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_LOCK_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 mbuf *m;
 389         struct tcptemp *n;
 390
 391         m = m_get(M_DONTWAIT, MT_DATA);
 392         if (m == NULL)
 393                 return (0);
 394         m->m_len = sizeof(struct tcptemp);
 395         n = mtod(m, struct tcptemp *);
 396
 397         tcpip_fillheaders(inp, (void *)&n->tt_ipgen, (void *)&n->tt_t);
 398         return (n);
 399 }
 400
 401 /*
 402  * Send a single message to the TCP at address specified by
 403  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
 404  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
 405  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
 406  * template for a connection.  If flags are given then we send
 407  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
 408  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
 409  *
 410  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
 411  * segment are as specified by the parameters.
 412  *
 413  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
 414  */
 415 void
 416 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
 417     tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
 418 {
 419         int tlen;
 420         int win = 0;
 421         struct ip *ip;
 422         struct tcphdr *nth;
 423 #ifdef INET6
 424         struct ip6_hdr *ip6;
 425         int isipv6;
 426 #endif /* INET6 */
 427         int ipflags = 0;
 428         struct inpcb *inp;
 429
 430         KASSERT(tp != NULL || m != NULL, ("tcp_respond: tp and m both NULL"));
 431
 432 #ifdef INET6
 433         isipv6 = ((struct ip *)ipgen)->ip_v == 6;
 434         ip6 = ipgen;
 435 #endif /* INET6 */
 436         ip = ipgen;
 437
 438         if (tp != NULL) {
 439                 inp = tp->t_inpcb;
 440                 KASSERT(inp != NULL, ("tcp control block w/o inpcb"));
 441                 INP_LOCK_ASSERT(inp);
 442         } else
 443                 inp = NULL;
 444
 445         if (tp != NULL) {
 446                 if (!(flags & TH_RST)) {
 447                         win = sbspace(&inp->inp_socket->so_rcv);
 448                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
 449                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
 450                 }
 451         }
 452         if (m == NULL) {
 453                 m = m_gethdr(M_DONTWAIT, MT_DATA);
 454                 if (m == NULL)
 455                         return;
 456                 tlen = 0;
 457                 m->m_data += max_linkhdr;
 458 #ifdef INET6
 459                 if (isipv6) {
 460                         bcopy((caddr_t)ip6, mtod(m, caddr_t),
 461                               sizeof(struct ip6_hdr));
 462                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 463                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 464                 } else
 465 #endif /* INET6 */
 466               {
 467                 bcopy((caddr_t)ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
 468                 ip = mtod(m, struct ip *);
 469                 nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 470               }
 471                 bcopy((caddr_t)th, (caddr_t)nth, sizeof(struct tcphdr));
 472                 flags = TH_ACK;
 473         } else {
 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_LOCK_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_LOCK_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_LOCK_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_LOCK_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_UNLOCK(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_LOCK(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_UNLOCK(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_LOCK_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_LOCK(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_UNLOCK(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_LOCK(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_UNLOCK(inp);
 997                         error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
 998                 } else
 999                         INP_UNLOCK(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                 error = ENOENT;
1043                 goto outunlocked;
1044         }
1045         INP_LOCK(inp);
1046         if (inp->inp_socket == NULL) {
1047                 error = ENOENT;
1048                 goto out;
1049         }
1050         error = cr_canseesocket(req->td->td_ucred, inp->inp_socket);
1051         if (error)
1052                 goto out;
1053         cru2x(inp->inp_socket->so_cred, &xuc);
1054 out:
1055         INP_UNLOCK(inp);
1056 outunlocked:
1057         INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
1058         if (error == 0)
1059                 error = SYSCTL_OUT(req, &xuc, sizeof(struct xucred));
1060         return (error);
1061 }
1062
1063 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred,
1064     CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RW|CTLFLAG_PRISON, 0, 0,
1065     tcp_getcred, "S,xucred", "Get the xucred of a TCP connection");
1066
1067 #ifdef INET6
1068 static int
1069 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1070 {
1071         struct xucred xuc;
1072         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1073         struct inpcb *inp;
1074         int error, mapped = 0;
1075
1076         error = priv_check(req->td, PRIV_NETINET_GETCRED);
1077         if (error)
1078                 return (error);
1079         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof(addrs));
1080         if (error)
1081                 return (error);
1082         if ((error = sa6_embedscope(&addrs[0], ip6_use_defzone)) != 0 ||
1083             (error = sa6_embedscope(&addrs[1], ip6_use_defzone)) != 0) {
1084                 return (error);
1085         }
1086         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1087                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1088                         mapped = 1;
1089                 else
1090                         return (EINVAL);
1091         }
1092
1093         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
1094         if (mapped == 1)
1095                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo,
1096                         *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1097                         addrs[1].sin6_port,
