sys/netinet/tcp_subr.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993, 1995
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  15  *    without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  *      @(#)tcp_subr.c  8.2 (Berkeley) 5/24/95
  30  * $FreeBSD$
  31  */
  32
  33 #include "opt_compat.h"
  34 #include "opt_inet.h"
  35 #include "opt_inet6.h"
  36 #include "opt_ipsec.h"
  37 #include "opt_mac.h"
  38 #include "opt_tcpdebug.h"
  39
  40 #include <sys/param.h>
  41 #include <sys/systm.h>
  42 #include <sys/callout.h>
  43 #include <sys/kernel.h>
  44 #include <sys/sysctl.h>
  45 #include <sys/malloc.h>
  46 #include <sys/mbuf.h>
  47 #ifdef INET6
  48 #include <sys/domain.h>
  49 #endif
  50 #include <sys/priv.h>
  51 #include <sys/proc.h>
  52 #include <sys/socket.h>
  53 #include <sys/socketvar.h>
  54 #include <sys/protosw.h>
  55 #include <sys/random.h>
  56
  57 #include <vm/uma.h>
  58
  59 #include <net/route.h>
  60 #include <net/if.h>
  61
  62 #include <netinet/in.h>
  63 #include <netinet/in_systm.h>
  64 #include <netinet/ip.h>
  65 #ifdef INET6
  66 #include <netinet/ip6.h>
  67 #endif
  68 #include <netinet/in_pcb.h>
  69 #ifdef INET6
  70 #include <netinet6/in6_pcb.h>
  71 #endif
  72 #include <netinet/in_var.h>
  73 #include <netinet/ip_var.h>
  74 #ifdef INET6
  75 #include <netinet6/ip6_var.h>
  76 #include <netinet6/scope6_var.h>
  77 #include <netinet6/nd6.h>
  78 #endif
  79 #include <netinet/ip_icmp.h>
  80 #include <netinet/tcp.h>
  81 #include <netinet/tcp_fsm.h>
  82 #include <netinet/tcp_seq.h>
  83 #include <netinet/tcp_timer.h>
  84 #include <netinet/tcp_var.h>
  85 #include <netinet/tcp_syncache.h>
  86 #ifdef INET6
  87 #include <netinet6/tcp6_var.h>
  88 #endif
  89 #include <netinet/tcpip.h>
  90 #ifdef TCPDEBUG
  91 #include <netinet/tcp_debug.h>
  92 #endif
  93 #include <netinet6/ip6protosw.h>
  94
  95 #ifdef IPSEC
  96 #include <netipsec/ipsec.h>
  97 #include <netipsec/xform.h>
  98 #ifdef INET6
  99 #include <netipsec/ipsec6.h>
 100 #endif
 101 #include <netipsec/key.h>
 102 #endif /*IPSEC*/
 103
 104 #include <machine/in_cksum.h>
 105 #include <sys/md5.h>
 106
 107 #include <security/mac/mac_framework.h>
 108
 109 int     tcp_mssdflt = TCP_MSS;
 110 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW,
 111     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
 112
 113 #ifdef INET6
 114 int     tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
 115 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt,
 116     CTLFLAG_RW, &tcp_v6mssdflt , 0,
 117     "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
 118 #endif
 119
 120 /*
 121  * Minimum MSS we accept and use. This prevents DoS attacks where
 122  * we are forced to a ridiculous low MSS like 20 and send hundreds
 123  * of packets instead of one. The effect scales with the available
 124  * bandwidth and quickly saturates the CPU and network interface
 125  * with packet generation and sending. Set to zero to disable MINMSS
 126  * checking. This setting prevents us from sending too small packets.
 127  */
 128 int     tcp_minmss = TCP_MINMSS;
 129 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, minmss, CTLFLAG_RW,
 130     &tcp_minmss , 0, "Minmum TCP Maximum Segment Size");
 131
 132 int     tcp_do_rfc1323 = 1;
 133 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW,
 134     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
 135
 136 static int      tcp_log_debug = 1;
 137 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, log_debug, CTLFLAG_RW,
 138     &tcp_log_debug, 0, "Log errors caused by incoming TCP segments");
 139
 140 static int      tcp_tcbhashsize = 0;
 141 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RDTUN,
 142     &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control-block hashtable");
 143
 144 static int      do_tcpdrain = 1;
 145 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW,
 146     &do_tcpdrain, 0,
 147     "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
 148
 149 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, pcbcount, CTLFLAG_RD,
 150     &tcbinfo.ipi_count, 0, "Number of active PCBs");
 151
 152 static int      icmp_may_rst = 1;
 153 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW,
 154     &icmp_may_rst, 0,
 155     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
 156
 157 static int      tcp_isn_reseed_interval = 0;
 158 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
 159     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
 160
 161 /*
 162  * TCP bandwidth limiting sysctls.  Note that the default lower bound of
 163  * 1024 exists only for debugging.  A good production default would be
 164  * something like 6100.
 165  */
 166 SYSCTL_NODE(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight, CTLFLAG_RW, 0,
 167     "TCP inflight data limiting");
 168
 169 static int      tcp_inflight_enable = 1;
 170 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, enable, CTLFLAG_RW,
 171     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
 172
 173 static int      tcp_inflight_debug = 0;
 174 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, debug, CTLFLAG_RW,
 175     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
 176
 177 static int      tcp_inflight_rttthresh;
 178 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, rttthresh, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 179     &tcp_inflight_rttthresh, 0, sysctl_msec_to_ticks, "I",
 180     "RTT threshold below which inflight will deactivate itself");
 181
 182 static int      tcp_inflight_min = 6144;
 183 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, min, CTLFLAG_RW,
 184     &tcp_inflight_min, 0, "Lower-bound for TCP inflight window");
 185
 186 static int      tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 187 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, max, CTLFLAG_RW,
 188     &tcp_inflight_max, 0, "Upper-bound for TCP inflight window");
 189
 190 static int      tcp_inflight_stab = 20;
 191 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, stab, CTLFLAG_RW,
 192     &tcp_inflight_stab, 0, "Inflight Algorithm Stabilization 20 = 2 packets");
 193
 194 uma_zone_t sack_hole_zone;
 195
 196 static struct inpcb *tcp_notify(struct inpcb *, int);
 197 static void     tcp_isn_tick(void *);
 198
 199 /*
 200  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
 201  *
 202  * Note that this can be overridden by the kernel environment
 203  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
 204  */
 205 #ifndef TCBHASHSIZE
 206 #define TCBHASHSIZE     512
 207 #endif
 208
 209 /*
 210  * XXX
 211  * Callouts should be moved into struct tcp directly.  They are currently
 212  * separate because the tcpcb structure is exported to userland for sysctl
 213  * parsing purposes, which do not know about callouts.
 214  */
 215 struct tcpcb_mem {
 216         struct  tcpcb           tcb;
 217         struct  tcp_timer       tt;
 218 };
 219
 220 static uma_zone_t tcpcb_zone;
 221 MALLOC_DEFINE(M_TCPLOG, "tcplog", "TCP address and flags print buffers");
 222 struct callout isn_callout;
 223 static struct mtx isn_mtx;
 224
 225 #define ISN_LOCK_INIT() mtx_init(&isn_mtx, "isn_mtx", NULL, MTX_DEF)
 226 #define ISN_LOCK()      mtx_lock(&isn_mtx)
 227 #define ISN_UNLOCK()    mtx_unlock(&isn_mtx)
 228
 229 /*
 230  * TCP initialization.
