1610                 }
1611                 RTFREE(sro.ro_rt);
1612         }
1613         return (maxmtu);
1614 }
1615
1616 #ifdef INET6
1617 u_long
1618 tcp_maxmtu6(struct in_conninfo *inc, int *flags)
1619 {
1620         struct route_in6 sro6;
1621         struct ifnet *ifp;
1622         u_long maxmtu = 0;
1623
1624         KASSERT(inc != NULL, ("tcp_maxmtu6 with NULL in_conninfo pointer"));
1625
1626         bzero(&sro6, sizeof(sro6));
1627         if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1628                 sro6.ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1629                 sro6.ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1630                 sro6.ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1631                 rtalloc_ign((struct route *)&sro6, RTF_CLONING);
1632         }
1633         if (sro6.ro_rt != NULL) {
1634                 ifp = sro6.ro_rt->rt_ifp;
1635                 if (sro6.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu == 0)
1636                         maxmtu = IN6_LINKMTU(sro6.ro_rt->rt_ifp);
1637                 else
1638                         maxmtu = min(sro6.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu,
1639                                      IN6_LINKMTU(sro6.ro_rt->rt_ifp));
1640
1641                 /* Report additional interface capabilities. */
1642                 if (flags != NULL) {
1643                         if (ifp->if_capenable & IFCAP_TSO6 &&
1644                             ifp->if_hwassist & CSUM_TSO)
1645                                 *flags |= CSUM_TSO;
1646                 }
1647                 RTFREE(sro6.ro_rt);
1648         }
1649
1650         return (maxmtu);
1651 }
1652 #endif /* INET6 */
1653
1654 #ifdef IPSEC
1655 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1656 size_t
1657 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1658 {
1659         struct inpcb *inp;
1660         struct mbuf *m;
1661         size_t hdrsiz;
1662         struct ip *ip;
1663 #ifdef INET6
1664         struct ip6_hdr *ip6;
1665 #endif
1666         struct tcphdr *th;
1667
1668         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1669                 return (0);
1670         MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
1671         if (!m)
1672                 return (0);
1673
1674 #ifdef INET6
1675         if ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
1676                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1677                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1678                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1679                         sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1680                 tcpip_fillheaders(inp, ip6, th);
1681                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1682         } else
1683 #endif /* INET6 */
1684         {
1685                 ip = mtod(m, struct ip *);
1686                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1687                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1688                 tcpip_fillheaders(inp, ip, th);
1689                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1690         }
1691
1692         m_free(m);
1693         return (hdrsiz);
1694 }
1695 #endif /* IPSEC */
1696
1697 /*
1698  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1699  *
1700  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1701  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1702  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1703  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1704  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1705  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1706  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1707  * side of the connection.
1708  *
1709  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1710  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1711  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1712  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1713  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1714  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1715  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1716  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1717  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1718  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1719  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1720  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1721  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1722  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1723  * resources.
1724  *
1725  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1726  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1727  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1728  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1729  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1730  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1731  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1732  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1733  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1734  * implementing the same algorithm.
1735  *
1736  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1737  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1738  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1739  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1740  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1741  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1742  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1743  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1744  * which to extend the algorithm.
1745  */
1746 void
1747 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1748 {
1749         u_long bw;
1750         u_long bwnd;
1751         int save_ticks;
1752
1753         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
1754
1755         /*
1756          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1757          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1758          */
1759         if (tcp_inflight_enable == 0 || tp->t_rttlow < tcp_inflight_rttthresh) {
1760                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1761                 tp->snd_bandwidth = 0;
1762                 return;
1763         }
1764
1765         /*
1766          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1767          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1768          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1769          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1770          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1771          * increases.
1772          *
1773          * Note: if ticks rollover 'bw' may wind up negative.  We must
1774          * effectively reset t_bw_rtttime for this case.
1775          */
1776         save_ticks = ticks;
1777         if ((u_int)(save_ticks - tp->t_bw_rtttime) < 1)
1778                 return;
1779
1780         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz /
1781             (save_ticks - tp->t_bw_rtttime);
1782         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1783         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1784         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || (int)bw < 0)
1785                 return;
1786         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1787
1788         tp->snd_bandwidth = bw;
1789
1790         /*
1791          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1792          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1793          * spot and also handles the bandwidth run-up case and stabilization.
1794          * Without the slop we could be locking ourselves into a lower
1795          * bandwidth.
1796          *
1797          * Situations Handled:
1798          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1799          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1800          *          specified, and also does a good job preventing
1801          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1802          *          (at least for the transmit side).
1803          *
1804          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1805          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1806          *          increases).
1807          *
1808          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1809          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1810          *          a little work).