1098                         *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1099                         addrs[0].sin6_port,
1100                         0, NULL);
1101         else
1102                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo,
1103                         &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1104                         &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port, 0, NULL);
1105         if (inp == NULL) {
1106                 error = ENOENT;
1107                 goto outunlocked;
1108         }
1109         INP_LOCK(inp);
1110         if (inp->inp_socket == NULL) {
1111                 error = ENOENT;
1112                 goto out;
1113         }
1114         error = cr_canseesocket(req->td->td_ucred, inp->inp_socket);
1115         if (error)
1116                 goto out;
1117         cru2x(inp->inp_socket->so_cred, &xuc);
1118 out:
1119         INP_UNLOCK(inp);
1120 outunlocked:
1121         INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
1122         if (error == 0)
1123                 error = SYSCTL_OUT(req, &xuc, sizeof(struct xucred));
1124         return (error);
1125 }
1126
1127 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred,
1128     CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RW|CTLFLAG_PRISON, 0, 0,
1129     tcp6_getcred, "S,xucred", "Get the xucred of a TCP6 connection");
1130 #endif
1131
1132
1133 void
1134 tcp_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *vip)
1135 {
1136         struct ip *ip = vip;
1137         struct tcphdr *th;
1138         struct in_addr faddr;
1139         struct inpcb *inp;
1140         struct tcpcb *tp;
1141         struct inpcb *(*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1142         struct icmp *icp;
1143         struct in_conninfo inc;
1144         tcp_seq icmp_tcp_seq;
1145         int mtu;
1146
1147         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1148         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1149                 return;
1150
1151         if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1152                 notify = tcp_mtudisc;
1153         else if (icmp_may_rst && (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1154                 cmd == PRC_UNREACH_PORT || cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) && ip)
1155                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1156         /*
1157          * Redirects don't need to be handled up here.
1158          */
1159         else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd))
1160                 return;
1161         /*
1162          * Source quench is depreciated.
1163          */
1164         else if (cmd == PRC_QUENCH)
1165                 return;
1166         /*
1167          * Hostdead is ugly because it goes linearly through all PCBs.
1168          * XXX: We never get this from ICMP, otherwise it makes an
1169          * excellent DoS attack on machines with many connections.
1170          */
1171         else if (cmd == PRC_HOSTDEAD)
1172                 ip = NULL;
1173         else if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0)
1174                 return;
1175         if (ip != NULL) {
1176                 icp = (struct icmp *)((caddr_t)ip
1177                                       - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1178                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip
1179                                        + (ip->ip_hl << 2));
1180                 INP_INFO_WLOCK(&tcbinfo);
1181                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo, faddr, th->th_dport,
1182                     ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1183                 if (inp != NULL)  {
1184                         INP_LOCK(inp);
1185                         if (!(inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) &&
1186                             !(inp->inp_vflag & INP_DROPPED) &&
1187                             !(inp->inp_socket == NULL)) {
1188                                 icmp_tcp_seq = htonl(th->th_seq);
1189                                 tp = intotcpcb(inp);
1190                                 if (SEQ_GEQ(icmp_tcp_seq, tp->snd_una) &&
1191                                     SEQ_LT(icmp_tcp_seq, tp->snd_max)) {
1192                                         if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1193                                             /*
1194                                              * MTU discovery:
1195                                              * If we got a needfrag set the MTU
1196                                              * in the route to the suggested new
1197                                              * value (if given) and then notify.
1198                                              */
1199                                             bzero(&inc, sizeof(inc));
1200                                             inc.inc_flags = 0;  /* IPv4 */
1201                                             inc.inc_faddr = faddr;
1202
1203                                             mtu = ntohs(icp->icmp_nextmtu);
1204                                             /*
1205                                              * If no alternative MTU was
1206                                              * proposed, try the next smaller
1207                                              * one.  ip->ip_len has already
1208                                              * been swapped in icmp_input().
1209                                              */
1210                                             if (!mtu)
1211                                                 mtu = ip_next_mtu(ip->ip_len,
1212                                                  1);
1213                                             if (mtu < max(296, (tcp_minmss)
1214                                                  + sizeof(struct tcpiphdr)))
1215                                                 mtu = 0;
1216                                             if (!mtu)
1217                                                 mtu = tcp_mssdflt
1218                                                  + sizeof(struct tcpiphdr);
1219                                             /*
1220                                              * Only cache the the MTU if it
1221                                              * is smaller than the interface
1222                                              * or route MTU.  tcp_mtudisc()
1223                                              * will do right thing by itself.
