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 #ifdef INET6
  89 #include <netinet6/tcp6_var.h>
  90 #endif
  91 #include <netinet/tcpip.h>
  92 #ifdef TCPDEBUG
  93 #include <netinet/tcp_debug.h>
  94 #endif
  95 #include <netinet6/ip6protosw.h>
  96
  97 #ifdef IPSEC
  98 #include <netipsec/ipsec.h>
  99 #include <netipsec/xform.h>
 100 #ifdef INET6
 101 #include <netipsec/ipsec6.h>
 102 #endif
 103 #include <netipsec/key.h>
 104 #endif /*IPSEC*/
 105
 106 #include <machine/in_cksum.h>
 107 #include <sys/md5.h>
 108
 109 #include <security/mac/mac_framework.h>
 110
 111 int     tcp_mssdflt = TCP_MSS;
 112 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW,
 113     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
 114
 115 #ifdef INET6
 116 int     tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
 117 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt,
 118     CTLFLAG_RW, &tcp_v6mssdflt , 0,
 119     "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
 120 #endif
 121
 122 /*
 123  * Minimum MSS we accept and use. This prevents DoS attacks where
 124  * we are forced to a ridiculous low MSS like 20 and send hundreds
 125  * of packets instead of one. The effect scales with the available
 126  * bandwidth and quickly saturates the CPU and network interface
 127  * with packet generation and sending. Set to zero to disable MINMSS
 128  * checking. This setting prevents us from sending too small packets.
 129  */
 130 int     tcp_minmss = TCP_MINMSS;
 131 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, minmss, CTLFLAG_RW,
 132     &tcp_minmss , 0, "Minmum TCP Maximum Segment Size");
 133
 134 int     tcp_do_rfc1323 = 1;
 135 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW,
 136     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
 137
 138 static int      tcp_log_debug = 0;
 139 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, log_debug, CTLFLAG_RW,
 140     &tcp_log_debug, 0, "Log errors caused by incoming TCP segments");
 141
 142 static int      tcp_tcbhashsize = 0;
 143 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RDTUN,
 144     &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control-block hashtable");
 145
 146 static int      do_tcpdrain = 1;
 147 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW,
 148     &do_tcpdrain, 0,
 149     "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
 150
 151 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, pcbcount, CTLFLAG_RD,
 152     &tcbinfo.ipi_count, 0, "Number of active PCBs");
 153
 154 static int      icmp_may_rst = 1;
 155 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW,
 156     &icmp_may_rst, 0,
 157     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
 158
 159 static int      tcp_isn_reseed_interval = 0;
 160 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
 161     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
 162
 163 /*
 164  * TCP bandwidth limiting sysctls.  Note that the default lower bound of
 165  * 1024 exists only for debugging.  A good production default would be
 166  * something like 6100.
 167  */
 168 SYSCTL_NODE(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight, CTLFLAG_RW, 0,
 169     "TCP inflight data limiting");
 170
 171 static int      tcp_inflight_enable = 1;
 172 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, enable, CTLFLAG_RW,
 173     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
 174
 175 static int      tcp_inflight_debug = 0;
 176 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, debug, CTLFLAG_RW,
 177     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
 178
 179 static int      tcp_inflight_rttthresh;
 180 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, rttthresh, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 181     &tcp_inflight_rttthresh, 0, sysctl_msec_to_ticks, "I",
 182     "RTT threshold below which inflight will deactivate itself");
 183
 184 static int      tcp_inflight_min = 6144;
 185 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, min, CTLFLAG_RW,
 186     &tcp_inflight_min, 0, "Lower-bound for TCP inflight window");
 187
 188 static int      tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 189 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, max, CTLFLAG_RW,
 190     &tcp_inflight_max, 0, "Upper-bound for TCP inflight window");
 191
 192 static int      tcp_inflight_stab = 20;
 193 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, stab, CTLFLAG_RW,
 194     &tcp_inflight_stab, 0, "Inflight Algorithm Stabilization 20 = 2 packets");
 195
 196 uma_zone_t sack_hole_zone;
 197
 198 static struct inpcb *tcp_notify(struct inpcb *, int);
 199 static void     tcp_isn_tick(void *);
 200
 201 /*
 202  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
 203  *
 204  * Note that this can be overridden by the kernel environment
 205  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
 206  */
 207 #ifndef TCBHASHSIZE
 208 #define TCBHASHSIZE     512
 209 #endif
 210
 211 /*
 212  * XXX
 213  * Callouts should be moved into struct tcp directly.  They are currently
 214  * separate because the tcpcb structure is exported to userland for sysctl
 215  * parsing purposes, which do not know about callouts.
 216  */
 217 struct tcpcb_mem {
 218         struct  tcpcb           tcb;
 219         struct  tcp_timer       tt;
 220 };
 221
 222 static uma_zone_t tcpcb_zone;
 223 MALLOC_DEFINE(M_TCPLOG, "tcplog", "TCP address and flags print buffers");
 224 struct callout isn_callout;
 225 static struct mtx isn_mtx;
 226
 227 #define ISN_LOCK_INIT() mtx_init(&isn_mtx, "isn_mtx", NULL, MTX_DEF)
 228 #define ISN_LOCK()      mtx_lock(&isn_mtx)
 229 #define ISN_UNLOCK()    mtx_unlock(&isn_mtx)
 230
 231 /*
 232  * TCP initialization.
 233  */
 234 static void
 235 tcp_zone_change(void *tag)
 236 {
 237
 238         uma_zone_set_max(tcbinfo.ipi_zone, maxsockets);
 239         uma_zone_set_max(tcpcb_zone, maxsockets);
 240         tcp_tw_zone_change();
 241 }
 242
 243 static int
 244 tcp_inpcb_init(void *mem, int size, int flags)
 245 {
 246         struct inpcb *inp = mem;
 247
 248         INP_LOCK_INIT(inp, "inp", "tcpinp");
 249         return (0);
 250 }
 251
 252 void
 253 tcp_init(void)
 254 {
 255
 256         int hashsize = TCBHASHSIZE;
 257         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
 258         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
 259         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
 260         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
 261         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
 262         tcp_msl = TCPTV_MSL;
 263         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
 264         if (tcp_rexmit_min < 1)
 265                 tcp_rexmit_min = 1;
 266         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
 267         tcp_inflight_rttthresh = TCPTV_INFLIGHT_RTTTHRESH;
 268         tcp_finwait2_timeout = TCPTV_FINWAIT2_TIMEOUT;
 269
 270         INP_INFO_LOCK_INIT(&tcbinfo, "tcp");
 271         LIST_INIT(&tcb);
 272         tcbinfo.ipi_listhead = &tcb;
 273         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
 274         if (!powerof2(hashsize)) {
 275                 printf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
 276                 hashsize = 512; /* safe default */
 277         }
 278         tcp_tcbhashsize = hashsize;
 279         tcbinfo.ipi_hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
 280             &tcbinfo.ipi_hashmask);
 281         tcbinfo.ipi_porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
 282             &tcbinfo.ipi_porthashmask);
 283         tcbinfo.ipi_zone = uma_zcreate("inpcb", sizeof(struct inpcb),
 284             NULL, NULL, tcp_inpcb_init, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 285         uma_zone_set_max(tcbinfo.ipi_zone, maxsockets);
 286 #ifdef INET6
 287 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
 288 #else /* INET6 */
 289 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
 290 #endif /* INET6 */
 291         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
 292                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
 293         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
 294                 panic("tcp_init");
 295 #undef TCP_MINPROTOHDR
 296         /*
 297          * These have to be type stable for the benefit of the timers.