 231  */
 232 static void
 233 tcp_zone_change(void *tag)
 234 {
 235
 236         uma_zone_set_max(tcbinfo.ipi_zone, maxsockets);
 237         uma_zone_set_max(tcpcb_zone, maxsockets);
 238         tcp_tw_zone_change();
 239 }
 240
 241 static int
 242 tcp_inpcb_init(void *mem, int size, int flags)
 243 {
 244         struct inpcb *inp = mem;
 245
 246         INP_LOCK_INIT(inp, "inp", "tcpinp");
 247         return (0);
 248 }
 249
 250 void
 251 tcp_init(void)
 252 {
 253
 254         int hashsize = TCBHASHSIZE;
 255         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
 256         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
 257         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
 258         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
 259         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
 260         tcp_msl = TCPTV_MSL;
 261         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
 262         if (tcp_rexmit_min < 1)
 263                 tcp_rexmit_min = 1;
 264         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
 265         tcp_inflight_rttthresh = TCPTV_INFLIGHT_RTTTHRESH;
 266         tcp_finwait2_timeout = TCPTV_FINWAIT2_TIMEOUT;
 267
 268         INP_INFO_LOCK_INIT(&tcbinfo, "tcp");
 269         LIST_INIT(&tcb);
 270         tcbinfo.ipi_listhead = &tcb;
 271         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
 272         if (!powerof2(hashsize)) {
 273                 printf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
 274                 hashsize = 512; /* safe default */
 275         }
 276         tcp_tcbhashsize = hashsize;
 277         tcbinfo.ipi_hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
 278             &tcbinfo.ipi_hashmask);
 279         tcbinfo.ipi_porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
 280             &tcbinfo.ipi_porthashmask);
 281         tcbinfo.ipi_zone = uma_zcreate("inpcb", sizeof(struct inpcb),
 282             NULL, NULL, tcp_inpcb_init, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 283         uma_zone_set_max(tcbinfo.ipi_zone, maxsockets);
 284 #ifdef INET6
 285 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
 286 #else /* INET6 */
 287 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
 288 #endif /* INET6 */
 289         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
 290                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
 291         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
 292                 panic("tcp_init");
 293 #undef TCP_MINPROTOHDR
 294         /*
 295          * These have to be type stable for the benefit of the timers.
 296          */
 297         tcpcb_zone = uma_zcreate("tcpcb", sizeof(struct tcpcb_mem),
 298             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 299         uma_zone_set_max(tcpcb_zone, maxsockets);
 300         tcp_tw_init();
 301         syncache_init();
 302         tcp_hc_init();
 303         tcp_reass_init();
 304         ISN_LOCK_INIT();
 305         callout_init(&isn_callout, CALLOUT_MPSAFE);
 306         tcp_isn_tick(NULL);
 307         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, tcp_fini, NULL,
 308                 SHUTDOWN_PRI_DEFAULT);
 309         sack_hole_zone = uma_zcreate("sackhole", sizeof(struct sackhole),
 310             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 311         EVENTHANDLER_REGISTER(maxsockets_change, tcp_zone_change, NULL,
 312                 EVENTHANDLER_PRI_ANY);
 313 }
 314
 315 void
 316 tcp_fini(void *xtp)
 317 {
 318
 319         callout_stop(&isn_callout);
 320 }
 321
 322 /*
 323  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
 324  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
 325  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
 326  */
 327 void
 328 tcpip_fillheaders(struct inpcb *inp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
 329 {
 330         struct tcphdr *th = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
 331
 332         INP_LOCK_ASSERT(inp);
 333
 334 #ifdef INET6
 335         if ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
 336                 struct ip6_hdr *ip6;
 337
 338                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
 339                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
 340                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
 341                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
 342                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
 343                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
 344                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
 345                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
 346                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
 347         } else
 348 #endif
 349         {
 350                 struct ip *ip;
 351
 352                 ip = (struct ip *)ip_ptr;
 353                 ip->ip_v = IPVERSION;
 354                 ip->ip_hl = 5;
 355                 ip->ip_tos = inp->inp_ip_tos;
 356                 ip->ip_len = 0;
 357                 ip->ip_id = 0;
 358                 ip->ip_off = 0;
 359                 ip->ip_ttl = inp->inp_ip_ttl;
 360                 ip->ip_sum = 0;
 361                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
 362                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
 363                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
 364         }
 365         th->th_sport = inp->inp_lport;
 366         th->th_dport = inp->inp_fport;
 367         th->th_seq = 0;
 368         th->th_ack = 0;
 369         th->th_x2 = 0;
 370         th->th_off = 5;
 371         th->th_flags = 0;
 372         th->th_win = 0;
 373         th->th_urp = 0;
 374         th->th_sum = 0;         /* in_pseudo() is called later for ipv4 */
 375 }
 376
 377 /*
 378  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
 379  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
 380  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
 381  */
 382 struct tcptemp *
 383 tcpip_maketemplate(struct inpcb *inp)
 384 {
 385         struct mbuf *m;
 386         struct tcptemp *n;
 387
 388         m = m_get(M_DONTWAIT, MT_DATA);
 389         if (m == NULL)
 390                 return (0);
 391         m->m_len = sizeof(struct tcptemp);
 392         n = mtod(m, struct tcptemp *);
 393
 394         tcpip_fillheaders(inp, (void *)&n->tt_ipgen, (void *)&n->tt_t);
 395         return (n);
 396 }
 397
 398 /*
 399  * Send a single message to the TCP at address specified by
 400  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
 401  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
 402  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
 403  * template for a connection.  If flags are given then we send
 404  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
 405  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
 406  *
 407  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
 408  * segment are as specified by the parameters.
 409  *
 410  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
 411  */
 412 void
 413 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
 414     tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
 415 {
 416         int tlen;
 417         int win = 0;
 418         struct ip *ip;
 419         struct tcphdr *nth;
 420 #ifdef INET6
 421         struct ip6_hdr *ip6;
 422         int isipv6;
 423 #endif /* INET6 */
 424         int ipflags = 0;
 425         struct inpcb *inp;
 426
 427         KASSERT(tp != NULL || m != NULL, ("tcp_respond: tp and m both NULL"));
 428
 429 #ifdef INET6
 430         isipv6 = ((struct ip *)ipgen)->ip_v == 6;
 431         ip6 = ipgen;
 432 #endif /* INET6 */
 433         ip = ipgen;
 434
 435         if (tp != NULL) {
 436                 inp = tp->t_inpcb;
 437                 KASSERT(inp != NULL, ("tcp control block w/o inpcb"));
 438                 INP_LOCK_ASSERT(inp);
 439         } else
 440                 inp = NULL;
 441
 442         if (tp != NULL) {
 443                 if (!(flags & TH_RST)) {
 444                         win = sbspace(&inp->inp_socket->so_rcv);
 445                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
 446                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
 447                 }
 448         }
 449         if (m == NULL) {
 450                 m = m_gethdr(M_DONTWAIT, MT_DATA);
 451                 if (m == NULL)
 452                         return;
 453                 tlen = 0;
 454                 m->m_data += max_linkhdr;
 455 #ifdef INET6
 456                 if (isipv6) {
 457                         bcopy((caddr_t)ip6, mtod(m, caddr_t),
 458                               sizeof(struct ip6_hdr));
 459                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 460                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 461                 } else
 462 #endif /* INET6 */
 463               {
 464                 bcopy((caddr_t)ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
 465                 ip = mtod(m, struct ip *);
 466                 nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 467               }
 468                 bcopy((caddr_t)th, (caddr_t)nth, sizeof(struct tcphdr));
 469                 flags = TH_ACK;
 470         } else {
 471                 m_freem(m->m_next);
 472                 m->m_next = NULL;
 473                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
 474                 /* m_len is set later */
 475                 tlen = 0;
 476 #define xchg(a,b,type) { type t; t=a; a=b; b=t; }
 477 #ifdef INET6
 478                 if (isipv6) {
 479                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
 480                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 481                 } else
 482 #endif /* INET6 */
 483               {
 484                 xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
 485                 nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 486               }
 487                 if (th != nth) {
 488                         /*
 489                          * this is usually a case when an extension header
 490                          * exists between the IPv6 header and the
 491                          * TCP header.