1224                                              */
1225                                             if (mtu <= tcp_maxmtu(&inc, NULL))
1226                                                 tcp_hc_updatemtu(&inc, mtu);
1227                                         }
1228
1229                                         inp = (*notify)(inp, inetctlerrmap[cmd]);
1230                                 }
1231                         }
1232                         if (inp != NULL)
1233                                 INP_UNLOCK(inp);
1234                 } else {
1235                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1236                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1237                         inc.inc_faddr = faddr;
1238                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1239 #ifdef INET6
1240                         inc.inc_isipv6 = 0;
1241 #endif
1242                         syncache_unreach(&inc, th);
1243                 }
1244                 INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
1245         } else
1246                 in_pcbnotifyall(&tcbinfo, faddr, inetctlerrmap[cmd], notify);
1247 }
1248
1249 #ifdef INET6
1250 void
1251 tcp6_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *d)
1252 {
1253         struct tcphdr th;
1254         struct inpcb *(*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1255         struct ip6_hdr *ip6;
1256         struct mbuf *m;
1257         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1258         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1259         int off;
1260         struct tcp_portonly {
1261                 u_int16_t th_sport;
1262                 u_int16_t th_dport;
1263         } *thp;
1264
1265         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1266             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1267                 return;
1268
1269         if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1270                 notify = tcp_mtudisc;
1271         else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1272                  ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0))
1273                 return;
1274         /* Source quench is depreciated. */
1275         else if (cmd == PRC_QUENCH)
1276                 return;
1277
1278         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1279         if (d != NULL) {
1280                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1281                 m = ip6cp->ip6c_m;
1282                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1283                 off = ip6cp->ip6c_off;
1284                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1285         } else {
1286                 m = NULL;
1287                 ip6 = NULL;
1288                 off = 0;        /* fool gcc */
1289                 sa6_src = &sa6_any;
1290         }
1291
1292         if (ip6 != NULL) {
1293                 struct in_conninfo inc;
1294                 /*
1295                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1296                  * M and OFF are valid.
1297                  */
1298
1299                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1300                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof(*thp))
1301                         return;
1302
1303                 bzero(&th, sizeof(th));
1304                 m_copydata(m, off, sizeof(*thp), (caddr_t)&th);
1305
1306                 in6_pcbnotify(&tcbinfo, sa, th.th_dport,
1307                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1308                     th.th_sport, cmd, NULL, notify);
1309
1310                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1311                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1312                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1313                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1314                 inc.inc_isipv6 = 1;
1315                 INP_INFO_WLOCK(&tcbinfo);
1316                 syncache_unreach(&inc, &th);
1317                 INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
1318         } else
1319                 in6_pcbnotify(&tcbinfo, sa, 0, (const struct sockaddr *)sa6_src,
1320                               0, cmd, NULL, notify);
1321 }
1322 #endif /* INET6 */
1323
1324
1325 /*
1326  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1327  *
1328  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1329  * 1.  In SYN-ACK packets.
1330  * 2.  In SYN packets.
1331  *
1332  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1333  * tcp_syncache.c for details.
1334  *
1335  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1336  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1337  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1338  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1339  * RFC 1948 is used, with only small modifications.
1340  *
1341  * Implementation details:
1342  *
1343  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1344  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1345  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1346  * before rollover.
1347  *
1348  * As reading the *exact* system time is too expensive to be done
1349  * whenever setting up a TCP connection, we increment the time
1350  * offset in two ways.  First, a small random positive increment
1351  * is added to isn_offset for each connection that is set up.
1352  * Second, the function tcp_isn_tick fires once per clock tick
1353  * and increments isn_offset as necessary so that sequence numbers
1354  * are incremented at approximately ISN_BYTES_PER_SECOND.  The
1355  * random positive increments serve only to ensure that the same
1356  * exact sequence number is never sent out twice (as could otherwise
1357  * happen when a port is recycled in less than the system tick
1358  * interval.)
1359  *
1360  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1361  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1362  * as reseeding should not be necessary.
1363  *
1364  * Locking of the global variables isn_secret, isn_last_reseed, isn_offset,
1365  * isn_offset_old, and isn_ctx is performed using the TCP pcbinfo lock.  In
1366  * general, this means holding an exclusive (write) lock.
1367  */
1368
1369 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1370 #define ISN_STATIC_INCREMENT 4096
1371 #define ISN_RANDOM_INCREMENT (4096 - 1)
1372
1373 static u_char isn_secret[32];
1374 static int isn_last_reseed;
1375 static u_int32_t isn_offset, isn_offset_old;
1376 static MD5_CTX isn_ctx;
1377
1378 tcp_seq
1379 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1380 {
1381         u_int32_t md5_buffer[4];
1382         tcp_seq new_isn;
1383
1384         INP_LOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
1385
1386         ISN_LOCK();
1387         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1388         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1389              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1390                 < (u_int)ticks))) {
1391                 read_random(&isn_secret, sizeof(isn_secret));
1392                 isn_last_reseed = ticks;
1393         }
1394
1395         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1396         MD5Init(&isn_ctx);
1397         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1398         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1399 #ifdef INET6
1400         if ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
1401                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1402                           sizeof(struct in6_addr));
1403                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1404                           sizeof(struct in6_addr));
1405         } else
1406 #endif
1407         {
1408                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1409                           sizeof(struct in_addr));
1410                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1411                           sizeof(struct in_addr));
1412         }
1413         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1414         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1415         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1416         isn_offset += ISN_STATIC_INCREMENT +
1417                 (arc4random() & ISN_RANDOM_INCREMENT);
1418         new_isn += isn_offset;
1419         ISN_UNLOCK();
1420         return (new_isn);
1421 }
1422
1423 /*
1424  * Increment the offset to the next ISN_BYTES_PER_SECOND / 100 boundary
1425  * to keep time flowing at a relatively constant rate.  If the random
1426  * increments have already pushed us past the projected offset, do nothing.