 298          */
 299         tcpcb_zone = uma_zcreate("tcpcb", sizeof(struct tcpcb_mem),
 300             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 301         uma_zone_set_max(tcpcb_zone, maxsockets);
 302         tcp_tw_init();
 303         syncache_init();
 304         tcp_hc_init();
 305         tcp_reass_init();
 306         ISN_LOCK_INIT();
 307         callout_init(&isn_callout, CALLOUT_MPSAFE);
 308         tcp_isn_tick(NULL);
 309         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, tcp_fini, NULL,
 310                 SHUTDOWN_PRI_DEFAULT);
 311         sack_hole_zone = uma_zcreate("sackhole", sizeof(struct sackhole),
 312             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 313         EVENTHANDLER_REGISTER(maxsockets_change, tcp_zone_change, NULL,
 314                 EVENTHANDLER_PRI_ANY);
 315 }
 316
 317 void
 318 tcp_fini(void *xtp)
 319 {
 320
 321         callout_stop(&isn_callout);
 322 }
 323
 324 /*
 325  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
 326  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
 327  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
 328  */
 329 void
 330 tcpip_fillheaders(struct inpcb *inp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
 331 {
 332         struct tcphdr *th = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
 333
 334         INP_LOCK_ASSERT(inp);
 335
 336 #ifdef INET6
 337         if ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
 338                 struct ip6_hdr *ip6;
 339
 340                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
 341                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
 342                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
 343                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
 344                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
 345                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
 346                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
 347                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
 348                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
 349         } else
 350 #endif
 351         {
 352                 struct ip *ip;
 353
 354                 ip = (struct ip *)ip_ptr;
 355                 ip->ip_v = IPVERSION;
 356                 ip->ip_hl = 5;
 357                 ip->ip_tos = inp->inp_ip_tos;
 358                 ip->ip_len = 0;
 359                 ip->ip_id = 0;
 360                 ip->ip_off = 0;
 361                 ip->ip_ttl = inp->inp_ip_ttl;
 362                 ip->ip_sum = 0;
 363                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
 364                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
 365                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
 366         }
 367         th->th_sport = inp->inp_lport;
 368         th->th_dport = inp->inp_fport;
 369         th->th_seq = 0;
 370         th->th_ack = 0;
 371         th->th_x2 = 0;
 372         th->th_off = 5;
 373         th->th_flags = 0;
 374         th->th_win = 0;
 375         th->th_urp = 0;
 376         th->th_sum = 0;         /* in_pseudo() is called later for ipv4 */
 377 }
 378
 379 /*
 380  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
 381  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
 382  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
 383  */
 384 struct tcptemp *
 385 tcpip_maketemplate(struct inpcb *inp)
 386 {
 387         struct mbuf *m;
 388         struct tcptemp *n;
 389
 390         m = m_get(M_DONTWAIT, MT_DATA);
 391         if (m == NULL)
 392                 return (0);
 393         m->m_len = sizeof(struct tcptemp);
 394         n = mtod(m, struct tcptemp *);
 395
 396         tcpip_fillheaders(inp, (void *)&n->tt_ipgen, (void *)&n->tt_t);
 397         return (n);
 398 }
 399
 400 /*
 401  * Send a single message to the TCP at address specified by
 402  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
 403  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
 404  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
 405  * template for a connection.  If flags are given then we send
 406  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
 407  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
 408  *
 409  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
 410  * segment are as specified by the parameters.
 411  *
 412  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
 413  */
 414 void
 415 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
 416     tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
 417 {
 418         int tlen;
 419         int win = 0;
 420         struct ip *ip;
 421         struct tcphdr *nth;
 422 #ifdef INET6
 423         struct ip6_hdr *ip6;
 424         int isipv6;
 425 #endif /* INET6 */
 426         int ipflags = 0;
 427         struct inpcb *inp;
 428
 429         KASSERT(tp != NULL || m != NULL, ("tcp_respond: tp and m both NULL"));
 430
 431 #ifdef INET6
 432         isipv6 = ((struct ip *)ipgen)->ip_v == 6;
 433         ip6 = ipgen;
 434 #endif /* INET6 */
 435         ip = ipgen;
 436
 437         if (tp != NULL) {
 438                 inp = tp->t_inpcb;
 439                 KASSERT(inp != NULL, ("tcp control block w/o inpcb"));
 440                 INP_LOCK_ASSERT(inp);
 441         } else
 442                 inp = NULL;
 443
 444         if (tp != NULL) {
 445                 if (!(flags & TH_RST)) {
 446                         win = sbspace(&inp->inp_socket->so_rcv);
 447                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
 448                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
 449                 }
 450         }
 451         if (m == NULL) {
 452                 m = m_gethdr(M_DONTWAIT, MT_DATA);
 453                 if (m == NULL)
 454                         return;
 455                 tlen = 0;
 456                 m->m_data += max_linkhdr;
 457 #ifdef INET6
 458                 if (isipv6) {
 459                         bcopy((caddr_t)ip6, mtod(m, caddr_t),
 460                               sizeof(struct ip6_hdr));
 461                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 462                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 463                 } else
 464 #endif /* INET6 */
 465               {
 466                 bcopy((caddr_t)ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
 467                 ip = mtod(m, struct ip *);
 468                 nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 469               }
 470                 bcopy((caddr_t)th, (caddr_t)nth, sizeof(struct tcphdr));
 471                 flags = TH_ACK;
 472         } else {
 473                 m_freem(m->m_next);
 474                 m->m_next = NULL;
 475                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
 476                 /* m_len is set later */
 477                 tlen = 0;
 478 #define xchg(a,b,type) { type t; t=a; a=b; b=t; }
 479 #ifdef INET6
 480                 if (isipv6) {
 481                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
 482                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 483                 } else
 484 #endif /* INET6 */
 485               {
 486                 xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
 487                 nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 488               }
 489                 if (th != nth) {
 490                         /*
 491                          * this is usually a case when an extension header
 492                          * exists between the IPv6 header and the
 493                          * TCP header.
 494                          */
 495                         nth->th_sport = th->th_sport;
 496                         nth->th_dport = th->th_dport;
 497                 }
 498                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
 499 #undef xchg
 500         }
 501 #ifdef INET6
 502         if (isipv6) {
 503                 ip6->ip6_flow = 0;
 504                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
 505                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
 506                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof (struct tcphdr) +
 507                                                 tlen));
 508                 tlen += sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct tcphdr);
 509         } else
 510 #endif
 511         {
 512                 tlen += sizeof (struct tcpiphdr);
 513                 ip->ip_len = tlen;
 514                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
 515                 if (path_mtu_discovery)
 516                         ip->ip_off |= IP_DF;
 517         }
 518         m->m_len = tlen;
 519         m->m_pkthdr.len = tlen;
 520         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
 521 #ifdef MAC
 522         if (inp != NULL) {
 523                 /*
 524                  * Packet is associated with a socket, so allow the
 525                  * label of the response to reflect the socket label.
 526                  */
 527                 INP_LOCK_ASSERT(inp);
 528                 mac_create_mbuf_from_inpcb(inp, m);
 529         } else {
 530                 /*
 531                  * Packet is not associated with a socket, so possibly
 532                  * update the label in place.
 533                  */
 534                 mac_reflect_mbuf_tcp(m);
 535         }
 536 #endif
 537         nth->th_seq = htonl(seq);
 538         nth->th_ack = htonl(ack);
 539         nth->th_x2 = 0;
 540         nth->th_off = sizeof (struct tcphdr) >> 2;
 541         nth->th_flags = flags;
 542         if (tp != NULL)
 543                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
 544         else
 545                 nth->th_win = htons((u_short)win);
 546         nth->th_urp = 0;
 547 #ifdef INET6
 548         if (isipv6) {
 549                 nth->th_sum = 0;
 550                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
 551                                         sizeof(struct ip6_hdr),
 552                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
 553                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp != NULL ? tp->t_inpcb :
 554                     NULL, NULL);
 555         } else
 556 #endif /* INET6 */
 557         {
 558                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
 559                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
 560                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
 561                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
 562         }
 563 #ifdef TCPDEBUG
 564         if (tp == NULL || (inp->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
 565                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
 566 #endif
 567 #ifdef INET6
 568         if (isipv6)
 569                 (void) ip6_output(m, NULL, NULL, ipflags, NULL, NULL, inp);
 570         else
 571 #endif /* INET6 */
 572         (void) ip_output(m, NULL, NULL, ipflags, NULL, inp);
 573 }
 574
 575 /*
 576  * Create a new TCP control block, making an
 577  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
 578  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
 579  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
 580  */
 581 struct tcpcb *
 582 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
 583 {
 584         struct tcpcb_mem *tm;
 585         struct tcpcb *tp;
 586 #ifdef INET6
 587         int isipv6 = (inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 588 #endif /* INET6 */
 589
 590         tm = uma_zalloc(tcpcb_zone, M_NOWAIT | M_ZERO);
 591         if (tm == NULL)
 592                 return (NULL);
 593         tp = &tm->tcb;
 594         tp->t_timers = &tm->tt;
 595         /*      LIST_INIT(&tp->t_segq); */      /* XXX covered by M_ZERO */
 596         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd =
 597 #ifdef INET6
 598                 isipv6 ? tcp_v6mssdflt :
 599 #endif /* INET6 */
 600                 tcp_mssdflt;
 601
 602         /* Set up our timeouts. */
 603         callout_init(&tp->t_timers->tt_rexmt, CALLOUT_MPSAFE);
 604         callout_init(&tp->t_timers->tt_persist, CALLOUT_MPSAFE);
 605         callout_init(&tp->t_timers->tt_keep, CALLOUT_MPSAFE);
 606         callout_init(&tp->t_timers->tt_2msl, CALLOUT_MPSAFE);
 607         callout_init(&tp->t_timers->tt_delack, CALLOUT_MPSAFE);
 608
 609         if (tcp_do_rfc1323)
 610                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE|TF_REQ_TSTMP);
 611         if (tcp_do_sack)
 612                 tp->t_flags |= TF_SACK_PERMIT;
 613         TAILQ_INIT(&tp->snd_holes);
 614         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
 615         /*
 616          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
 617          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
 618          * reasonable initial retransmit time.