 492                          */
 493                         nth->th_sport = th->th_sport;
 494                         nth->th_dport = th->th_dport;
 495                 }
 496                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
 497 #undef xchg
 498         }
 499 #ifdef INET6
 500         if (isipv6) {
 501                 ip6->ip6_flow = 0;
 502                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
 503                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
 504                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof (struct tcphdr) +
 505                                                 tlen));
 506                 tlen += sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct tcphdr);
 507         } else
 508 #endif
 509         {
 510                 tlen += sizeof (struct tcpiphdr);
 511                 ip->ip_len = tlen;
 512                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
 513                 if (path_mtu_discovery)
 514                         ip->ip_off |= IP_DF;
 515         }
 516         m->m_len = tlen;
 517         m->m_pkthdr.len = tlen;
 518         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
 519 #ifdef MAC
 520         if (inp != NULL) {
 521                 /*
 522                  * Packet is associated with a socket, so allow the
 523                  * label of the response to reflect the socket label.
 524                  */
 525                 INP_LOCK_ASSERT(inp);
 526                 mac_create_mbuf_from_inpcb(inp, m);
 527         } else {
 528                 /*
 529                  * Packet is not associated with a socket, so possibly
 530                  * update the label in place.
 531                  */
 532                 mac_reflect_mbuf_tcp(m);
 533         }
 534 #endif
 535         nth->th_seq = htonl(seq);
 536         nth->th_ack = htonl(ack);
 537         nth->th_x2 = 0;
 538         nth->th_off = sizeof (struct tcphdr) >> 2;
 539         nth->th_flags = flags;
 540         if (tp != NULL)
 541                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
 542         else
 543                 nth->th_win = htons((u_short)win);
 544         nth->th_urp = 0;
 545 #ifdef INET6
 546         if (isipv6) {
 547                 nth->th_sum = 0;
 548                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
 549                                         sizeof(struct ip6_hdr),
 550                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
 551                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp != NULL ? tp->t_inpcb :
 552                     NULL, NULL);
 553         } else
 554 #endif /* INET6 */
 555         {
 556                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
 557                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
 558                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
 559                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
 560         }
 561 #ifdef TCPDEBUG
 562         if (tp == NULL || (inp->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
 563                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
 564 #endif
 565 #ifdef INET6
 566         if (isipv6)
 567                 (void) ip6_output(m, NULL, NULL, ipflags, NULL, NULL, inp);
 568         else
 569 #endif /* INET6 */
 570         (void) ip_output(m, NULL, NULL, ipflags, NULL, inp);
 571 }
 572
 573 /*
 574  * Create a new TCP control block, making an
 575  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
 576  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
 577  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
 578  */
 579 struct tcpcb *
 580 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
 581 {
 582         struct tcpcb_mem *tm;
 583         struct tcpcb *tp;
 584 #ifdef INET6
 585         int isipv6 = (inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 586 #endif /* INET6 */
 587
 588         tm = uma_zalloc(tcpcb_zone, M_NOWAIT | M_ZERO);
 589         if (tm == NULL)
 590                 return (NULL);
 591         tp = &tm->tcb;
 592         tp->t_timers = &tm->tt;
 593         /*      LIST_INIT(&tp->t_segq); */      /* XXX covered by M_ZERO */
 594         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd =
 595 #ifdef INET6
 596                 isipv6 ? tcp_v6mssdflt :
 597 #endif /* INET6 */
 598                 tcp_mssdflt;
 599
 600         /* Set up our timeouts. */
 601         callout_init_mtx(&tp->t_timers->tt_timer, &inp->inp_mtx,
 602             CALLOUT_RETURNUNLOCKED);
 603
 604         if (tcp_do_rfc1323)
 605                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE|TF_REQ_TSTMP);
 606         if (tcp_do_sack)
 607                 tp->t_flags |= TF_SACK_PERMIT;
 608         TAILQ_INIT(&tp->snd_holes);
 609         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
 610         /*
 611          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
 612          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
 613          * reasonable initial retransmit time.
 614          */
 615         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
 616         tp->t_rttvar = ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
 617         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
 618         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
 619         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 620         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 621         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 622         tp->t_rcvtime = ticks;
 623         tp->t_bw_rtttime = ticks;
 624         /*
 625          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
 626          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
 627          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
 628          */
 629         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
 630         inp->inp_ppcb = tp;
 631         return (tp);            /* XXX */
 632 }
 633
 634 /*
 635  * Drop a TCP connection, reporting
 636  * the specified error.  If connection is synchronized,
 637  * then send a RST to peer.
 638  */
 639 struct tcpcb *
 640 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int errno)
 641 {
 642         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
 643
 644         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
 645         INP_LOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 646
 647         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
 648                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
 649                 (void) tcp_output(tp);
 650                 tcpstat.tcps_drops++;
 651         } else
 652                 tcpstat.tcps_conndrops++;
 653         if (errno == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
 654                 errno = tp->t_softerror;
 655         so->so_error = errno;
 656         return (tcp_close(tp));
 657 }
 658
 659 void
 660 tcp_discardcb(struct tcpcb *tp)
 661 {
 662         struct tseg_qent *q;
 663         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
 664         struct socket *so = inp->inp_socket;
 665 #ifdef INET6
 666         int isipv6 = (inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 667 #endif /* INET6 */
 668
 669         INP_LOCK_ASSERT(inp);
 670
 671         /*
 672          * Make sure that all of our timers are stopped before we
 673          * delete the PCB.
 674          *
 675          * XXX: callout_stop() may race and a callout may already
 676          * try to obtain the INP_LOCK.  Only callout_drain() would
 677          * stop this but it would cause a LOR thus we can't use it.
 678          * The tcp_timer() function contains a lot of checks to
 679          * handle this case rather gracefully.
 680          */
 681         tp->t_timers->tt_active = 0;
 682         callout_stop(&tp->t_timers->tt_timer);
 683
 684         /*
 685          * If we got enough samples through the srtt filter,
 686          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
 687          * 'Enough' is arbitrarily defined as 4 rtt samples.
 688          * 4 samples is enough for the srtt filter to converge
 689          * to within enough % of the correct value; fewer samples
 690          * and we could save a bogus rtt. The danger is not high
 691          * as tcp quickly recovers from everything.
 692          * XXX: Works very well but needs some more statistics!
 693          */
 694         if (tp->t_rttupdated >= 4) {
 695                 struct hc_metrics_lite metrics;
 696                 u_long ssthresh;
 697
 698                 bzero(&metrics, sizeof(metrics));
 699                 /*
 700                  * Update the ssthresh always when the conditions below
 701                  * are satisfied. This gives us better new start value
 702                  * for the congestion avoidance for new connections.
 703                  * ssthresh is only set if packet loss occured on a session.
 704                  *
 705                  * XXXRW: 'so' may be NULL here, and/or socket buffer may be
 706                  * being torn down.  Ideally this code would not use 'so'.
 707                  */
 708                 ssthresh = tp->snd_ssthresh;
 709                 if (ssthresh != 0 && ssthresh < so->so_snd.sb_hiwat / 2) {
 710                         /*
 711                          * convert the limit from user data bytes to
 712                          * packets then to packet data bytes.