1427  */
1428 static void
1429 tcp_isn_tick(void *xtp)
1430 {
1431         u_int32_t projected_offset;
1432
1433         ISN_LOCK();
1434         projected_offset = isn_offset_old + ISN_BYTES_PER_SECOND / 100;
1435
1436         if (SEQ_GT(projected_offset, isn_offset))
1437                 isn_offset = projected_offset;
1438
1439         isn_offset_old = isn_offset;
1440         callout_reset(&isn_callout, hz/100, tcp_isn_tick, NULL);
1441         ISN_UNLOCK();
1442 }
1443
1444 /*
1445  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1446  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1447  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1448  */
1449 struct inpcb *
1450 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int errno)
1451 {
1452         struct tcpcb *tp;
1453
1454         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
1455         INP_LOCK_ASSERT(inp);
1456
1457         if ((inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) ||
1458             (inp->inp_vflag & INP_DROPPED))
1459                 return (inp);
1460
1461         tp = intotcpcb(inp);
1462         if (tp->t_state != TCPS_SYN_SENT)
1463                 return (inp);
1464
1465         tp = tcp_drop(tp, errno);
1466         if (tp != NULL)
1467                 return (inp);
1468         else
1469                 return (NULL);
1470 }
1471
1472 /*
1473  * When `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1474  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1475  * since we know the packet we just sent was dropped.
1476  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1477  */
1478 struct inpcb *
1479 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int errno)
1480 {
1481         struct tcpcb *tp;
1482         struct socket *so = inp->inp_socket;
1483         u_int maxmtu;
1484         u_int romtu;
1485         int mss;
1486 #ifdef INET6
1487         int isipv6;
1488 #endif /* INET6 */
1489
1490         INP_LOCK_ASSERT(inp);
1491         if ((inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) ||
1492             (inp->inp_vflag & INP_DROPPED))
1493                 return (inp);
1494
1495         tp = intotcpcb(inp);
1496         KASSERT(tp != NULL, ("tcp_mtudisc: tp == NULL"));
1497
1498 #ifdef INET6
1499         isipv6 = (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
1500 #endif
1501         maxmtu = tcp_hc_getmtu(&inp->inp_inc); /* IPv4 and IPv6 */
1502         romtu =
1503 #ifdef INET6
1504             isipv6 ? tcp_maxmtu6(&inp->inp_inc, NULL) :
1505 #endif /* INET6 */
1506             tcp_maxmtu(&inp->inp_inc, NULL);
1507         if (!maxmtu)
1508                 maxmtu = romtu;
1509         else
1510                 maxmtu = min(maxmtu, romtu);
1511         if (!maxmtu) {
1512                 tp->t_maxopd = tp->t_maxseg =
1513 #ifdef INET6
1514                         isipv6 ? tcp_v6mssdflt :
1515 #endif /* INET6 */
1516                         tcp_mssdflt;
1517                 return (inp);
1518         }
1519         mss = maxmtu -
1520 #ifdef INET6
1521                 (isipv6 ? sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1522 #endif /* INET6 */
1523                  sizeof(struct tcpiphdr)
1524 #ifdef INET6
1525                  )
1526 #endif /* INET6 */
1527                 ;
1528
1529         /*
1530          * XXX - The above conditional probably violates the TCP
1531          * spec.  The problem is that, since we don't know the
1532          * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1533          * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1534          * never actually take place, because the conservative
1535          * default is much less than the MTUs typically seen
1536          * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1537          * this under the carpet.
1538          *
1539          * The conservative default might not actually be a problem
1540          * if the only case this occurs is when sending an initial
1541          * SYN with options and data to a host we've never talked
1542          * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1543          * will get recorded and the new parameters should get
1544          * recomputed.  For Further Study.
1545          */
1546         if (tp->t_maxopd <= mss)
1547                 return (inp);
1548         tp->t_maxopd = mss;
1549
1550         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP|TF_NOOPT)) == TF_REQ_TSTMP &&
1551             (tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) == TF_RCVD_TSTMP)
1552                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1553 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0
1554         if (mss > MCLBYTES)
1555                 mss &= ~(MCLBYTES-1);
1556 #else
1557         if (mss > MCLBYTES)
1558                 mss = mss / MCLBYTES * MCLBYTES;
1559 #endif
1560         if (so->so_snd.sb_hiwat < mss)
1561                 mss = so->so_snd.sb_hiwat;
1562
1563         tp->t_maxseg = mss;
1564
1565         tcpstat.tcps_mturesent++;
1566         tp->t_rtttime = 0;
1567         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1568         tcp_free_sackholes(tp);
1569         tp->snd_recover = tp->snd_max;
1570         if (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT)
1571                 EXIT_FASTRECOVERY(tp);
1572         tcp_output_send(tp);
1573         return (inp);
1574 }
1575
1576 /*
1577  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1578  * is found and it cannot be allocated, then return NULL.  This routine
1579  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1580  * to get the interface MTU.