 619          */
 620         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
 621         tp->t_rttvar = ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
 622         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
 623         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
 624         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 625         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 626         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 627         tp->t_rcvtime = ticks;
 628         tp->t_bw_rtttime = ticks;
 629         /*
 630          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
 631          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
 632          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
 633          */
 634         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
 635         inp->inp_ppcb = tp;
 636         return (tp);            /* XXX */
 637 }
 638
 639 /*
 640  * Drop a TCP connection, reporting
 641  * the specified error.  If connection is synchronized,
 642  * then send a RST to peer.
 643  */
 644 struct tcpcb *
 645 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int errno)
 646 {
 647         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
 648
 649         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
 650         INP_LOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 651
 652         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
 653                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
 654                 (void) tcp_output(tp);
 655                 tcpstat.tcps_drops++;
 656         } else
 657                 tcpstat.tcps_conndrops++;
 658         if (errno == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
 659                 errno = tp->t_softerror;
 660         so->so_error = errno;
 661         return (tcp_close(tp));
 662 }
 663
 664 void
 665 tcp_discardcb(struct tcpcb *tp)
 666 {
 667         struct tseg_qent *q;
 668         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
 669         struct socket *so = inp->inp_socket;
 670 #ifdef INET6
 671         int isipv6 = (inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 672 #endif /* INET6 */
 673
 674         INP_LOCK_ASSERT(inp);
 675
 676         /*
 677          * Make sure that all of our timers are stopped before we
 678          * delete the PCB.
 679          */
 680         callout_stop(&tp->t_timers->tt_rexmt);
 681         callout_stop(&tp->t_timers->tt_persist);
 682         callout_stop(&tp->t_timers->tt_keep);
 683         callout_stop(&tp->t_timers->tt_2msl);
 684         callout_stop(&tp->t_timers->tt_delack);
 685
 686         /*
 687          * If we got enough samples through the srtt filter,
 688          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
 689          * 'Enough' is arbitrarily defined as 4 rtt samples.
 690          * 4 samples is enough for the srtt filter to converge
 691          * to within enough % of the correct value; fewer samples
 692          * and we could save a bogus rtt. The danger is not high
 693          * as tcp quickly recovers from everything.
 694          * XXX: Works very well but needs some more statistics!
 695          */
 696         if (tp->t_rttupdated >= 4) {
 697                 struct hc_metrics_lite metrics;
 698                 u_long ssthresh;
 699
 700                 bzero(&metrics, sizeof(metrics));
 701                 /*
 702                  * Update the ssthresh always when the conditions below
 703                  * are satisfied. This gives us better new start value
 704                  * for the congestion avoidance for new connections.
 705                  * ssthresh is only set if packet loss occured on a session.
 706                  *
 707                  * XXXRW: 'so' may be NULL here, and/or socket buffer may be
 708                  * being torn down.  Ideally this code would not use 'so'.
 709                  */
 710                 ssthresh = tp->snd_ssthresh;
 711                 if (ssthresh != 0 && ssthresh < so->so_snd.sb_hiwat / 2) {
 712                         /*
 713                          * convert the limit from user data bytes to
 714                          * packets then to packet data bytes.
 715                          */
 716                         ssthresh = (ssthresh + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
 717                         if (ssthresh < 2)
 718                                 ssthresh = 2;
 719                         ssthresh *= (u_long)(tp->t_maxseg +
 720 #ifdef INET6
 721                                       (isipv6 ? sizeof (struct ip6_hdr) +
 722                                                sizeof (struct tcphdr) :
 723 #endif
 724                                        sizeof (struct tcpiphdr)
 725 #ifdef INET6
 726                                        )
 727 #endif
 728                                       );
 729                 } else
 730                         ssthresh = 0;
 731                 metrics.rmx_ssthresh = ssthresh;
 732
 733                 metrics.rmx_rtt = tp->t_srtt;
 734                 metrics.rmx_rttvar = tp->t_rttvar;
 735                 /* XXX: This wraps if the pipe is more than 4 Gbit per second */
 736                 metrics.rmx_bandwidth = tp->snd_bandwidth;
 737                 metrics.rmx_cwnd = tp->snd_cwnd;
 738                 metrics.rmx_sendpipe = 0;
 739                 metrics.rmx_recvpipe = 0;
 740
 741                 tcp_hc_update(&inp->inp_inc, &metrics);
 742         }
 743
 744         /* free the reassembly queue, if any */
 745         while ((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
 746                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
 747                 m_freem(q->tqe_m);
 748                 uma_zfree(tcp_reass_zone, q);
 749                 tp->t_segqlen--;
 750                 tcp_reass_qsize--;
 751         }
 752         tcp_free_sackholes(tp);
 753         inp->inp_ppcb = NULL;
 754         tp->t_inpcb = NULL;
 755         uma_zfree(tcpcb_zone, tp);
 756 }
 757
 758 /*
 759  * Attempt to close a TCP control block, marking it as dropped, and freeing
 760  * the socket if we hold the only reference.
 761  */
 762 struct tcpcb *
 763 tcp_close(struct tcpcb *tp)
 764 {
 765         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
 766         struct socket *so;
 767
 768         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
 769         INP_LOCK_ASSERT(inp);
 770
 771         in_pcbdrop(inp);
 772         tcpstat.tcps_closed++;
 773         KASSERT(inp->inp_socket != NULL, ("tcp_close: inp_socket NULL"));
 774         so = inp->inp_socket;
 775         soisdisconnected(so);
 776         if (inp->inp_vflag & INP_SOCKREF) {
 777                 KASSERT(so->so_state & SS_PROTOREF,
 778                     ("tcp_close: !SS_PROTOREF"));
 779                 inp->inp_vflag &= ~INP_SOCKREF;
 780                 INP_UNLOCK(inp);
 781                 ACCEPT_LOCK();
 782                 SOCK_LOCK(so);
 783                 so->so_state &= ~SS_PROTOREF;
 784                 sofree(so);
 785                 return (NULL);
 786         }
 787         return (tp);
 788 }
 789
 790 void
 791 tcp_drain(void)
 792 {
 793
 794         if (do_tcpdrain) {
 795                 struct inpcb *inpb;
 796                 struct tcpcb *tcpb;
 797                 struct tseg_qent *te;
 798
 799         /*
 800          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
 801          * if there is one...
 802          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
 803          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
 804          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
 805          *      usefull.
 806          */
 807                 INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
 808                 LIST_FOREACH(inpb, tcbinfo.ipi_listhead, inp_list) {
 809                         if (inpb->inp_vflag & INP_TIMEWAIT)
 810                                 continue;
 811                         INP_LOCK(inpb);
 812                         if ((tcpb = intotcpcb(inpb)) != NULL) {
 813                                 while ((te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq))
 814                                     != NULL) {
 815                                         LIST_REMOVE(te, tqe_q);
 816                                         m_freem(te->tqe_m);
 817                                         uma_zfree(tcp_reass_zone, te);
 818                                         tcpb->t_segqlen--;
 819                                         tcp_reass_qsize--;
 820                                 }
 821                                 tcp_clean_sackreport(tcpb);
 822                         }
 823                         INP_UNLOCK(inpb);
 824                 }
 825                 INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
 826         }
 827 }
 828
 829 /*
 830  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
 831  * store error as soft error, but wake up user
 832  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
 833  *
 834  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
 835  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
 836  */
 837 static struct inpcb *
 838 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
 839 {
 840         struct tcpcb *tp;
 841
 842         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
 843         INP_LOCK_ASSERT(inp);
 844
 845         if ((inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) ||
 846             (inp->inp_vflag & INP_DROPPED))
 847                 return (inp);
 848
 849         tp = intotcpcb(inp);
 850         KASSERT(tp != NULL, ("tcp_notify: tp == NULL"));
 851
 852         /*
 853          * Ignore some errors if we are hooked up.