 713                          */
 714                         ssthresh = (ssthresh + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
 715                         if (ssthresh < 2)
 716                                 ssthresh = 2;
 717                         ssthresh *= (u_long)(tp->t_maxseg +
 718 #ifdef INET6
 719                                       (isipv6 ? sizeof (struct ip6_hdr) +
 720                                                sizeof (struct tcphdr) :
 721 #endif
 722                                        sizeof (struct tcpiphdr)
 723 #ifdef INET6
 724                                        )
 725 #endif
 726                                       );
 727                 } else
 728                         ssthresh = 0;
 729                 metrics.rmx_ssthresh = ssthresh;
 730
 731                 metrics.rmx_rtt = tp->t_srtt;
 732                 metrics.rmx_rttvar = tp->t_rttvar;
 733                 /* XXX: This wraps if the pipe is more than 4 Gbit per second */
 734                 metrics.rmx_bandwidth = tp->snd_bandwidth;
 735                 metrics.rmx_cwnd = tp->snd_cwnd;
 736                 metrics.rmx_sendpipe = 0;
 737                 metrics.rmx_recvpipe = 0;
 738
 739                 tcp_hc_update(&inp->inp_inc, &metrics);
 740         }
 741
 742         /* free the reassembly queue, if any */
 743         while ((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
 744                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
 745                 m_freem(q->tqe_m);
 746                 uma_zfree(tcp_reass_zone, q);
 747                 tp->t_segqlen--;
 748                 tcp_reass_qsize--;
 749         }
 750         tcp_free_sackholes(tp);
 751         inp->inp_ppcb = NULL;
 752         tp->t_inpcb = NULL;
 753         uma_zfree(tcpcb_zone, tp);
 754 }
 755
 756 /*
 757  * Attempt to close a TCP control block, marking it as dropped, and freeing
 758  * the socket if we hold the only reference.
 759  */
 760 struct tcpcb *
 761 tcp_close(struct tcpcb *tp)
 762 {
 763         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
 764         struct socket *so;
 765
 766         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
 767         INP_LOCK_ASSERT(inp);
 768
 769         in_pcbdrop(inp);
 770         tcpstat.tcps_closed++;
 771         KASSERT(inp->inp_socket != NULL, ("tcp_close: inp_socket NULL"));
 772         so = inp->inp_socket;
 773         soisdisconnected(so);
 774         if (inp->inp_vflag & INP_SOCKREF) {
 775                 KASSERT(so->so_state & SS_PROTOREF,
 776                     ("tcp_close: !SS_PROTOREF"));
 777                 inp->inp_vflag &= ~INP_SOCKREF;
 778                 INP_UNLOCK(inp);
 779                 ACCEPT_LOCK();
 780                 SOCK_LOCK(so);
 781                 so->so_state &= ~SS_PROTOREF;
 782                 sofree(so);
 783                 return (NULL);
 784         }
 785         return (tp);
 786 }
 787
 788 void
 789 tcp_drain(void)
 790 {
 791
 792         if (do_tcpdrain) {
 793                 struct inpcb *inpb;
 794                 struct tcpcb *tcpb;
 795                 struct tseg_qent *te;
 796
 797         /*
 798          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
 799          * if there is one...
 800          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
 801          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
 802          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
 803          *      usefull.
 804          */
 805                 INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
 806                 LIST_FOREACH(inpb, tcbinfo.ipi_listhead, inp_list) {
 807                         if (inpb->inp_vflag & INP_TIMEWAIT)
 808                                 continue;
 809                         INP_LOCK(inpb);
 810                         if ((tcpb = intotcpcb(inpb)) != NULL) {
 811                                 while ((te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq))
 812                                     != NULL) {
 813                                         LIST_REMOVE(te, tqe_q);
 814                                         m_freem(te->tqe_m);
 815                                         uma_zfree(tcp_reass_zone, te);
 816                                         tcpb->t_segqlen--;
 817                                         tcp_reass_qsize--;
 818                                 }
 819                                 tcp_clean_sackreport(tcpb);
 820                         }
 821                         INP_UNLOCK(inpb);
 822                 }
 823                 INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
 824         }
 825 }
 826
 827 /*
 828  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
 829  * store error as soft error, but wake up user
 830  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
 831  *
 832  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
 833  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
 834  */
 835 static struct inpcb *
 836 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
 837 {
 838         struct tcpcb *tp;
 839
 840         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
 841         INP_LOCK_ASSERT(inp);
 842
 843         if ((inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) ||
 844             (inp->inp_vflag & INP_DROPPED))
 845                 return (inp);
 846
 847         tp = intotcpcb(inp);
 848         KASSERT(tp != NULL, ("tcp_notify: tp == NULL"));
 849
 850         /*
 851          * Ignore some errors if we are hooked up.
 852          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
 853          * and receives a second error, give up now.  This is better
 854          * than waiting a long time to establish a connection that
 855          * can never complete.
 856          */
 857         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
 858             (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
 859              error == EHOSTDOWN)) {
 860                 return (inp);
 861         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
 862             tp->t_softerror) {
 863                 tp = tcp_drop(tp, error);
 864                 if (tp != NULL)
 865                         return (inp);
 866                 else
 867                         return (NULL);
 868         } else {
 869                 tp->t_softerror = error;
 870                 return (inp);
 871         }
 872 #if 0
 873         wakeup( &so->so_timeo);
 874         sorwakeup(so);
 875         sowwakeup(so);
 876 #endif
 877 }
 878
 879 static int
 880 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 881 {
 882         int error, i, m, n, pcb_count;
 883         struct inpcb *inp, **inp_list;
 884         inp_gen_t gencnt;
 885         struct xinpgen xig;
 886
 887         /*
 888          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
 889          * resource-intensive to repeat twice on every request.
 890          */
 891         if (req->oldptr == NULL) {
 892                 m = syncache_pcbcount();
 893                 n = tcbinfo.ipi_count;
 894                 req->oldidx = 2 * (sizeof xig)
 895                         + ((m + n) + n/8) * sizeof(struct xtcpcb);
 896                 return (0);
 897         }
 898
 899         if (req->newptr != NULL)
 900                 return (EPERM);
 901
 902         /*
 903          * OK, now we're committed to doing something.
 904          */
 905         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
 906         gencnt = tcbinfo.ipi_gencnt;
 907         n = tcbinfo.ipi_count;
 908         INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
 909
 910         m = syncache_pcbcount();
 911
 912         error = sysctl_wire_old_buffer(req, 2 * (sizeof xig)
 913                 + (n + m) * sizeof(struct xtcpcb));
 914         if (error != 0)
 915                 return (error);
 916
 917         xig.xig_len = sizeof xig;
 918         xig.xig_count = n + m;
 919         xig.xig_gen = gencnt;
 920         xig.xig_sogen = so_gencnt;
 921         error = SYSCTL_OUT(req, &xig, sizeof xig);
 922         if (error)
 923                 return (error);
 924
 925         error = syncache_pcblist(req, m, &pcb_count);
 926         if (error)
 927                 return (error);
 928
 929         inp_list = malloc(n * sizeof *inp_list, M_TEMP, M_WAITOK);
 930         if (inp_list == NULL)
 931                 return (ENOMEM);
 932
 933         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
 934         for (inp = LIST_FIRST(tcbinfo.ipi_listhead), i = 0; inp != NULL && i
 935             < n; inp = LIST_NEXT(inp, inp_list)) {
 936                 INP_LOCK(inp);
 937                 if (inp->inp_gencnt <= gencnt) {
 938                         /*
 939                          * XXX: This use of cr_cansee(), introduced with
 940                          * TCP state changes, is not quite right, but for
 941                          * now, better than nothing.