1581  */
1582 u_long
1583 tcp_maxmtu(struct in_conninfo *inc, int *flags)
1584 {
1585         struct route sro;
1586         struct sockaddr_in *dst;
1587         struct ifnet *ifp;
1588         u_long maxmtu = 0;
1589
1590         KASSERT(inc != NULL, ("tcp_maxmtu with NULL in_conninfo pointer"));
1591
1592         bzero(&sro, sizeof(sro));
1593         if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1594                 dst = (struct sockaddr_in *)&sro.ro_dst;
1595                 dst->sin_family = AF_INET;
1596                 dst->sin_len = sizeof(*dst);
1597                 dst->sin_addr = inc->inc_faddr;
1598                 rtalloc_ign(&sro, RTF_CLONING);
1599         }
1600         if (sro.ro_rt != NULL) {
1601                 ifp = sro.ro_rt->rt_ifp;
1602                 if (sro.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu == 0)
1603                         maxmtu = ifp->if_mtu;
1604                 else
1605                         maxmtu = min(sro.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu, ifp->if_mtu);
1606
1607                 /* Report additional interface capabilities. */
1608                 if (flags != NULL) {
1609                         if (ifp->if_capenable & IFCAP_TSO4 &&
1610                             ifp->if_hwassist & CSUM_TSO)
1611                                 *flags |= CSUM_TSO;
1612                 }
1613                 RTFREE(sro.ro_rt);
1614         }
1615         return (maxmtu);
1616 }
1617
1618 #ifdef INET6
1619 u_long
1620 tcp_maxmtu6(struct in_conninfo *inc, int *flags)
1621 {
1622         struct route_in6 sro6;
1623         struct ifnet *ifp;
1624         u_long maxmtu = 0;
1625
1626         KASSERT(inc != NULL, ("tcp_maxmtu6 with NULL in_conninfo pointer"));
1627
1628         bzero(&sro6, sizeof(sro6));
1629         if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1630                 sro6.ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1631                 sro6.ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1632                 sro6.ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1633                 rtalloc_ign((struct route *)&sro6, RTF_CLONING);
1634         }
1635         if (sro6.ro_rt != NULL) {
1636                 ifp = sro6.ro_rt->rt_ifp;
1637                 if (sro6.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu == 0)
1638                         maxmtu = IN6_LINKMTU(sro6.ro_rt->rt_ifp);
1639                 else
1640                         maxmtu = min(sro6.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu,
1641                                      IN6_LINKMTU(sro6.ro_rt->rt_ifp));
1642
1643                 /* Report additional interface capabilities. */
1644                 if (flags != NULL) {
1645                         if (ifp->if_capenable & IFCAP_TSO6 &&
1646                             ifp->if_hwassist & CSUM_TSO)
1647                                 *flags |= CSUM_TSO;
1648                 }
1649                 RTFREE(sro6.ro_rt);
1650         }
1651
1652         return (maxmtu);
1653 }
1654 #endif /* INET6 */
1655
1656 #ifdef IPSEC
1657 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1658 size_t
1659 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1660 {
1661         struct inpcb *inp;
1662         struct mbuf *m;
1663         size_t hdrsiz;
1664         struct ip *ip;
1665 #ifdef INET6
1666         struct ip6_hdr *ip6;
1667 #endif
1668         struct tcphdr *th;
1669
1670         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1671                 return (0);
1672         MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
1673         if (!m)
1674                 return (0);
1675
1676 #ifdef INET6
1677         if ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
1678                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1679                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1680                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1681                         sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1682                 tcpip_fillheaders(inp, ip6, th);
1683                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1684         } else
1685 #endif /* INET6 */
1686         {
1687                 ip = mtod(m, struct ip *);
1688                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1689                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1690                 tcpip_fillheaders(inp, ip, th);
1691                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1692         }
1693
1694         m_free(m);
1695         return (hdrsiz);
1696 }
1697 #endif /* IPSEC */
1698
1699 /*
1700  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1701  *
1702  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1703  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1704  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1705  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1706  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1707  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1708  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1709  * side of the connection.
1710  *
1711  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1712  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1713  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1714  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1715  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1716  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1717  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1718  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1719  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1720  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1721  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1722  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1723  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1724  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1725  * resources.
1726  *
1727  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1728  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1729  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1730  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1731  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1732  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1733  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1734  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1735  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1736  * implementing the same algorithm.
1737  *
1738  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1739  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1740  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1741  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1742  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1743  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1744  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1745  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1746  * which to extend the algorithm.
1747  */
1748 void
1749 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1750 {
1751         u_long bw;
1752         u_long bwnd;
1753         int save_ticks;
1754
1755         INP_LOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
1756
1757         /*
1758          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1759          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1760          */
1761         if (tcp_inflight_enable == 0 || tp->t_rttlow < tcp_inflight_rttthresh) {
1762                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1763                 tp->snd_bandwidth = 0;
1764                 return;
1765         }
1766
1767         /*
1768          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1769          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1770          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1771          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1772          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1773          * increases.
1774          *
1775          * Note: if ticks rollover 'bw' may wind up negative.  We must
1776          * effectively reset t_bw_rtttime for this case.