 854          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
 855          * and receives a second error, give up now.  This is better
 856          * than waiting a long time to establish a connection that
 857          * can never complete.
 858          */
 859         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
 860             (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
 861              error == EHOSTDOWN)) {
 862                 return (inp);
 863         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
 864             tp->t_softerror) {
 865                 tp = tcp_drop(tp, error);
 866                 if (tp != NULL)
 867                         return (inp);
 868                 else
 869                         return (NULL);
 870         } else {
 871                 tp->t_softerror = error;
 872                 return (inp);
 873         }
 874 #if 0
 875         wakeup( &so->so_timeo);
 876         sorwakeup(so);
 877         sowwakeup(so);
 878 #endif
 879 }
 880
 881 static int
 882 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 883 {
 884         int error, i, m, n, pcb_count;
 885         struct inpcb *inp, **inp_list;
 886         inp_gen_t gencnt;
 887         struct xinpgen xig;
 888
 889         /*
 890          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
 891          * resource-intensive to repeat twice on every request.
 892          */
 893         if (req->oldptr == NULL) {
 894                 m = syncache_pcbcount();
 895                 n = tcbinfo.ipi_count;
 896                 req->oldidx = 2 * (sizeof xig)
 897                         + ((m + n) + n/8) * sizeof(struct xtcpcb);
 898                 return (0);
 899         }
 900
 901         if (req->newptr != NULL)
 902                 return (EPERM);
 903
 904         /*
 905          * OK, now we're committed to doing something.
 906          */
 907         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
 908         gencnt = tcbinfo.ipi_gencnt;
 909         n = tcbinfo.ipi_count;
 910         INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
 911
 912         m = syncache_pcbcount();
 913
 914         error = sysctl_wire_old_buffer(req, 2 * (sizeof xig)
 915                 + (n + m) * sizeof(struct xtcpcb));
 916         if (error != 0)
 917                 return (error);
 918
 919         xig.xig_len = sizeof xig;
 920         xig.xig_count = n + m;
 921         xig.xig_gen = gencnt;
 922         xig.xig_sogen = so_gencnt;
 923         error = SYSCTL_OUT(req, &xig, sizeof xig);
 924         if (error)
 925                 return (error);
 926
 927         error = syncache_pcblist(req, m, &pcb_count);
 928         if (error)
 929                 return (error);
 930
 931         inp_list = malloc(n * sizeof *inp_list, M_TEMP, M_WAITOK);
 932         if (inp_list == NULL)
 933                 return (ENOMEM);
 934
 935         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
 936         for (inp = LIST_FIRST(tcbinfo.ipi_listhead), i = 0; inp != NULL && i
 937             < n; inp = LIST_NEXT(inp, inp_list)) {
 938                 INP_LOCK(inp);
 939                 if (inp->inp_gencnt <= gencnt) {
 940                         /*
 941                          * XXX: This use of cr_cansee(), introduced with
 942                          * TCP state changes, is not quite right, but for
 943                          * now, better than nothing.
 944                          */
 945                         if (inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) {
 946                                 if (intotw(inp) != NULL)
 947                                         error = cr_cansee(req->td->td_ucred,
 948                                             intotw(inp)->tw_cred);
 949                                 else
 950                                         error = EINVAL; /* Skip this inp. */
 951                         } else
 952                                 error = cr_canseesocket(req->td->td_ucred,
 953                                     inp->inp_socket);
 954                         if (error == 0)
 955                                 inp_list[i++] = inp;
 956                 }
 957                 INP_UNLOCK(inp);
 958         }
 959         INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
 960         n = i;
 961
 962         error = 0;
 963         for (i = 0; i < n; i++) {
 964                 inp = inp_list[i];
 965                 INP_LOCK(inp);
 966                 if (inp->inp_gencnt <= gencnt) {
 967                         struct xtcpcb xt;
 968                         void *inp_ppcb;
 969
 970                         bzero(&xt, sizeof(xt));
 971                         xt.xt_len = sizeof xt;
 972                         /* XXX should avoid extra copy */
 973                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
 974                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
 975                         if (inp_ppcb == NULL)
 976                                 bzero((char *) &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
 977                         else if (inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) {
 978                                 bzero((char *) &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
 979                                 xt.xt_tp.t_state = TCPS_TIME_WAIT;
 980                         } else
 981                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
 982                         if (inp->inp_socket != NULL)
 983                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
 984                         else {
 985                                 bzero(&xt.xt_socket, sizeof xt.xt_socket);
 986                                 xt.xt_socket.xso_protocol = IPPROTO_TCP;
 987                         }
 988                         xt.xt_inp.inp_gencnt = inp->inp_gencnt;
 989                         INP_UNLOCK(inp);
 990                         error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
 991                 } else
 992                         INP_UNLOCK(inp);
 993
 994         }
 995         if (!error) {
 996                 /*
 997                  * Give the user an updated idea of our state.
 998                  * If the generation differs from what we told
 999                  * her before, she knows that something happened
1000                  * while we were processing this request, and it
1001                  * might be necessary to retry.
1002                  */
1003                 INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
1004                 xig.xig_gen = tcbinfo.ipi_gencnt;
1005                 xig.xig_sogen = so_gencnt;
1006                 xig.xig_count = tcbinfo.ipi_count + pcb_count;
1007                 INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
1008                 error = SYSCTL_OUT(req, &xig, sizeof xig);
1009         }
1010         free(inp_list, M_TEMP);
1011         return (error);
1012 }
1013
1014 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1015     tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1016
1017 static int
1018 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1019 {
1020         struct xucred xuc;
1021         struct sockaddr_in addrs[2];
1022         struct inpcb *inp;
1023         int error;
1024
1025         error = priv_check(req->td, PRIV_NETINET_GETCRED);
1026         if (error)
1027                 return (error);
1028         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof(addrs));
1029         if (error)
1030                 return (error);
1031         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
1032         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo, addrs[1].sin_addr, addrs[1].sin_port,
1033             addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1034         if (inp == NULL) {
1035                 error = ENOENT;
1036                 goto outunlocked;
1037         }
1038         INP_LOCK(inp);
1039         if (inp->inp_socket == NULL) {
1040                 error = ENOENT;
1041                 goto out;
1042         }
1043         error = cr_canseesocket(req->td->td_ucred, inp->inp_socket);
1044         if (error)
1045                 goto out;
1046         cru2x(inp->inp_socket->so_cred, &xuc);
1047 out:
1048         INP_UNLOCK(inp);
1049 outunlocked:
1050         INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
1051         if (error == 0)
1052                 error = SYSCTL_OUT(req, &xuc, sizeof(struct xucred));
1053         return (error);
1054 }
1055
1056 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred,
1057     CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RW|CTLFLAG_PRISON, 0, 0,
1058     tcp_getcred, "S,xucred", "Get the xucred of a TCP connection");
1059
1060 #ifdef INET6
1061 static int
1062 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1063 {
1064         struct xucred xuc;
1065         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1066         struct inpcb *inp;
1067         int error, mapped = 0;
1068
1069         error = priv_check(req->td, PRIV_NETINET_GETCRED);
1070         if (error)
1071                 return (error);
1072         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof(addrs));
1073         if (error)
1074                 return (error);
1075         if ((error = sa6_embedscope(&addrs[0], ip6_use_defzone)) != 0 ||
1076             (error = sa6_embedscope(&addrs[1], ip6_use_defzone)) != 0) {
1077                 return (error);
1078         }
1079         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1080                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1081                         mapped = 1;
1082                 else
1083                         return (EINVAL);
1084         }
1085
1086         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
1087         if (mapped == 1)
1088                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo,
1089                         *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1090                         addrs[1].sin6_port,
1091                         *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1092                         addrs[0].sin6_port,
1093                         0, NULL);
1094         else
1095                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo,
1096                         &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1097                         &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port, 0, NULL);
1098         if (inp == NULL) {
1099                 error = ENOENT;
1100                 goto outunlocked;
1101         }
1102         INP_LOCK(inp);
1103         if (inp->inp_socket == NULL) {
1104                 error = ENOENT;
1105                 goto out;
1106         }
1107         error = cr_canseesocket(req->td->td_ucred, inp->inp_socket);
1108         if (error)
1109                 goto out;
1110         cru2x(inp->inp_socket->so_cred, &xuc);
1111 out:
1112         INP_UNLOCK(inp);
1113 outunlocked:
1114         INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
1115         if (error == 0)
1116                 error = SYSCTL_OUT(req, &xuc, sizeof(struct xucred));
1117         return (error);
1118 }
1119
1120 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred,
1121     CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RW|CTLFLAG_PRISON, 0, 0,
1122     tcp6_getcred, "S,xucred", "Get the xucred of a TCP6 connection");
1123 #endif
1124
1125
1126 void
1127 tcp_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *vip)
1128 {
1129         struct ip *ip = vip;
1130         struct tcphdr *th;
1131         struct in_addr faddr;
1132         struct inpcb *inp;
1133         struct tcpcb *tp;
1134         struct inpcb *(*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1135         struct icmp *icp;
1136         struct in_conninfo inc;
1137         tcp_seq icmp_tcp_seq;
1138         int mtu;
1139
1140         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1141         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1142                 return;
1143
1144         if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1145                 notify = tcp_mtudisc;
1146         else if (icmp_may_rst && (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1147                 cmd == PRC_UNREACH_PORT || cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) && ip)
1148                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1149         /*
1150          * Redirects don't need to be handled up here.