 942                          */
 943                         if (inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) {
 944                                 if (intotw(inp) != NULL)
 945                                         error = cr_cansee(req->td->td_ucred,
 946                                             intotw(inp)->tw_cred);
 947                                 else
 948                                         error = EINVAL; /* Skip this inp. */
 949                         } else
 950                                 error = cr_canseesocket(req->td->td_ucred,
 951                                     inp->inp_socket);
 952                         if (error == 0)
 953                                 inp_list[i++] = inp;
 954                 }
 955                 INP_UNLOCK(inp);
 956         }
 957         INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
 958         n = i;
 959
 960         error = 0;
 961         for (i = 0; i < n; i++) {
 962                 inp = inp_list[i];
 963                 INP_LOCK(inp);
 964                 if (inp->inp_gencnt <= gencnt) {
 965                         struct xtcpcb xt;
 966                         void *inp_ppcb;
 967
 968                         bzero(&xt, sizeof(xt));
 969                         xt.xt_len = sizeof xt;
 970                         /* XXX should avoid extra copy */
 971                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
 972                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
 973                         if (inp_ppcb == NULL)
 974                                 bzero((char *) &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
 975                         else if (inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) {
 976                                 bzero((char *) &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
 977                                 xt.xt_tp.t_state = TCPS_TIME_WAIT;
 978                         } else
 979                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
 980                         if (inp->inp_socket != NULL)
 981                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
 982                         else {
 983                                 bzero(&xt.xt_socket, sizeof xt.xt_socket);
 984                                 xt.xt_socket.xso_protocol = IPPROTO_TCP;
 985                         }
 986                         xt.xt_inp.inp_gencnt = inp->inp_gencnt;
 987                         INP_UNLOCK(inp);
 988                         error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
 989                 } else
 990                         INP_UNLOCK(inp);
 991
 992         }
 993         if (!error) {
 994                 /*
 995                  * Give the user an updated idea of our state.
 996                  * If the generation differs from what we told
 997                  * her before, she knows that something happened
 998                  * while we were processing this request, and it
 999                  * might be necessary to retry.
1000                  */
1001                 INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
1002                 xig.xig_gen = tcbinfo.ipi_gencnt;
1003                 xig.xig_sogen = so_gencnt;
1004                 xig.xig_count = tcbinfo.ipi_count + pcb_count;
1005                 INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
1006                 error = SYSCTL_OUT(req, &xig, sizeof xig);
1007         }
1008         free(inp_list, M_TEMP);
1009         return (error);
1010 }
1011
1012 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1013     tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1014
1015 static int
1016 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1017 {
1018         struct xucred xuc;
1019         struct sockaddr_in addrs[2];
1020         struct inpcb *inp;
1021         int error;
1022
1023         error = priv_check(req->td, PRIV_NETINET_GETCRED);
1024         if (error)
1025                 return (error);
1026         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof(addrs));
1027         if (error)
1028                 return (error);
1029         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
1030         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo, addrs[1].sin_addr, addrs[1].sin_port,
1031             addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1032         if (inp == NULL) {
1033                 error = ENOENT;
1034                 goto outunlocked;
1035         }
1036         INP_LOCK(inp);
1037         if (inp->inp_socket == NULL) {
1038                 error = ENOENT;
1039                 goto out;
1040         }
1041         error = cr_canseesocket(req->td->td_ucred, inp->inp_socket);
1042         if (error)
1043                 goto out;
1044         cru2x(inp->inp_socket->so_cred, &xuc);
1045 out:
1046         INP_UNLOCK(inp);
1047 outunlocked:
1048         INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
1049         if (error == 0)
1050                 error = SYSCTL_OUT(req, &xuc, sizeof(struct xucred));
1051         return (error);
1052 }
1053
1054 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred,
1055     CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RW|CTLFLAG_PRISON, 0, 0,
1056     tcp_getcred, "S,xucred", "Get the xucred of a TCP connection");
1057
1058 #ifdef INET6
1059 static int
1060 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1061 {
1062         struct xucred xuc;
1063         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1064         struct inpcb *inp;
1065         int error, mapped = 0;
1066
1067         error = priv_check(req->td, PRIV_NETINET_GETCRED);
1068         if (error)
1069                 return (error);
1070         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof(addrs));
1071         if (error)
1072                 return (error);
1073         if ((error = sa6_embedscope(&addrs[0], ip6_use_defzone)) != 0 ||
1074             (error = sa6_embedscope(&addrs[1], ip6_use_defzone)) != 0) {
1075                 return (error);
1076         }
1077         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1078                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1079                         mapped = 1;
1080                 else
1081                         return (EINVAL);
1082         }
1083
1084         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
1085         if (mapped == 1)
1086                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo,
1087                         *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1088                         addrs[1].sin6_port,
1089                         *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1090                         addrs[0].sin6_port,
1091                         0, NULL);
1092         else
1093                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo,
1094                         &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1095                         &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port, 0, NULL);
1096         if (inp == NULL) {
1097                 error = ENOENT;
1098                 goto outunlocked;
1099         }
1100         INP_LOCK(inp);
1101         if (inp->inp_socket == NULL) {
1102                 error = ENOENT;
1103                 goto out;
1104         }
1105         error = cr_canseesocket(req->td->td_ucred, inp->inp_socket);
1106         if (error)
1107                 goto out;
1108         cru2x(inp->inp_socket->so_cred, &xuc);
1109 out:
1110         INP_UNLOCK(inp);
1111 outunlocked:
1112         INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
1113         if (error == 0)
1114                 error = SYSCTL_OUT(req, &xuc, sizeof(struct xucred));
1115         return (error);
1116 }
1117
1118 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred,
1119     CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RW|CTLFLAG_PRISON, 0, 0,
1120     tcp6_getcred, "S,xucred", "Get the xucred of a TCP6 connection");
1121 #endif
1122
1123
1124 void
1125 tcp_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *vip)
1126 {
1127         struct ip *ip = vip;
1128         struct tcphdr *th;
1129         struct in_addr faddr;
1130         struct inpcb *inp;
1131         struct tcpcb *tp;
1132         struct inpcb *(*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1133         struct icmp *icp;
1134         struct in_conninfo inc;
1135         tcp_seq icmp_tcp_seq;
1136         int mtu;
1137
1138         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1139         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1140                 return;
1141
1142         if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1143                 notify = tcp_mtudisc;
1144         else if (icmp_may_rst && (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1145                 cmd == PRC_UNREACH_PORT || cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) && ip)
1146                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1147         /*
1148          * Redirects don't need to be handled up here.
1149          */
1150         else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd))
1151                 return;
1152         /*
1153          * Source quench is depreciated.
1154          */
1155         else if (cmd == PRC_QUENCH)
1156                 return;
1157         /*
1158          * Hostdead is ugly because it goes linearly through all PCBs.
1159          * XXX: We never get this from ICMP, otherwise it makes an
1160          * excellent DoS attack on machines with many connections.
1161          */
1162         else if (cmd == PRC_HOSTDEAD)
1163                 ip = NULL;
1164         else if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0)
1165                 return;
1166         if (ip != NULL) {
1167                 icp = (struct icmp *)((caddr_t)ip
1168                                       - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1169                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip
1170                                        + (ip->ip_hl << 2));
1171                 INP_INFO_WLOCK(&tcbinfo);
1172                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo, faddr, th->th_dport,
1173                     ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1174                 if (inp != NULL)  {
1175                         INP_LOCK(inp);
1176                         if (!(inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) &&
1177                             !(inp->inp_vflag & INP_DROPPED) &&
1178                             !(inp->inp_socket == NULL)) {
1179                                 icmp_tcp_seq = htonl(th->th_seq);
1180                                 tp = intotcpcb(inp);
1181                                 if (SEQ_GEQ(icmp_tcp_seq, tp->snd_una) &&
1182                                     SEQ_LT(icmp_tcp_seq, tp->snd_max)) {
1183                                         if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1184                                             /*
1185                                              * MTU discovery:
1186                                              * If we got a needfrag set the MTU
1187                                              * in the route to the suggested new
1188                                              * value (if given) and then notify.