1811          *
1812          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1813          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be
1814          *          on very slow connections.  A value no smaller then 5
1815          *          should be used, but only reduce this default if you have
1816          *          no other choice.
1817          */
1818 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1819         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) + tcp_inflight_stab * tp->t_maxseg / 10;
1820 #undef USERTT
1821
1822         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1823                 static int ltime;
1824                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1825                         ltime = ticks;
1826                         printf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1827                             tp,
1828                             bw,
1829                             tp->t_rttbest,
1830                             tp->t_srtt,
1831                             bwnd
1832                         );
1833                 }
1834         }
1835         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1836                 bwnd = tcp_inflight_min;
1837         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1838                 bwnd = tcp_inflight_max;
1839         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1840                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1841         tp->snd_bwnd = bwnd;
1842 }
1843
1844 #ifdef TCP_SIGNATURE
1845 /*
1846  * Callback function invoked by m_apply() to digest TCP segment data
1847  * contained within an mbuf chain.
1848  */
1849 static int
1850 tcp_signature_apply(void *fstate, void *data, u_int len)
1851 {
1852
1853         MD5Update(fstate, (u_char *)data, len);
1854         return (0);
1855 }
1856
1857 /*
1858  * Compute TCP-MD5 hash of a TCPv4 segment. (RFC2385)
1859  *
1860  * Parameters:
1861  * m            pointer to head of mbuf chain
1862  * off0         offset to TCP header within the mbuf chain
1863  * len          length of TCP segment data, excluding options
1864  * optlen       length of TCP segment options
1865  * buf          pointer to storage for computed MD5 digest
1866  * direction    direction of flow (IPSEC_DIR_INBOUND or OUTBOUND)
1867  *
1868  * We do this over ip, tcphdr, segment data, and the key in the SADB.
1869  * When called from tcp_input(), we can be sure that th_sum has been
1870  * zeroed out and verified already.
1871  *
1872  * This function is for IPv4 use only. Calling this function with an
1873  * IPv6 packet in the mbuf chain will yield undefined results.
1874  *
1875  * Return 0 if successful, otherwise return -1.
1876  *
1877  * XXX The key is retrieved from the system's PF_KEY SADB, by keying a
1878  * search with the destination IP address, and a 'magic SPI' to be
1879  * determined by the application. This is hardcoded elsewhere to 1179
1880  * right now. Another branch of this code exists which uses the SPD to
1881  * specify per-application flows but it is unstable.
1882  */
1883 int
1884 tcp_signature_compute(struct mbuf *m, int off0, int len, int optlen,
1885     u_char *buf, u_int direction)
1886 {
1887         union sockaddr_union dst;
1888         struct ippseudo ippseudo;
1889         MD5_CTX ctx;
1890         int doff;
1891         struct ip *ip;
1892         struct ipovly *ipovly;
1893         struct secasvar *sav;
1894         struct tcphdr *th;
1895         u_short savecsum;
1896
1897         KASSERT(m != NULL, ("NULL mbuf chain"));
1898         KASSERT(buf != NULL, ("NULL signature pointer"));
1899
1900         /* Extract the destination from the IP header in the mbuf. */
1901         ip = mtod(m, struct ip *);
1902         bzero(&dst, sizeof(union sockaddr_union));
1903         dst.sa.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1904         dst.sa.sa_family = AF_INET;
1905         dst.sin.sin_addr = (direction == IPSEC_DIR_INBOUND) ?
1906             ip->ip_src : ip->ip_dst;
1907
1908         /* Look up an SADB entry which matches the address of the peer. */
1909         sav = KEY_ALLOCSA(&dst, IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
1910         if (sav == NULL) {
1911                 printf("%s: SADB lookup failed for %s\n", __func__,
1912                     inet_ntoa(dst.sin.sin_addr));
1913                 return (EINVAL);
1914         }
1915
1916         MD5Init(&ctx);
1917         ipovly = (struct ipovly *)ip;
1918         th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip + off0);
1919         doff = off0 + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
1920
1921         /*
1922          * Step 1: Update MD5 hash with IP pseudo-header.
1923          *
1924          * XXX The ippseudo header MUST be digested in network byte order,
1925          * or else we'll fail the regression test. Assume all fields we've
1926          * been doing arithmetic on have been in host byte order.
1927          * XXX One cannot depend on ipovly->ih_len here. When called from
1928          * tcp_output(), the underlying ip_len member has not yet been set.
1929          */
1930         ippseudo.ippseudo_src = ipovly->ih_src;
1931         ippseudo.ippseudo_dst = ipovly->ih_dst;
1932         ippseudo.ippseudo_pad = 0;
1933         ippseudo.ippseudo_p = IPPROTO_TCP;
1934         ippseudo.ippseudo_len = htons(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
1935         MD5Update(&ctx, (char *)&ippseudo, sizeof(struct ippseudo));
1936
1937         /*
1938          * Step 2: Update MD5 hash with TCP header, excluding options.