1151          */
1152         else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd))
1153                 return;
1154         /*
1155          * Source quench is depreciated.
1156          */
1157         else if (cmd == PRC_QUENCH)
1158                 return;
1159         /*
1160          * Hostdead is ugly because it goes linearly through all PCBs.
1161          * XXX: We never get this from ICMP, otherwise it makes an
1162          * excellent DoS attack on machines with many connections.
1163          */
1164         else if (cmd == PRC_HOSTDEAD)
1165                 ip = NULL;
1166         else if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0)
1167                 return;
1168         if (ip != NULL) {
1169                 icp = (struct icmp *)((caddr_t)ip
1170                                       - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1171                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip
1172                                        + (ip->ip_hl << 2));
1173                 INP_INFO_WLOCK(&tcbinfo);
1174                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo, faddr, th->th_dport,
1175                     ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1176                 if (inp != NULL)  {
1177                         INP_LOCK(inp);
1178                         if (!(inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) &&
1179                             !(inp->inp_vflag & INP_DROPPED) &&
1180                             !(inp->inp_socket == NULL)) {
1181                                 icmp_tcp_seq = htonl(th->th_seq);
1182                                 tp = intotcpcb(inp);
1183                                 if (SEQ_GEQ(icmp_tcp_seq, tp->snd_una) &&
1184                                     SEQ_LT(icmp_tcp_seq, tp->snd_max)) {
1185                                         if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1186                                             /*
1187                                              * MTU discovery:
1188                                              * If we got a needfrag set the MTU
1189                                              * in the route to the suggested new
1190                                              * value (if given) and then notify.
1191                                              */
1192                                             bzero(&inc, sizeof(inc));
1193                                             inc.inc_flags = 0;  /* IPv4 */
1194                                             inc.inc_faddr = faddr;
1195
1196                                             mtu = ntohs(icp->icmp_nextmtu);
1197                                             /*
1198                                              * If no alternative MTU was
1199                                              * proposed, try the next smaller
1200                                              * one.  ip->ip_len has already
1201                                              * been swapped in icmp_input().
1202                                              */
1203                                             if (!mtu)
1204                                                 mtu = ip_next_mtu(ip->ip_len,
1205                                                  1);
1206                                             if (mtu < max(296, (tcp_minmss)
1207                                                  + sizeof(struct tcpiphdr)))
1208                                                 mtu = 0;
1209                                             if (!mtu)
1210                                                 mtu = tcp_mssdflt
1211                                                  + sizeof(struct tcpiphdr);
1212                                             /*
1213                                              * Only cache the the MTU if it
1214                                              * is smaller than the interface
1215                                              * or route MTU.  tcp_mtudisc()
1216                                              * will do right thing by itself.
1217                                              */
1218                                             if (mtu <= tcp_maxmtu(&inc, NULL))
1219                                                 tcp_hc_updatemtu(&inc, mtu);
1220                                         }
1221
1222                                         inp = (*notify)(inp, inetctlerrmap[cmd]);
1223                                 }
1224                         }
1225                         if (inp != NULL)
1226                                 INP_UNLOCK(inp);
1227                 } else {
1228                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1229                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1230                         inc.inc_faddr = faddr;
1231                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1232 #ifdef INET6
1233                         inc.inc_isipv6 = 0;
1234 #endif
1235                         syncache_unreach(&inc, th);
1236                 }
1237                 INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
1238         } else
1239                 in_pcbnotifyall(&tcbinfo, faddr, inetctlerrmap[cmd], notify);
1240 }
1241
1242 #ifdef INET6
1243 void
1244 tcp6_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *d)
1245 {
1246         struct tcphdr th;
1247         struct inpcb *(*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1248         struct ip6_hdr *ip6;
1249         struct mbuf *m;
1250         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1251         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1252         int off;
1253         struct tcp_portonly {
1254                 u_int16_t th_sport;
1255                 u_int16_t th_dport;
1256         } *thp;
1257
1258         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1259             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1260                 return;
1261
1262         if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1263                 notify = tcp_mtudisc;
1264         else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1265                  ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0))
1266                 return;
1267         /* Source quench is depreciated. */
1268         else if (cmd == PRC_QUENCH)
1269                 return;
1270
1271         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1272         if (d != NULL) {
1273                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1274                 m = ip6cp->ip6c_m;
1275                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1276                 off = ip6cp->ip6c_off;
1277                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1278         } else {
1279                 m = NULL;
1280                 ip6 = NULL;
1281                 off = 0;        /* fool gcc */
1282                 sa6_src = &sa6_any;
1283         }
1284
1285         if (ip6 != NULL) {
1286                 struct in_conninfo inc;
1287                 /*
1288                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1289                  * M and OFF are valid.
1290                  */
1291
1292                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1293                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof(*thp))
1294                         return;
1295
1296                 bzero(&th, sizeof(th));
1297                 m_copydata(m, off, sizeof(*thp), (caddr_t)&th);
1298
1299                 in6_pcbnotify(&tcbinfo, sa, th.th_dport,
1300                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1301                     th.th_sport, cmd, NULL, notify);
1302
1303                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1304                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1305                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1306                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1307                 inc.inc_isipv6 = 1;
1308                 INP_INFO_WLOCK(&tcbinfo);
1309                 syncache_unreach(&inc, &th);
1310                 INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
1311         } else
1312                 in6_pcbnotify(&tcbinfo, sa, 0, (const struct sockaddr *)sa6_src,
1313                               0, cmd, NULL, notify);
1314 }
1315 #endif /* INET6 */
1316
1317
1318 /*
1319  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1320  *
1321  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1322  * 1.  In SYN-ACK packets.
1323  * 2.  In SYN packets.
1324  *
1325  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1326  * tcp_syncache.c for details.
1327  *
1328  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1329  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1330  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1331  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1332  * RFC 1948 is used, with only small modifications.
1333  *
1334  * Implementation details:
1335  *
1336  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1337  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1338  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1339  * before rollover.
1340  *
1341  * As reading the *exact* system time is too expensive to be done
1342  * whenever setting up a TCP connection, we increment the time
1343  * offset in two ways.  First, a small random positive increment
1344  * is added to isn_offset for each connection that is set up.
1345  * Second, the function tcp_isn_tick fires once per clock tick
1346  * and increments isn_offset as necessary so that sequence numbers
1347  * are incremented at approximately ISN_BYTES_PER_SECOND.  The
1348  * random positive increments serve only to ensure that the same
1349  * exact sequence number is never sent out twice (as could otherwise
1350  * happen when a port is recycled in less than the system tick
1351  * interval.)
1352  *
1353  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1354  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1355  * as reseeding should not be necessary.
1356  *
1357  * Locking of the global variables isn_secret, isn_last_reseed, isn_offset,
1358  * isn_offset_old, and isn_ctx is performed using the TCP pcbinfo lock.  In
1359  * general, this means holding an exclusive (write) lock.