1189                                              */
1190                                             bzero(&inc, sizeof(inc));
1191                                             inc.inc_flags = 0;  /* IPv4 */
1192                                             inc.inc_faddr = faddr;
1193
1194                                             mtu = ntohs(icp->icmp_nextmtu);
1195                                             /*
1196                                              * If no alternative MTU was
1197                                              * proposed, try the next smaller
1198                                              * one.  ip->ip_len has already
1199                                              * been swapped in icmp_input().
1200                                              */
1201                                             if (!mtu)
1202                                                 mtu = ip_next_mtu(ip->ip_len,
1203                                                  1);
1204                                             if (mtu < max(296, (tcp_minmss)
1205                                                  + sizeof(struct tcpiphdr)))
1206                                                 mtu = 0;
1207                                             if (!mtu)
1208                                                 mtu = tcp_mssdflt
1209                                                  + sizeof(struct tcpiphdr);
1210                                             /*
1211                                              * Only cache the the MTU if it
1212                                              * is smaller than the interface
1213                                              * or route MTU.  tcp_mtudisc()
1214                                              * will do right thing by itself.
1215                                              */
1216                                             if (mtu <= tcp_maxmtu(&inc, NULL))
1217                                                 tcp_hc_updatemtu(&inc, mtu);
1218                                         }
1219
1220                                         inp = (*notify)(inp, inetctlerrmap[cmd]);
1221                                 }
1222                         }
1223                         if (inp != NULL)
1224                                 INP_UNLOCK(inp);
1225                 } else {
1226                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1227                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1228                         inc.inc_faddr = faddr;
1229                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1230 #ifdef INET6
1231                         inc.inc_isipv6 = 0;
1232 #endif
1233                         syncache_unreach(&inc, th);
1234                 }
1235                 INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
1236         } else
1237                 in_pcbnotifyall(&tcbinfo, faddr, inetctlerrmap[cmd], notify);
1238 }
1239
1240 #ifdef INET6
1241 void
1242 tcp6_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *d)
1243 {
1244         struct tcphdr th;
1245         struct inpcb *(*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1246         struct ip6_hdr *ip6;
1247         struct mbuf *m;
1248         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1249         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1250         int off;
1251         struct tcp_portonly {
1252                 u_int16_t th_sport;
1253                 u_int16_t th_dport;
1254         } *thp;
1255
1256         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1257             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1258                 return;
1259
1260         if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1261                 notify = tcp_mtudisc;
1262         else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1263                  ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0))
1264                 return;
1265         /* Source quench is depreciated. */
1266         else if (cmd == PRC_QUENCH)
1267                 return;
1268
1269         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1270         if (d != NULL) {
1271                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1272                 m = ip6cp->ip6c_m;
1273                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1274                 off = ip6cp->ip6c_off;
1275                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1276         } else {
1277                 m = NULL;
1278                 ip6 = NULL;
1279                 off = 0;        /* fool gcc */
1280                 sa6_src = &sa6_any;
1281         }
1282
1283         if (ip6 != NULL) {
1284                 struct in_conninfo inc;
1285                 /*
1286                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1287                  * M and OFF are valid.
1288                  */
1289
1290                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1291                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof(*thp))
1292                         return;
1293
1294                 bzero(&th, sizeof(th));
1295                 m_copydata(m, off, sizeof(*thp), (caddr_t)&th);
1296
1297                 in6_pcbnotify(&tcbinfo, sa, th.th_dport,
1298                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1299                     th.th_sport, cmd, NULL, notify);
1300
1301                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1302                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1303                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1304                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1305                 inc.inc_isipv6 = 1;
1306                 INP_INFO_WLOCK(&tcbinfo);
1307                 syncache_unreach(&inc, &th);
1308                 INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
1309         } else
1310                 in6_pcbnotify(&tcbinfo, sa, 0, (const struct sockaddr *)sa6_src,
1311                               0, cmd, NULL, notify);
1312 }
1313 #endif /* INET6 */
1314
1315
1316 /*
1317  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1318  *
1319  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1320  * 1.  In SYN-ACK packets.
1321  * 2.  In SYN packets.
1322  *
1323  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1324  * tcp_syncache.c for details.
1325  *
1326  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1327  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1328  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1329  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1330  * RFC 1948 is used, with only small modifications.
1331  *
1332  * Implementation details:
1333  *
1334  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1335  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1336  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1337  * before rollover.
1338  *
1339  * As reading the *exact* system time is too expensive to be done
1340  * whenever setting up a TCP connection, we increment the time
1341  * offset in two ways.  First, a small random positive increment
1342  * is added to isn_offset for each connection that is set up.
1343  * Second, the function tcp_isn_tick fires once per clock tick
1344  * and increments isn_offset as necessary so that sequence numbers
1345  * are incremented at approximately ISN_BYTES_PER_SECOND.  The
1346  * random positive increments serve only to ensure that the same
1347  * exact sequence number is never sent out twice (as could otherwise
1348  * happen when a port is recycled in less than the system tick
1349  * interval.)
1350  *
1351  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1352  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1353  * as reseeding should not be necessary.
1354  *
1355  * Locking of the global variables isn_secret, isn_last_reseed, isn_offset,
1356  * isn_offset_old, and isn_ctx is performed using the TCP pcbinfo lock.  In
1357  * general, this means holding an exclusive (write) lock.
1358  */
1359
1360 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1361 #define ISN_STATIC_INCREMENT 4096
1362 #define ISN_RANDOM_INCREMENT (4096 - 1)
1363
1364 static u_char isn_secret[32];
1365 static int isn_last_reseed;
1366 static u_int32_t isn_offset, isn_offset_old;
1367 static MD5_CTX isn_ctx;
1368
1369 tcp_seq
1370 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1371 {
1372         u_int32_t md5_buffer[4];
1373         tcp_seq new_isn;
1374
1375         INP_LOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
1376
1377         ISN_LOCK();
1378         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1379         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1380              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1381                 < (u_int)ticks))) {
1382                 read_random(&isn_secret, sizeof(isn_secret));
1383                 isn_last_reseed = ticks;
1384         }
1385
1386         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1387         MD5Init(&isn_ctx);
1388         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1389         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1390 #ifdef INET6
1391         if ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
1392                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1393                           sizeof(struct in6_addr));
1394                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1395                           sizeof(struct in6_addr));
1396         } else
1397 #endif
1398         {
1399                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1400                           sizeof(struct in_addr));
1401                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1402                           sizeof(struct in_addr));
1403         }
1404         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1405         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1406         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1407         isn_offset += ISN_STATIC_INCREMENT +
1408                 (arc4random() & ISN_RANDOM_INCREMENT);
1409         new_isn += isn_offset;
1410         ISN_UNLOCK();
1411         return (new_isn);
1412 }
1413
1414 /*
1415  * Increment the offset to the next ISN_BYTES_PER_SECOND / hz boundary
1416  * to keep time flowing at a relatively constant rate.  If the random
1417  * increments have already pushed us past the projected offset, do nothing.
1418  */
1419 static void
1420 tcp_isn_tick(void *xtp)
1421 {
1422         u_int32_t projected_offset;
1423
1424         ISN_LOCK();
1425         projected_offset = isn_offset_old + ISN_BYTES_PER_SECOND / 100;
1426
1427         if (projected_offset > isn_offset)
1428                 isn_offset = projected_offset;
1429
1430         isn_offset_old = isn_offset;
1431         callout_reset(&isn_callout, hz/100, tcp_isn_tick, NULL);
1432         ISN_UNLOCK();
1433 }
1434
1435 /*
1436  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1437  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1438  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1439  */
1440 struct inpcb *
1441 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int errno)
1442 {
1443         struct tcpcb *tp;
1444
1445         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
1446         INP_LOCK_ASSERT(inp);
1447
1448         if ((inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) ||
1449             (inp->inp_vflag & INP_DROPPED))
1450                 return (inp);
1451
1452         tp = intotcpcb(inp);
1453         if (tp->t_state != TCPS_SYN_SENT)
1454                 return (inp);
1455
1456         tp = tcp_drop(tp, errno);
1457         if (tp != NULL)
1458                 return (inp);
1459         else
1460                 return (NULL);
1461 }
1462
1463 /*
1464  * When `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1465  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1466  * since we know the packet we just sent was dropped.