1939          * The TCP checksum must be set to zero.
1940          */
1941         savecsum = th->th_sum;
1942         th->th_sum = 0;
1943         MD5Update(&ctx, (char *)th, sizeof(struct tcphdr));
1944         th->th_sum = savecsum;
1945
1946         /*
1947          * Step 3: Update MD5 hash with TCP segment data.
1948          *         Use m_apply() to avoid an early m_pullup().
1949          */
1950         if (len > 0)
1951                 m_apply(m, doff, len, tcp_signature_apply, &ctx);
1952
1953         /*
1954          * Step 4: Update MD5 hash with shared secret.
1955          */
1956         MD5Update(&ctx, sav->key_auth->key_data, _KEYLEN(sav->key_auth));
1957         MD5Final(buf, &ctx);
1958
1959         key_sa_recordxfer(sav, m);
1960         KEY_FREESAV(&sav);
1961         return (0);
1962 }
1963 #endif /* TCP_SIGNATURE */
1964
1965 static int
1966 sysctl_drop(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1967 {
1968         /* addrs[0] is a foreign socket, addrs[1] is a local one. */
1969         struct sockaddr_storage addrs[2];
1970         struct inpcb *inp;
1971         struct tcpcb *tp;
1972         struct tcptw *tw;
1973         struct sockaddr_in *fin, *lin;
1974 #ifdef INET6
1975         struct sockaddr_in6 *fin6, *lin6;
1976         struct in6_addr f6, l6;
1977 #endif
1978         int error;
1979
1980         inp = NULL;
1981         fin = lin = NULL;
1982 #ifdef INET6
1983         fin6 = lin6 = NULL;
1984 #endif
1985         error = 0;
1986
1987         if (req->oldptr != NULL || req->oldlen != 0)
1988                 return (EINVAL);
1989         if (req->newptr == NULL)
1990                 return (EPERM);
1991         if (req->newlen < sizeof(addrs))
1992                 return (ENOMEM);
1993         error = SYSCTL_IN(req, &addrs, sizeof(addrs));
1994         if (error)
1995                 return (error);
1996
1997         switch (addrs[0].ss_family) {
1998 #ifdef INET6
1999         case AF_INET6:
2000                 fin6 = (struct sockaddr_in6 *)&addrs[0];
2001                 lin6 = (struct sockaddr_in6 *)&addrs[1];
2002                 if (fin6->sin6_len != sizeof(struct sockaddr_in6) ||
2003                     lin6->sin6_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
2004                         return (EINVAL);
2005                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&fin6->sin6_addr)) {
2006                         if (!IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&lin6->sin6_addr))
2007                                 return (EINVAL);
2008                         in6_sin6_2_sin_in_sock((struct sockaddr *)&addrs[0]);
2009                         in6_sin6_2_sin_in_sock((struct sockaddr *)&addrs[1]);
2010                         fin = (struct sockaddr_in *)&addrs[0];
2011                         lin = (struct sockaddr_in *)&addrs[1];
2012                         break;
2013                 }
2014                 error = sa6_embedscope(fin6, ip6_use_defzone);
2015                 if (error)
2016                         return (error);
2017                 error = sa6_embedscope(lin6, ip6_use_defzone);
2018                 if (error)
2019                         return (error);
2020                 break;
2021 #endif
2022         case AF_INET:
2023                 fin = (struct sockaddr_in *)&addrs[0];
2024                 lin = (struct sockaddr_in *)&addrs[1];
2025                 if (fin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in) ||
2026                     lin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2027                         return (EINVAL);
2028                 break;
2029         default:
2030                 return (EINVAL);
2031         }
2032         INP_INFO_WLOCK(&tcbinfo);
2033         switch (addrs[0].ss_family) {
2034 #ifdef INET6
2035         case AF_INET6:
2036                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo, &f6, fin6->sin6_port,
2037                     &l6, lin6->sin6_port, 0, NULL);
2038                 break;
2039 #endif
2040         case AF_INET:
2041                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo, fin->sin_addr, fin->sin_port,
2042                     lin->sin_addr, lin->sin_port, 0, NULL);
2043                 break;
2044         }
2045         if (inp != NULL) {
2046                 INP_WLOCK(inp);
2047                 if (inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) {
2048                         /*
2049                          * XXXRW: There currently exists a state where an
2050                          * inpcb is present, but its timewait state has been
2051                          * discarded.  For now, don't allow dropping of this
2052                          * type of inpcb.