1360  */
1361
1362 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1363 #define ISN_STATIC_INCREMENT 4096
1364 #define ISN_RANDOM_INCREMENT (4096 - 1)
1365
1366 static u_char isn_secret[32];
1367 static int isn_last_reseed;
1368 static u_int32_t isn_offset, isn_offset_old;
1369 static MD5_CTX isn_ctx;
1370
1371 tcp_seq
1372 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1373 {
1374         u_int32_t md5_buffer[4];
1375         tcp_seq new_isn;
1376
1377         INP_LOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
1378
1379         ISN_LOCK();
1380         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1381         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1382              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1383                 < (u_int)ticks))) {
1384                 read_random(&isn_secret, sizeof(isn_secret));
1385                 isn_last_reseed = ticks;
1386         }
1387
1388         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1389         MD5Init(&isn_ctx);
1390         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1391         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1392 #ifdef INET6
1393         if ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
1394                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1395                           sizeof(struct in6_addr));
1396                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1397                           sizeof(struct in6_addr));
1398         } else
1399 #endif
1400         {
1401                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1402                           sizeof(struct in_addr));
1403                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1404                           sizeof(struct in_addr));
1405         }
1406         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1407         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1408         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1409         isn_offset += ISN_STATIC_INCREMENT +
1410                 (arc4random() & ISN_RANDOM_INCREMENT);
1411         new_isn += isn_offset;
1412         ISN_UNLOCK();
1413         return (new_isn);
1414 }
1415
1416 /*
1417  * Increment the offset to the next ISN_BYTES_PER_SECOND / 100 boundary
1418  * to keep time flowing at a relatively constant rate.  If the random
1419  * increments have already pushed us past the projected offset, do nothing.
1420  */
1421 static void
1422 tcp_isn_tick(void *xtp)
1423 {
1424         u_int32_t projected_offset;
1425
1426         ISN_LOCK();
1427         projected_offset = isn_offset_old + ISN_BYTES_PER_SECOND / 100;
1428
1429         if (SEQ_GT(projected_offset, isn_offset))
1430                 isn_offset = projected_offset;
1431
1432         isn_offset_old = isn_offset;
1433         callout_reset(&isn_callout, hz/100, tcp_isn_tick, NULL);
1434         ISN_UNLOCK();
1435 }
1436
1437 /*
1438  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1439  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1440  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1441  */
1442 struct inpcb *
1443 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int errno)
1444 {
1445         struct tcpcb *tp;
1446
1447         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
1448         INP_LOCK_ASSERT(inp);
1449
1450         if ((inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) ||
1451             (inp->inp_vflag & INP_DROPPED))
1452                 return (inp);
1453
1454         tp = intotcpcb(inp);
1455         if (tp->t_state != TCPS_SYN_SENT)
1456                 return (inp);
1457
1458         tp = tcp_drop(tp, errno);
1459         if (tp != NULL)
1460                 return (inp);
1461         else
1462                 return (NULL);
1463 }
1464
1465 /*
1466  * When `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1467  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1468  * since we know the packet we just sent was dropped.
1469  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1470  */
1471 struct inpcb *
1472 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int errno)
1473 {
1474         struct tcpcb *tp;
1475         struct socket *so = inp->inp_socket;
1476         u_int maxmtu;
1477         u_int romtu;
1478         int mss;
1479 #ifdef INET6
1480         int isipv6;
1481 #endif /* INET6 */
1482
1483         INP_LOCK_ASSERT(inp);
1484         if ((inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) ||
1485             (inp->inp_vflag & INP_DROPPED))
1486                 return (inp);
1487
1488         tp = intotcpcb(inp);
1489         KASSERT(tp != NULL, ("tcp_mtudisc: tp == NULL"));
1490
1491 #ifdef INET6
1492         isipv6 = (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
1493 #endif
1494         maxmtu = tcp_hc_getmtu(&inp->inp_inc); /* IPv4 and IPv6 */
1495         romtu =
1496 #ifdef INET6
1497             isipv6 ? tcp_maxmtu6(&inp->inp_inc, NULL) :
1498 #endif /* INET6 */
1499             tcp_maxmtu(&inp->inp_inc, NULL);
1500         if (!maxmtu)
1501                 maxmtu = romtu;
1502         else
1503                 maxmtu = min(maxmtu, romtu);
1504         if (!maxmtu) {
1505                 tp->t_maxopd = tp->t_maxseg =
1506 #ifdef INET6
1507                         isipv6 ? tcp_v6mssdflt :
1508 #endif /* INET6 */
1509                         tcp_mssdflt;
1510                 return (inp);
1511         }
1512         mss = maxmtu -
1513 #ifdef INET6
1514                 (isipv6 ? sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1515 #endif /* INET6 */
1516                  sizeof(struct tcpiphdr)
1517 #ifdef INET6
1518                  )
1519 #endif /* INET6 */
1520                 ;
1521
1522         /*
1523          * XXX - The above conditional probably violates the TCP
1524          * spec.  The problem is that, since we don't know the
1525          * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1526          * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1527          * never actually take place, because the conservative
1528          * default is much less than the MTUs typically seen
1529          * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1530          * this under the carpet.
1531          *
1532          * The conservative default might not actually be a problem
1533          * if the only case this occurs is when sending an initial
1534          * SYN with options and data to a host we've never talked
1535          * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1536          * will get recorded and the new parameters should get
1537          * recomputed.  For Further Study.
1538          */
1539         if (tp->t_maxopd <= mss)
1540                 return (inp);
1541         tp->t_maxopd = mss;
1542
1543         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP|TF_NOOPT)) == TF_REQ_TSTMP &&
1544             (tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) == TF_RCVD_TSTMP)
1545                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1546 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0
1547         if (mss > MCLBYTES)
1548                 mss &= ~(MCLBYTES-1);
1549 #else
1550         if (mss > MCLBYTES)
1551                 mss = mss / MCLBYTES * MCLBYTES;
1552 #endif
1553         if (so->so_snd.sb_hiwat < mss)
1554                 mss = so->so_snd.sb_hiwat;
1555
1556         tp->t_maxseg = mss;
1557
1558         tcpstat.tcps_mturesent++;
1559         tp->t_rtttime = 0;
1560         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1561         tcp_free_sackholes(tp);
1562         tp->snd_recover = tp->snd_max;
1563         if (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT)
1564                 EXIT_FASTRECOVERY(tp);
1565         tcp_output(tp);
1566         return (inp);
1567 }
1568
1569 /*
1570  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1571  * is found and it cannot be allocated, then return NULL.  This routine
1572  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1573  * to get the interface MTU.
1574  */
1575 u_long
1576 tcp_maxmtu(struct in_conninfo *inc, int *flags)
1577 {
1578         struct route sro;
1579         struct sockaddr_in *dst;
1580         struct ifnet *ifp;
1581         u_long maxmtu = 0;
1582
1583         KASSERT(inc != NULL, ("tcp_maxmtu with NULL in_conninfo pointer"));
1584
1585         bzero(&sro, sizeof(sro));
1586         if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1587                 dst = (struct sockaddr_in *)&sro.ro_dst;
1588                 dst->sin_family = AF_INET;
1589                 dst->sin_len = sizeof(*dst);
1590                 dst->sin_addr = inc->inc_faddr;
1591                 rtalloc_ign(&sro, RTF_CLONING);
1592         }
1593         if (sro.ro_rt != NULL) {
1594                 ifp = sro.ro_rt->rt_ifp;
1595                 if (sro.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu == 0)
1596                         maxmtu = ifp->if_mtu;
1597                 else
1598                         maxmtu = min(sro.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu, ifp->if_mtu);
1599
1600                 /* Report additional interface capabilities. */
1601                 if (flags != NULL) {
1602                         if (ifp->if_capenable & IFCAP_TSO4 &&
1603                             ifp->if_hwassist & CSUM_TSO)
1604                                 *flags |= CSUM_TSO;
1605                 }
1606                 RTFREE(sro.ro_rt);
1607         }
1608         return (maxmtu);
1609 }
1610
1611 #ifdef INET6
1612 u_long
1613 tcp_maxmtu6(struct in_conninfo *inc, int *flags)
1614 {
1615         struct route_in6 sro6;
1616         struct ifnet *ifp;
1617         u_long maxmtu = 0;
1618
1619         KASSERT(inc != NULL, ("tcp_maxmtu6 with NULL in_conninfo pointer"));
1620
1621         bzero(&sro6, sizeof(sro6));
1622         if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1623                 sro6.ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1624                 sro6.ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1625                 sro6.ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1626                 rtalloc_ign((struct route *)&sro6, RTF_CLONING);
1627         }
1628         if (sro6.ro_rt != NULL) {
1629                 ifp = sro6.ro_rt->rt_ifp;
1630                 if (sro6.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu == 0)
1631                         maxmtu = IN6_LINKMTU(sro6.ro_rt->rt_ifp);
1632                 else
1633                         maxmtu = min(sro6.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu,
1634                                      IN6_LINKMTU(sro6.ro_rt->rt_ifp));
1635
1636                 /* Report additional interface capabilities. */
1637                 if (flags != NULL) {
1638                         if (ifp->if_capenable & IFCAP_TSO6 &&
1639                             ifp->if_hwassist & CSUM_TSO)
1640                                 *flags |= CSUM_TSO;
1641                 }
1642                 RTFREE(sro6.ro_rt);
1643         }
1644
1645         return (maxmtu);
1646 }
1647 #endif /* INET6 */
1648
1649 #ifdef IPSEC
1650 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1651 size_t
1652 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1653 {
1654         struct inpcb *inp;
1655         struct mbuf *m;
1656         size_t hdrsiz;
1657         struct ip *ip;
1658 #ifdef INET6
1659         struct ip6_hdr *ip6;
1660 #endif
1661         struct tcphdr *th;
1662
1663         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1664                 return (0);
1665         MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
1666         if (!m)
1667                 return (0);
1668
1669 #ifdef INET6
1670         if ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
1671                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1672                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1673                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1674                         sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1675                 tcpip_fillheaders(inp, ip6, th);
1676                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1677         } else
1678 #endif /* INET6 */
1679         {
1680                 ip = mtod(m, struct ip *);
1681                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1682                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1683                 tcpip_fillheaders(inp, ip, th);
1684                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1685         }
1686
1687         m_free(m);
1688         return (hdrsiz);
1689 }
1690 #endif /* IPSEC */
1691
1692 /*
1693  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1694  *
1695  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1696  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1697  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1698  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1699  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1700  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1701  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1702  * side of the connection.