1467  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1468  */
1469 struct inpcb *
1470 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int errno)
1471 {
1472         struct tcpcb *tp;
1473         struct socket *so = inp->inp_socket;
1474         u_int maxmtu;
1475         u_int romtu;
1476         int mss;
1477 #ifdef INET6
1478         int isipv6;
1479 #endif /* INET6 */
1480
1481         INP_LOCK_ASSERT(inp);
1482         if ((inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) ||
1483             (inp->inp_vflag & INP_DROPPED))
1484                 return (inp);
1485
1486         tp = intotcpcb(inp);
1487         KASSERT(tp != NULL, ("tcp_mtudisc: tp == NULL"));
1488
1489 #ifdef INET6
1490         isipv6 = (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
1491 #endif
1492         maxmtu = tcp_hc_getmtu(&inp->inp_inc); /* IPv4 and IPv6 */
1493         romtu =
1494 #ifdef INET6
1495             isipv6 ? tcp_maxmtu6(&inp->inp_inc, NULL) :
1496 #endif /* INET6 */
1497             tcp_maxmtu(&inp->inp_inc, NULL);
1498         if (!maxmtu)
1499                 maxmtu = romtu;
1500         else
1501                 maxmtu = min(maxmtu, romtu);
1502         if (!maxmtu) {
1503                 tp->t_maxopd = tp->t_maxseg =
1504 #ifdef INET6
1505                         isipv6 ? tcp_v6mssdflt :
1506 #endif /* INET6 */
1507                         tcp_mssdflt;
1508                 return (inp);
1509         }
1510         mss = maxmtu -
1511 #ifdef INET6
1512                 (isipv6 ? sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1513 #endif /* INET6 */
1514                  sizeof(struct tcpiphdr)
1515 #ifdef INET6
1516                  )
1517 #endif /* INET6 */
1518                 ;
1519
1520         /*
1521          * XXX - The above conditional probably violates the TCP
1522          * spec.  The problem is that, since we don't know the
1523          * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1524          * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1525          * never actually take place, because the conservative
1526          * default is much less than the MTUs typically seen
1527          * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1528          * this under the carpet.
1529          *
1530          * The conservative default might not actually be a problem
1531          * if the only case this occurs is when sending an initial
1532          * SYN with options and data to a host we've never talked
1533          * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1534          * will get recorded and the new parameters should get
1535          * recomputed.  For Further Study.
1536          */
1537         if (tp->t_maxopd <= mss)
1538                 return (inp);
1539         tp->t_maxopd = mss;
1540
1541         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP|TF_NOOPT)) == TF_REQ_TSTMP &&
1542             (tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) == TF_RCVD_TSTMP)
1543                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1544 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0
1545         if (mss > MCLBYTES)
1546                 mss &= ~(MCLBYTES-1);
1547 #else
1548         if (mss > MCLBYTES)
1549                 mss = mss / MCLBYTES * MCLBYTES;
1550 #endif
1551         if (so->so_snd.sb_hiwat < mss)
1552                 mss = so->so_snd.sb_hiwat;
1553
1554         tp->t_maxseg = mss;
1555
1556         tcpstat.tcps_mturesent++;
1557         tp->t_rtttime = 0;
1558         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1559         tcp_free_sackholes(tp);
1560         tp->snd_recover = tp->snd_max;
1561         if (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT)
1562                 EXIT_FASTRECOVERY(tp);
1563         tcp_output(tp);
1564         return (inp);
1565 }
1566
1567 /*
1568  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1569  * is found and it cannot be allocated, then return NULL.  This routine
1570  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1571  * to get the interface MTU.
1572  */
1573 u_long
1574 tcp_maxmtu(struct in_conninfo *inc, int *flags)
1575 {
1576         struct route sro;
1577         struct sockaddr_in *dst;
1578         struct ifnet *ifp;
1579         u_long maxmtu = 0;
1580
1581         KASSERT(inc != NULL, ("tcp_maxmtu with NULL in_conninfo pointer"));
1582
1583         bzero(&sro, sizeof(sro));
1584         if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1585                 dst = (struct sockaddr_in *)&sro.ro_dst;
1586                 dst->sin_family = AF_INET;
1587                 dst->sin_len = sizeof(*dst);
1588                 dst->sin_addr = inc->inc_faddr;
1589                 rtalloc_ign(&sro, RTF_CLONING);
1590         }
1591         if (sro.ro_rt != NULL) {
1592                 ifp = sro.ro_rt->rt_ifp;
1593                 if (sro.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu == 0)
1594                         maxmtu = ifp->if_mtu;
1595                 else
1596                         maxmtu = min(sro.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu, ifp->if_mtu);
1597
1598                 /* Report additional interface capabilities. */
1599                 if (flags != NULL) {
1600                         if (ifp->if_capenable & IFCAP_TSO4 &&
1601                             ifp->if_hwassist & CSUM_TSO)
1602                                 *flags |= CSUM_TSO;
1603                 }
1604                 RTFREE(sro.ro_rt);
1605         }
1606         return (maxmtu);
1607 }
1608
1609 #ifdef INET6
1610 u_long
1611 tcp_maxmtu6(struct in_conninfo *inc, int *flags)
1612 {
1613         struct route_in6 sro6;
1614         struct ifnet *ifp;
1615         u_long maxmtu = 0;
1616
1617         KASSERT(inc != NULL, ("tcp_maxmtu6 with NULL in_conninfo pointer"));
1618
1619         bzero(&sro6, sizeof(sro6));
1620         if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1621                 sro6.ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1622                 sro6.ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1623                 sro6.ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1624                 rtalloc_ign((struct route *)&sro6, RTF_CLONING);
1625         }
1626         if (sro6.ro_rt != NULL) {
1627                 ifp = sro6.ro_rt->rt_ifp;
1628                 if (sro6.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu == 0)
1629                         maxmtu = IN6_LINKMTU(sro6.ro_rt->rt_ifp);
1630                 else
1631                         maxmtu = min(sro6.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu,
1632                                      IN6_LINKMTU(sro6.ro_rt->rt_ifp));
1633
1634                 /* Report additional interface capabilities. */
1635                 if (flags != NULL) {
1636                         if (ifp->if_capenable & IFCAP_TSO6 &&
1637                             ifp->if_hwassist & CSUM_TSO)
1638                                 *flags |= CSUM_TSO;
1639                 }
1640                 RTFREE(sro6.ro_rt);
1641         }
1642
1643         return (maxmtu);
1644 }
1645 #endif /* INET6 */
1646
1647 #ifdef IPSEC
1648 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1649 size_t
1650 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1651 {
1652         struct inpcb *inp;
1653         struct mbuf *m;
1654         size_t hdrsiz;
1655         struct ip *ip;
1656 #ifdef INET6
1657         struct ip6_hdr *ip6;
1658 #endif
1659         struct tcphdr *th;
1660
1661         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1662                 return (0);
1663         MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
1664         if (!m)
1665                 return (0);
1666
1667 #ifdef INET6
1668         if ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
1669                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1670                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1671                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1672                         sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1673                 tcpip_fillheaders(inp, ip6, th);
1674                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1675         } else
1676 #endif /* INET6 */
1677         {
1678                 ip = mtod(m, struct ip *);
1679                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1680                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1681                 tcpip_fillheaders(inp, ip, th);
1682                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1683         }
1684
1685         m_free(m);
1686         return (hdrsiz);
1687 }
1688 #endif /* IPSEC */
1689
1690 /*
1691  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1692  *
1693  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1694  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1695  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1696  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1697  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1698  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1699  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1700  * side of the connection.