2053                          */
2054                         tw = intotw(inp);
2055                         if (tw != NULL)
2056                                 tcp_twclose(tw, 0);
2057                         else
2058                                 INP_WUNLOCK(inp);
2059                 } else if (!(inp->inp_vflag & INP_DROPPED) &&
2060                            !(inp->inp_socket->so_options & SO_ACCEPTCONN)) {
2061                         tp = intotcpcb(inp);
2062                         tp = tcp_drop(tp, ECONNABORTED);
2063                         if (tp != NULL)
2064                                 INP_WUNLOCK(inp);
2065                 } else
2066                         INP_WUNLOCK(inp);
2067         } else
2068                 error = ESRCH;
2069         INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
2070         return (error);
2071 }
2072
2073 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_DROP, drop,
2074     CTLTYPE_STRUCT|CTLFLAG_WR|CTLFLAG_SKIP, NULL,
2075     0, sysctl_drop, "", "Drop TCP connection");
2076
2077 /*
2078  * Generate a standardized TCP log line for use throughout the
2079  * tcp subsystem.  Memory allocation is done with M_NOWAIT to
2080  * allow use in the interrupt context.
2081  *
2082  * NB: The caller MUST free(s, M_TCPLOG) the returned string.
2083  * NB: The function may return NULL if memory allocation failed.
2084  *
2085  * Due to header inclusion and ordering limitations the struct ip
2086  * and ip6_hdr pointers have to be passed as void pointers.
2087  */
2088 char *
2089 tcp_log_addrs(struct in_conninfo *inc, struct tcphdr *th, void *ip4hdr,
2090     const void *ip6hdr)
2091 {
2092         char *s, *sp;
2093         size_t size;
2094         struct ip *ip;
2095 #ifdef INET6
2096         const struct ip6_hdr *ip6;
2097
2098         ip6 = (const struct ip6_hdr *)ip6hdr;
2099 #endif /* INET6 */
2100         ip = (struct ip *)ip4hdr;
2101
2102         /*
2103          * The log line looks like this:
2104          * "TCP: [1.2.3.4]:50332 to [1.2.3.4]:80 tcpflags 0x2<SYN>"
2105          */
2106         size = sizeof("TCP: []:12345 to []:12345 tcpflags 0x2<>") +
2107             sizeof(PRINT_TH_FLAGS) + 1 +
2108 #ifdef INET6
2109             2 * INET6_ADDRSTRLEN;
2110 #else
2111             2 * INET_ADDRSTRLEN;
2112 #endif /* INET6 */
2113
2114         /* Is logging enabled? */
2115         if (tcp_log_debug == 0 && tcp_log_in_vain == 0)
2116                 return (NULL);
2117
2118         s = malloc(size, M_TCPLOG, M_ZERO|M_NOWAIT);
2119         if (s == NULL)
2120                 return (NULL);
2121
2122         strcat(s, "TCP: [");
2123         sp = s + strlen(s);
2124
2125         if (inc && inc->inc_isipv6 == 0) {
2126                 inet_ntoa_r(inc->inc_faddr, sp);
2127                 sp = s + strlen(s);
2128                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(inc->inc_fport));
2129                 sp = s + strlen(s);
2130                 inet_ntoa_r(inc->inc_laddr, sp);
2131                 sp = s + strlen(s);
2132                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(inc->inc_lport));
2133 #ifdef INET6
2134         } else if (inc) {
2135                 ip6_sprintf(sp, &inc->inc6_faddr);
2136                 sp = s + strlen(s);
2137                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(inc->inc_fport));
2138                 sp = s + strlen(s);
2139                 ip6_sprintf(sp, &inc->inc6_laddr);
2140                 sp = s + strlen(s);
2141                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(inc->inc_lport));
2142         } else if (ip6 && th) {
2143                 ip6_sprintf(sp, &ip6->ip6_src);
2144                 sp = s + strlen(s);
2145                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(th->th_sport));
2146                 sp = s + strlen(s);
2147                 ip6_sprintf(sp, &ip6->ip6_dst);
2148                 sp = s + strlen(s);
2149                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(th->th_dport));
2150 #endif /* INET6 */
2151         } else if (ip && th) {
2152                 inet_ntoa_r(ip->ip_src, sp);
2153                 sp = s + strlen(s);
2154                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(th->th_sport));
2155                 sp = s + strlen(s);
2156                 inet_ntoa_r(ip->ip_dst, sp);
2157                 sp = s + strlen(s);
2158                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(th->th_dport));
2159         } else {
2160                 free(s, M_TCPLOG);
2161                 return (NULL);
2162         }
2163         sp = s + strlen(s);
2164         if (th)
2165                 sprintf(sp, " tcpflags 0x%b", th->th_flags, PRINT_TH_FLAGS);
2166         if (*(s + size - 1) != '\0')
2167                 panic("%s: string too long", __func__);
2168         return (s);
2169 }