1777          */
1778         save_ticks = ticks;
1779         if ((u_int)(save_ticks - tp->t_bw_rtttime) < 1)
1780                 return;
1781
1782         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz /
1783             (save_ticks - tp->t_bw_rtttime);
1784         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1785         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1786         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || (int)bw < 0)
1787                 return;
1788         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1789
1790         tp->snd_bandwidth = bw;
1791
1792         /*
1793          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1794          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1795          * spot and also handles the bandwidth run-up case and stabilization.
1796          * Without the slop we could be locking ourselves into a lower
1797          * bandwidth.
1798          *
1799          * Situations Handled:
1800          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1801          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1802          *          specified, and also does a good job preventing
1803          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1804          *          (at least for the transmit side).
1805          *
1806          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1807          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1808          *          increases).
1809          *
1810          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1811          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1812          *          a little work).
1813          *
1814          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1815          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be
1816          *          on very slow connections.  A value no smaller then 5
1817          *          should be used, but only reduce this default if you have
1818          *          no other choice.
1819          */
1820 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1821         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) + tcp_inflight_stab * tp->t_maxseg / 10;
1822 #undef USERTT
1823
1824         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1825                 static int ltime;
1826                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1827                         ltime = ticks;
1828                         printf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1829                             tp,
1830                             bw,
1831                             tp->t_rttbest,
1832                             tp->t_srtt,
1833                             bwnd
1834                         );
1835                 }
1836         }
1837         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1838                 bwnd = tcp_inflight_min;
1839         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1840                 bwnd = tcp_inflight_max;
1841         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1842                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1843         tp->snd_bwnd = bwnd;
1844 }
1845
1846 #ifdef TCP_SIGNATURE
1847 /*
1848  * Callback function invoked by m_apply() to digest TCP segment data
1849  * contained within an mbuf chain.
1850  */
1851 static int
1852 tcp_signature_apply(void *fstate, void *data, u_int len)
1853 {
1854
1855         MD5Update(fstate, (u_char *)data, len);
1856         return (0);
1857 }
1858
1859 /*
1860  * Compute TCP-MD5 hash of a TCPv4 segment. (RFC2385)
1861  *
1862  * Parameters:
1863  * m            pointer to head of mbuf chain
1864  * off0         offset to TCP header within the mbuf chain
1865  * len          length of TCP segment data, excluding options
1866  * optlen       length of TCP segment options
1867  * buf          pointer to storage for computed MD5 digest
1868  * direction    direction of flow (IPSEC_DIR_INBOUND or OUTBOUND)
1869  *
1870  * We do this over ip, tcphdr, segment data, and the key in the SADB.
1871  * When called from tcp_input(), we can be sure that th_sum has been
1872  * zeroed out and verified already.
1873  *
1874  * This function is for IPv4 use only. Calling this function with an
1875  * IPv6 packet in the mbuf chain will yield undefined results.
1876  *
1877  * Return 0 if successful, otherwise return -1.
1878  *
1879  * XXX The key is retrieved from the system's PF_KEY SADB, by keying a
1880  * search with the destination IP address, and a 'magic SPI' to be
1881  * determined by the application. This is hardcoded elsewhere to 1179
1882  * right now. Another branch of this code exists which uses the SPD to
1883  * specify per-application flows but it is unstable.
1884  */
1885 int
1886 tcp_signature_compute(struct mbuf *m, int off0, int len, int optlen,
1887     u_char *buf, u_int direction)
1888 {
1889         union sockaddr_union dst;
1890         struct ippseudo ippseudo;
1891         MD5_CTX ctx;
1892         int doff;
1893         struct ip *ip;
1894         struct ipovly *ipovly;
1895         struct secasvar *sav;
1896         struct tcphdr *th;
1897         u_short savecsum;
1898
1899         KASSERT(m != NULL, ("NULL mbuf chain"));
1900         KASSERT(buf != NULL, ("NULL signature pointer"));
1901
1902         /* Extract the destination from the IP header in the mbuf. */
1903         ip = mtod(m, struct ip *);
1904         bzero(&dst, sizeof(union sockaddr_union));
1905         dst.sa.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1906         dst.sa.sa_family = AF_INET;
1907         dst.sin.sin_addr = (direction == IPSEC_DIR_INBOUND) ?
1908             ip->ip_src : ip->ip_dst;
1909
1910         /* Look up an SADB entry which matches the address of the peer. */
1911         sav = KEY_ALLOCSA(&dst, IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
1912         if (sav == NULL) {
1913                 printf("%s: SADB lookup failed for %s\n", __func__,
1914                     inet_ntoa(dst.sin.sin_addr));
1915                 return (EINVAL);
1916         }
1917
1918         MD5Init(&ctx);
1919         ipovly = (struct ipovly *)ip;
1920         th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip + off0);
1921         doff = off0 + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
1922
1923         /*
1924          * Step 1: Update MD5 hash with IP pseudo-header.