1703  *
1704  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1705  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1706  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1707  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1708  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1709  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1710  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1711  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1712  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1713  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1714  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1715  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1716  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1717  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1718  * resources.
1719  *
1720  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1721  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1722  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1723  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1724  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1725  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1726  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1727  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1728  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1729  * implementing the same algorithm.
1730  *
1731  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1732  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1733  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1734  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1735  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1736  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1737  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1738  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1739  * which to extend the algorithm.
1740  */
1741 void
1742 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1743 {
1744         u_long bw;
1745         u_long bwnd;
1746         int save_ticks;
1747
1748         INP_LOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
1749
1750         /*
1751          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1752          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1753          */
1754         if (tcp_inflight_enable == 0 || tp->t_rttlow < tcp_inflight_rttthresh) {
1755                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1756                 tp->snd_bandwidth = 0;
1757                 return;
1758         }
1759
1760         /*
1761          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1762          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1763          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1764          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1765          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1766          * increases.
1767          *
1768          * Note: if ticks rollover 'bw' may wind up negative.  We must
1769          * effectively reset t_bw_rtttime for this case.
1770          */
1771         save_ticks = ticks;
1772         if ((u_int)(save_ticks - tp->t_bw_rtttime) < 1)
1773                 return;
1774
1775         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz /
1776             (save_ticks - tp->t_bw_rtttime);
1777         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1778         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1779         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || (int)bw < 0)
1780                 return;
1781         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1782
1783         tp->snd_bandwidth = bw;
1784
1785         /*
1786          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1787          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1788          * spot and also handles the bandwidth run-up case and stabilization.
1789          * Without the slop we could be locking ourselves into a lower
1790          * bandwidth.
1791          *
1792          * Situations Handled:
1793          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1794          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1795          *          specified, and also does a good job preventing
1796          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1797          *          (at least for the transmit side).
1798          *
1799          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1800          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1801          *          increases).
1802          *
1803          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1804          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1805          *          a little work).
1806          *
1807          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1808          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be
1809          *          on very slow connections.  A value no smaller then 5
1810          *          should be used, but only reduce this default if you have
1811          *          no other choice.
1812          */
1813 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1814         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) + tcp_inflight_stab * tp->t_maxseg / 10;
1815 #undef USERTT
1816
1817         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1818                 static int ltime;
1819                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1820                         ltime = ticks;
1821                         printf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1822                             tp,
1823                             bw,
1824                             tp->t_rttbest,
1825                             tp->t_srtt,
1826                             bwnd
1827                         );
1828                 }
1829         }
1830         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1831                 bwnd = tcp_inflight_min;
1832         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1833                 bwnd = tcp_inflight_max;
1834         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1835                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1836         tp->snd_bwnd = bwnd;
1837 }
1838
1839 #ifdef TCP_SIGNATURE
1840 /*
1841  * Callback function invoked by m_apply() to digest TCP segment data
1842  * contained within an mbuf chain.
1843  */
1844 static int
1845 tcp_signature_apply(void *fstate, void *data, u_int len)
1846 {
1847
1848         MD5Update(fstate, (u_char *)data, len);
1849         return (0);
1850 }
1851
1852 /*
1853  * Compute TCP-MD5 hash of a TCPv4 segment. (RFC2385)
1854  *
1855  * Parameters:
1856  * m            pointer to head of mbuf chain
1857  * off0         offset to TCP header within the mbuf chain
1858  * len          length of TCP segment data, excluding options
1859  * optlen       length of TCP segment options
1860  * buf          pointer to storage for computed MD5 digest
1861  * direction    direction of flow (IPSEC_DIR_INBOUND or OUTBOUND)
1862  *
1863  * We do this over ip, tcphdr, segment data, and the key in the SADB.
1864  * When called from tcp_input(), we can be sure that th_sum has been
1865  * zeroed out and verified already.
1866  *
1867  * This function is for IPv4 use only. Calling this function with an
1868  * IPv6 packet in the mbuf chain will yield undefined results.
1869  *
1870  * Return 0 if successful, otherwise return -1.
1871  *
1872  * XXX The key is retrieved from the system's PF_KEY SADB, by keying a
1873  * search with the destination IP address, and a 'magic SPI' to be
1874  * determined by the application. This is hardcoded elsewhere to 1179
1875  * right now. Another branch of this code exists which uses the SPD to
1876  * specify per-application flows but it is unstable.
1877  */
1878 int
1879 tcp_signature_compute(struct mbuf *m, int off0, int len, int optlen,
1880     u_char *buf, u_int direction)
1881 {
1882         union sockaddr_union dst;
1883         struct ippseudo ippseudo;
1884         MD5_CTX ctx;
1885         int doff;
1886         struct ip *ip;
1887         struct ipovly *ipovly;
1888         struct secasvar *sav;
1889         struct tcphdr *th;
1890         u_short savecsum;
1891
1892         KASSERT(m != NULL, ("NULL mbuf chain"));
1893         KASSERT(buf != NULL, ("NULL signature pointer"));
1894
1895         /* Extract the destination from the IP header in the mbuf. */
1896         ip = mtod(m, struct ip *);
1897         bzero(&dst, sizeof(union sockaddr_union));
1898         dst.sa.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1899         dst.sa.sa_family = AF_INET;
1900         dst.sin.sin_addr = (direction == IPSEC_DIR_INBOUND) ?
1901             ip->ip_src : ip->ip_dst;
1902
1903         /* Look up an SADB entry which matches the address of the peer. */
1904         sav = KEY_ALLOCSA(&dst, IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
1905         if (sav == NULL) {
1906                 printf("%s: SADB lookup failed for %s\n", __func__,
1907                     inet_ntoa(dst.sin.sin_addr));
1908                 return (EINVAL);
1909         }
1910
1911         MD5Init(&ctx);
1912         ipovly = (struct ipovly *)ip;
1913         th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip + off0);
1914         doff = off0 + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
1915
1916         /*
1917          * Step 1: Update MD5 hash with IP pseudo-header.
1918          *
1919          * XXX The ippseudo header MUST be digested in network byte order,
1920          * or else we'll fail the regression test. Assume all fields we've
1921          * been doing arithmetic on have been in host byte order.
1922          * XXX One cannot depend on ipovly->ih_len here. When called from
1923          * tcp_output(), the underlying ip_len member has not yet been set.
1924          */
1925         ippseudo.ippseudo_src = ipovly->ih_src;
1926         ippseudo.ippseudo_dst = ipovly->ih_dst;
1927         ippseudo.ippseudo_pad = 0;
1928         ippseudo.ippseudo_p = IPPROTO_TCP;
1929         ippseudo.ippseudo_len = htons(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
1930         MD5Update(&ctx, (char *)&ippseudo, sizeof(struct ippseudo));
1931
1932         /*
1933          * Step 2: Update MD5 hash with TCP header, excluding options.
1934          * The TCP checksum must be set to zero.
1935          */
1936         savecsum = th->th_sum;
1937         th->th_sum = 0;
1938         MD5Update(&ctx, (char *)th, sizeof(struct tcphdr));
1939         th->th_sum = savecsum;
1940
1941         /*
1942          * Step 3: Update MD5 hash with TCP segment data.
1943          *         Use m_apply() to avoid an early m_pullup().
1944          */
1945         if (len > 0)
1946                 m_apply(m, doff, len, tcp_signature_apply, &ctx);
1947
1948         /*
1949          * Step 4: Update MD5 hash with shared secret.