1925          *
1926          * XXX The ippseudo header MUST be digested in network byte order,
1927          * or else we'll fail the regression test. Assume all fields we've
1928          * been doing arithmetic on have been in host byte order.
1929          * XXX One cannot depend on ipovly->ih_len here. When called from
1930          * tcp_output(), the underlying ip_len member has not yet been set.
1931          */
1932         ippseudo.ippseudo_src = ipovly->ih_src;
1933         ippseudo.ippseudo_dst = ipovly->ih_dst;
1934         ippseudo.ippseudo_pad = 0;
1935         ippseudo.ippseudo_p = IPPROTO_TCP;
1936         ippseudo.ippseudo_len = htons(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
1937         MD5Update(&ctx, (char *)&ippseudo, sizeof(struct ippseudo));
1938
1939         /*
1940          * Step 2: Update MD5 hash with TCP header, excluding options.
1941          * The TCP checksum must be set to zero.
1942          */
1943         savecsum = th->th_sum;
1944         th->th_sum = 0;
1945         MD5Update(&ctx, (char *)th, sizeof(struct tcphdr));
1946         th->th_sum = savecsum;
1947
1948         /*
1949          * Step 3: Update MD5 hash with TCP segment data.
1950          *         Use m_apply() to avoid an early m_pullup().
1951          */
1952         if (len > 0)
1953                 m_apply(m, doff, len, tcp_signature_apply, &ctx);
1954
1955         /*
1956          * Step 4: Update MD5 hash with shared secret.
1957          */
1958         MD5Update(&ctx, sav->key_auth->key_data, _KEYLEN(sav->key_auth));
1959         MD5Final(buf, &ctx);
1960
1961         key_sa_recordxfer(sav, m);
1962         KEY_FREESAV(&sav);
1963         return (0);
1964 }
1965 #endif /* TCP_SIGNATURE */
1966
1967 static int
1968 sysctl_drop(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1969 {
1970         /* addrs[0] is a foreign socket, addrs[1] is a local one. */
1971         struct sockaddr_storage addrs[2];
1972         struct inpcb *inp;
1973         struct tcpcb *tp;
1974         struct tcptw *tw;
1975         struct sockaddr_in *fin, *lin;
1976 #ifdef INET6
1977         struct sockaddr_in6 *fin6, *lin6;
1978         struct in6_addr f6, l6;
1979 #endif
1980         int error;
1981
1982         inp = NULL;
1983         fin = lin = NULL;
1984 #ifdef INET6
1985         fin6 = lin6 = NULL;
1986 #endif
1987         error = 0;
1988
1989         if (req->oldptr != NULL || req->oldlen != 0)
1990                 return (EINVAL);
1991         if (req->newptr == NULL)
1992                 return (EPERM);
1993         if (req->newlen < sizeof(addrs))
1994                 return (ENOMEM);
1995         error = SYSCTL_IN(req, &addrs, sizeof(addrs));
1996         if (error)
1997                 return (error);
1998
1999         switch (addrs[0].ss_family) {
2000 #ifdef INET6
2001         case AF_INET6:
2002                 fin6 = (struct sockaddr_in6 *)&addrs[0];
2003                 lin6 = (struct sockaddr_in6 *)&addrs[1];
2004                 if (fin6->sin6_len != sizeof(struct sockaddr_in6) ||
2005                     lin6->sin6_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
2006                         return (EINVAL);
2007                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&fin6->sin6_addr)) {
2008                         if (!IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&lin6->sin6_addr))
2009                                 return (EINVAL);
2010                         in6_sin6_2_sin_in_sock((struct sockaddr *)&addrs[0]);
2011                         in6_sin6_2_sin_in_sock((struct sockaddr *)&addrs[1]);
2012                         fin = (struct sockaddr_in *)&addrs[0];
2013                         lin = (struct sockaddr_in *)&addrs[1];
2014                         break;
2015                 }
2016                 error = sa6_embedscope(fin6, ip6_use_defzone);
2017                 if (error)
2018                         return (error);
2019                 error = sa6_embedscope(lin6, ip6_use_defzone);
2020                 if (error)
2021                         return (error);
2022                 break;
2023 #endif
2024         case AF_INET:
2025                 fin = (struct sockaddr_in *)&addrs[0];
2026                 lin = (struct sockaddr_in *)&addrs[1];
2027                 if (fin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in) ||
2028                     lin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2029                         return (EINVAL);
2030                 break;
2031         default:
2032                 return (EINVAL);
2033         }
2034         INP_INFO_WLOCK(&tcbinfo);
2035         switch (addrs[0].ss_family) {
2036 #ifdef INET6
2037         case AF_INET6:
2038                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo, &f6, fin6->sin6_port,
2039                     &l6, lin6->sin6_port, 0, NULL);
2040                 break;
2041 #endif
2042         case AF_INET:
2043                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo, fin->sin_addr, fin->sin_port,
2044                     lin->sin_addr, lin->sin_port, 0, NULL);
2045                 break;
2046         }
2047         if (inp != NULL) {
2048                 INP_LOCK(inp);
2049                 if (inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) {
2050                         /*
2051                          * XXXRW: There currently exists a state where an
2052                          * inpcb is present, but its timewait state has been
2053                          * discarded.  For now, don't allow dropping of this
2054                          * type of inpcb.