1950          */
1951         MD5Update(&ctx, _KEYBUF(sav->key_auth), _KEYLEN(sav->key_auth));
1952         MD5Final(buf, &ctx);
1953
1954         key_sa_recordxfer(sav, m);
1955         KEY_FREESAV(&sav);
1956         return (0);
1957 }
1958 #endif /* TCP_SIGNATURE */
1959
1960 static int
1961 sysctl_drop(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1962 {
1963         /* addrs[0] is a foreign socket, addrs[1] is a local one. */
1964         struct sockaddr_storage addrs[2];
1965         struct inpcb *inp;
1966         struct tcpcb *tp;
1967         struct tcptw *tw;
1968         struct sockaddr_in *fin, *lin;
1969 #ifdef INET6
1970         struct sockaddr_in6 *fin6, *lin6;
1971         struct in6_addr f6, l6;
1972 #endif
1973         int error;
1974
1975         inp = NULL;
1976         fin = lin = NULL;
1977 #ifdef INET6
1978         fin6 = lin6 = NULL;
1979 #endif
1980         error = 0;
1981
1982         if (req->oldptr != NULL || req->oldlen != 0)
1983                 return (EINVAL);
1984         if (req->newptr == NULL)
1985                 return (EPERM);
1986         if (req->newlen < sizeof(addrs))
1987                 return (ENOMEM);
1988         error = SYSCTL_IN(req, &addrs, sizeof(addrs));
1989         if (error)
1990                 return (error);
1991
1992         switch (addrs[0].ss_family) {
1993 #ifdef INET6
1994         case AF_INET6:
1995                 fin6 = (struct sockaddr_in6 *)&addrs[0];
1996                 lin6 = (struct sockaddr_in6 *)&addrs[1];
1997                 if (fin6->sin6_len != sizeof(struct sockaddr_in6) ||
1998                     lin6->sin6_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1999                         return (EINVAL);
2000                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&fin6->sin6_addr)) {
2001                         if (!IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&lin6->sin6_addr))
2002                                 return (EINVAL);
2003                         in6_sin6_2_sin_in_sock((struct sockaddr *)&addrs[0]);
2004                         in6_sin6_2_sin_in_sock((struct sockaddr *)&addrs[1]);
2005                         fin = (struct sockaddr_in *)&addrs[0];
2006                         lin = (struct sockaddr_in *)&addrs[1];
2007                         break;
2008                 }
2009                 error = sa6_embedscope(fin6, ip6_use_defzone);
2010                 if (error)
2011                         return (error);
2012                 error = sa6_embedscope(lin6, ip6_use_defzone);
2013                 if (error)
2014                         return (error);
2015                 break;
2016 #endif
2017         case AF_INET:
2018                 fin = (struct sockaddr_in *)&addrs[0];
2019                 lin = (struct sockaddr_in *)&addrs[1];
2020                 if (fin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in) ||
2021                     lin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2022                         return (EINVAL);
2023                 break;
2024         default:
2025                 return (EINVAL);
2026         }
2027         INP_INFO_WLOCK(&tcbinfo);
2028         switch (addrs[0].ss_family) {
2029 #ifdef INET6
2030         case AF_INET6:
2031                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo, &f6, fin6->sin6_port,
2032                     &l6, lin6->sin6_port, 0, NULL);
2033                 break;
2034 #endif
2035         case AF_INET:
2036                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo, fin->sin_addr, fin->sin_port,
2037                     lin->sin_addr, lin->sin_port, 0, NULL);
2038                 break;
2039         }
2040         if (inp != NULL) {
2041                 INP_LOCK(inp);
2042                 if (inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) {
2043                         /*
2044                          * XXXRW: There currently exists a state where an
2045                          * inpcb is present, but its timewait state has been
2046                          * discarded.  For now, don't allow dropping of this
2047                          * type of inpcb.
2048                          */
2049                         tw = intotw(inp);
2050                         if (tw != NULL)
2051                                 tcp_twclose(tw, 0);
2052                 } else if (!(inp->inp_vflag & INP_DROPPED) &&
2053                            !(inp->inp_socket->so_options & SO_ACCEPTCONN)) {
2054                         tp = intotcpcb(inp);
2055                         tcp_drop(tp, ECONNABORTED);
2056                 }
2057                 INP_UNLOCK(inp);
2058         } else
2059                 error = ESRCH;
2060         INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
2061         return (error);
2062 }
2063
2064 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_DROP, drop,
2065     CTLTYPE_STRUCT|CTLFLAG_WR|CTLFLAG_SKIP, NULL,
2066     0, sysctl_drop, "", "Drop TCP connection");
2067
2068 /*
2069  * Generate a standardized TCP log line for use throughout the
2070  * tcp subsystem.  Memory allocation is done with M_NOWAIT to
2071  * allow use in the interrupt context.
2072  *
2073  * NB: The caller MUST free(s, M_TCPLOG) the returned string.
2074  * NB: The function may return NULL if memory allocation failed.
2075  *
2076  * Due to header inclusion and ordering limitations the struct ip
2077  * and ip6_hdr pointers have to be passed as void pointers.
2078  */
2079 char *
2080 tcp_log_addrs(struct in_conninfo *inc, struct tcphdr *th, void *ip4hdr,
2081     const void *ip6hdr)
2082 {
2083         char *s, *sp;
2084         size_t size;
2085         struct ip *ip;
2086 #ifdef INET6
2087         const struct ip6_hdr *ip6;
2088
2089         ip6 = (const struct ip6_hdr *)ip6hdr;
2090 #endif /* INET6 */
2091         ip = (struct ip *)ip4hdr;
2092
2093         /*
2094          * The log line looks like this:
2095          * "TCP: [1.2.3.4]:50332 to [1.2.3.4]:80 tcpflags 0x2<SYN>"
2096          */
2097         size = sizeof("TCP: []:12345 to []:12345 tcpflags 0x2<>") +
2098             sizeof(PRINT_TH_FLAGS) + 1 +
2099 #ifdef INET6
2100             2 * INET6_ADDRSTRLEN;
2101 #else
2102             2 * INET_ADDRSTRLEN;
2103 #endif /* INET6 */
2104
2105         /* Is logging enabled? */
2106         if (tcp_log_debug == 0 && tcp_log_in_vain == 0)
2107                 return (NULL);
2108
2109         s = malloc(size, M_TCPLOG, M_ZERO|M_NOWAIT);
2110         if (s == NULL)
2111                 return (NULL);
2112
2113         strcat(s, "TCP: [");
2114         sp = s + strlen(s);
2115
2116         if (inc && inc->inc_isipv6 == 0) {
2117                 inet_ntoa_r(inc->inc_faddr, sp);
2118                 sp = s + strlen(s);
2119                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(inc->inc_fport));
2120                 sp = s + strlen(s);
2121                 inet_ntoa_r(inc->inc_laddr, sp);
2122                 sp = s + strlen(s);
2123                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(inc->inc_lport));
2124 #ifdef INET6
2125         } else if (inc) {
2126                 ip6_sprintf(sp, &inc->inc6_faddr);
2127                 sp = s + strlen(s);
2128                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(inc->inc_fport));
2129                 sp = s + strlen(s);
2130                 ip6_sprintf(sp, &inc->inc6_laddr);
2131                 sp = s + strlen(s);
2132                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(inc->inc_lport));
2133         } else if (ip6 && th) {
2134                 ip6_sprintf(sp, &ip6->ip6_src);
2135                 sp = s + strlen(s);
2136                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(th->th_sport));
2137                 sp = s + strlen(s);
2138                 ip6_sprintf(sp, &ip6->ip6_dst);
2139                 sp = s + strlen(s);
2140                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(th->th_dport));
2141 #endif /* INET6 */
2142         } else if (ip && th) {
2143                 inet_ntoa_r(ip->ip_src, sp);
2144                 sp = s + strlen(s);
2145                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(th->th_sport));
2146                 sp = s + strlen(s);
2147                 inet_ntoa_r(ip->ip_dst, sp);
2148                 sp = s + strlen(s);
2149                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(th->th_dport));
2150         } else {
2151                 free(s, M_TCPLOG);
2152                 return (NULL);
2153         }
2154         sp = s + strlen(s);
2155         if (th)
2156                 sprintf(sp, " tcpflags 0x%b", th->th_flags, PRINT_TH_FLAGS);
2157         if (*(s + size - 1) != '\0')
2158                 panic("%s: string too long", __func__);
2159         return (s);
2160 }