2055                          */
2056                         tw = intotw(inp);
2057                         if (tw != NULL)
2058                                 tcp_twclose(tw, 0);
2059                         else
2060                                 INP_UNLOCK(inp);
2061                 } else if (!(inp->inp_vflag & INP_DROPPED) &&
2062                            !(inp->inp_socket->so_options & SO_ACCEPTCONN)) {
2063                         tp = intotcpcb(inp);
2064                         tp = tcp_drop(tp, ECONNABORTED);
2065                         if (tp != NULL)
2066                                 INP_UNLOCK(inp);
2067                 } else
2068                         INP_UNLOCK(inp);
2069         } else
2070                 error = ESRCH;
2071         INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
2072         return (error);
2073 }
2074
2075 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_DROP, drop,
2076     CTLTYPE_STRUCT|CTLFLAG_WR|CTLFLAG_SKIP, NULL,
2077     0, sysctl_drop, "", "Drop TCP connection");
2078
2079 /*
2080  * Generate a standardized TCP log line for use throughout the
2081  * tcp subsystem.  Memory allocation is done with M_NOWAIT to
2082  * allow use in the interrupt context.
2083  *
2084  * NB: The caller MUST free(s, M_TCPLOG) the returned string.
2085  * NB: The function may return NULL if memory allocation failed.
2086  *
2087  * Due to header inclusion and ordering limitations the struct ip
2088  * and ip6_hdr pointers have to be passed as void pointers.
2089  */
2090 char *
2091 tcp_log_addrs(struct in_conninfo *inc, struct tcphdr *th, void *ip4hdr,
2092     const void *ip6hdr)
2093 {
2094         char *s, *sp;
2095         size_t size;
2096         struct ip *ip;
2097 #ifdef INET6
2098         const struct ip6_hdr *ip6;
2099
2100         ip6 = (const struct ip6_hdr *)ip6hdr;
2101 #endif /* INET6 */
2102         ip = (struct ip *)ip4hdr;
2103
2104         /*
2105          * The log line looks like this:
2106          * "TCP: [1.2.3.4]:50332 to [1.2.3.4]:80 tcpflags 0x2<SYN>"
2107          */
2108         size = sizeof("TCP: []:12345 to []:12345 tcpflags 0x2<>") +
2109             sizeof(PRINT_TH_FLAGS) + 1 +
2110 #ifdef INET6
2111             2 * INET6_ADDRSTRLEN;
2112 #else
2113             2 * INET_ADDRSTRLEN;
2114 #endif /* INET6 */
2115
2116         /* Is logging enabled? */
2117         if (tcp_log_debug == 0 && tcp_log_in_vain == 0)
2118                 return (NULL);
2119
2120         s = malloc(size, M_TCPLOG, M_ZERO|M_NOWAIT);
2121         if (s == NULL)
2122                 return (NULL);
2123
2124         strcat(s, "TCP: [");
2125         sp = s + strlen(s);
2126
2127         if (inc && inc->inc_isipv6 == 0) {
2128                 inet_ntoa_r(inc->inc_faddr, sp);
2129                 sp = s + strlen(s);
2130                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(inc->inc_fport));
2131                 sp = s + strlen(s);
2132                 inet_ntoa_r(inc->inc_laddr, sp);
2133                 sp = s + strlen(s);
2134                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(inc->inc_lport));
2135 #ifdef INET6
2136         } else if (inc) {
2137                 ip6_sprintf(sp, &inc->inc6_faddr);
2138                 sp = s + strlen(s);
2139                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(inc->inc_fport));
2140                 sp = s + strlen(s);
2141                 ip6_sprintf(sp, &inc->inc6_laddr);
2142                 sp = s + strlen(s);
2143                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(inc->inc_lport));
2144         } else if (ip6 && th) {
2145                 ip6_sprintf(sp, &ip6->ip6_src);
2146                 sp = s + strlen(s);
2147                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(th->th_sport));
2148                 sp = s + strlen(s);
2149                 ip6_sprintf(sp, &ip6->ip6_dst);
2150                 sp = s + strlen(s);
2151                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(th->th_dport));
2152 #endif /* INET6 */
2153         } else if (ip && th) {
2154                 inet_ntoa_r(ip->ip_src, sp);
2155                 sp = s + strlen(s);
2156                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(th->th_sport));
2157                 sp = s + strlen(s);
2158                 inet_ntoa_r(ip->ip_dst, sp);
2159                 sp = s + strlen(s);
2160                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(th->th_dport));
2161         } else {
2162                 free(s, M_TCPLOG);
2163                 return (NULL);
2164         }
2165         sp = s + strlen(s);
2166         if (th)
2167                 sprintf(sp, " tcpflags 0x%b", th->th_flags, PRINT_TH_FLAGS);
2168         if (*(s + size - 1) != '\0')
2169                 panic("%s: string too long", __func__);
2170         return (s);
2171 }