1701  *
1702  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1703  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1704  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1705  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1706  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1707  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1708  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1709  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1710  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1711  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1712  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1713  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1714  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1715  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1716  * resources.
1717  *
1718  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1719  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1720  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1721  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1722  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1723  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1724  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1725  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1726  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1727  * implementing the same algorithm.
1728  *
1729  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1730  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1731  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1732  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1733  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1734  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1735  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1736  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1737  * which to extend the algorithm.
1738  */
1739 void
1740 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1741 {
1742         u_long bw;
1743         u_long bwnd;
1744         int save_ticks;
1745
1746         INP_LOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
1747
1748         /*
1749          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1750          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1751          */
1752         if (tcp_inflight_enable == 0 || tp->t_rttlow < tcp_inflight_rttthresh) {
1753                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1754                 tp->snd_bandwidth = 0;
1755                 return;
1756         }
1757
1758         /*
1759          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1760          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1761          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1762          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1763          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1764          * increases.
1765          *
1766          * Note: if ticks rollover 'bw' may wind up negative.  We must
1767          * effectively reset t_bw_rtttime for this case.
1768          */
1769         save_ticks = ticks;
1770         if ((u_int)(save_ticks - tp->t_bw_rtttime) < 1)
1771                 return;
1772
1773         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz /
1774             (save_ticks - tp->t_bw_rtttime);
1775         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1776         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1777         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || (int)bw < 0)
1778                 return;
1779         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1780
1781         tp->snd_bandwidth = bw;
1782
1783         /*
1784          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1785          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1786          * spot and also handles the bandwidth run-up case and stabilization.
1787          * Without the slop we could be locking ourselves into a lower
1788          * bandwidth.
1789          *
1790          * Situations Handled:
1791          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1792          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1793          *          specified, and also does a good job preventing
1794          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1795          *          (at least for the transmit side).
1796          *
1797          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1798          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1799          *          increases).
1800          *
1801          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1802          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1803          *          a little work).
1804          *
1805          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1806          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be
1807          *          on very slow connections.  A value no smaller then 5
1808          *          should be used, but only reduce this default if you have
1809          *          no other choice.
1810          */
1811 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1812         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) + tcp_inflight_stab * tp->t_maxseg / 10;
1813 #undef USERTT
1814
1815         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1816                 static int ltime;
1817                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1818                         ltime = ticks;
1819                         printf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1820                             tp,
1821                             bw,
1822                             tp->t_rttbest,
1823                             tp->t_srtt,
1824                             bwnd
1825                         );
1826                 }
1827         }
1828         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1829                 bwnd = tcp_inflight_min;
1830         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1831                 bwnd = tcp_inflight_max;
1832         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1833                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1834         tp->snd_bwnd = bwnd;
1835 }
1836
1837 #ifdef TCP_SIGNATURE
1838 /*
1839  * Callback function invoked by m_apply() to digest TCP segment data
1840  * contained within an mbuf chain.
1841  */
1842 static int
1843 tcp_signature_apply(void *fstate, void *data, u_int len)
1844 {
1845
1846         MD5Update(fstate, (u_char *)data, len);
1847         return (0);
1848 }
1849
1850 /*
1851  * Compute TCP-MD5 hash of a TCPv4 segment. (RFC2385)
1852  *
1853  * Parameters:
1854  * m            pointer to head of mbuf chain
1855  * off0         offset to TCP header within the mbuf chain
1856  * len          length of TCP segment data, excluding options
1857  * optlen       length of TCP segment options
1858  * buf          pointer to storage for computed MD5 digest
1859  * direction    direction of flow (IPSEC_DIR_INBOUND or OUTBOUND)
1860  *
1861  * We do this over ip, tcphdr, segment data, and the key in the SADB.
1862  * When called from tcp_input(), we can be sure that th_sum has been
1863  * zeroed out and verified already.
1864  *
1865  * This function is for IPv4 use only. Calling this function with an
1866  * IPv6 packet in the mbuf chain will yield undefined results.
1867  *
1868  * Return 0 if successful, otherwise return -1.
1869  *
1870  * XXX The key is retrieved from the system's PF_KEY SADB, by keying a
1871  * search with the destination IP address, and a 'magic SPI' to be
1872  * determined by the application. This is hardcoded elsewhere to 1179
1873  * right now. Another branch of this code exists which uses the SPD to
1874  * specify per-application flows but it is unstable.
1875  */
1876 int
1877 tcp_signature_compute(struct mbuf *m, int off0, int len, int optlen,
1878     u_char *buf, u_int direction)
1879 {
1880         union sockaddr_union dst;
1881         struct ippseudo ippseudo;
1882         MD5_CTX ctx;
1883         int doff;
1884         struct ip *ip;
1885         struct ipovly *ipovly;
1886         struct secasvar *sav;
1887         struct tcphdr *th;
1888         u_short savecsum;
1889
1890         KASSERT(m != NULL, ("NULL mbuf chain"));
1891         KASSERT(buf != NULL, ("NULL signature pointer"));
1892
1893         /* Extract the destination from the IP header in the mbuf. */
1894         ip = mtod(m, struct ip *);
1895         bzero(&dst, sizeof(union sockaddr_union));
1896         dst.sa.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1897         dst.sa.sa_family = AF_INET;
1898         dst.sin.sin_addr = (direction == IPSEC_DIR_INBOUND) ?
1899             ip->ip_src : ip->ip_dst;
1900
1901         /* Look up an SADB entry which matches the address of the peer. */
1902         sav = KEY_ALLOCSA(&dst, IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
1903         if (sav == NULL) {
1904                 printf("%s: SADB lookup failed for %s\n", __func__,
1905                     inet_ntoa(dst.sin.sin_addr));
1906                 return (EINVAL);
1907         }
1908
1909         MD5Init(&ctx);
1910         ipovly = (struct ipovly *)ip;
1911         th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip + off0);
1912         doff = off0 + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
1913
1914         /*
1915          * Step 1: Update MD5 hash with IP pseudo-header.
1916          *
1917          * XXX The ippseudo header MUST be digested in network byte order,
1918          * or else we'll fail the regression test. Assume all fields we've
1919          * been doing arithmetic on have been in host byte order.
1920          * XXX One cannot depend on ipovly->ih_len here. When called from
1921          * tcp_output(), the underlying ip_len member has not yet been set.
1922          */
1923         ippseudo.ippseudo_src = ipovly->ih_src;
1924         ippseudo.ippseudo_dst = ipovly->ih_dst;
1925         ippseudo.ippseudo_pad = 0;
1926         ippseudo.ippseudo_p = IPPROTO_TCP;
1927         ippseudo.ippseudo_len = htons(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
1928         MD5Update(&ctx, (char *)&ippseudo, sizeof(struct ippseudo));
1929
1930         /*
1931          * Step 2: Update MD5 hash with TCP header, excluding options.
1932          * The TCP checksum must be set to zero.
1933          */
1934         savecsum = th->th_sum;
1935         th->th_sum = 0;
1936         MD5Update(&ctx, (char *)th, sizeof(struct tcphdr));
1937         th->th_sum = savecsum;
1938
1939         /*
1940          * Step 3: Update MD5 hash with TCP segment data.
1941          *         Use m_apply() to avoid an early m_pullup().
1942          */
1943         if (len > 0)
1944                 m_apply(m, doff, len, tcp_signature_apply, &ctx);
1945
1946         /*
1947          * Step 4: Update MD5 hash with shared secret.
1948          */
1949         MD5Update(&ctx, _KEYBUF(sav->key_auth), _KEYLEN(sav->key_auth));
1950         MD5Final(buf, &ctx);
1951
1952         key_sa_recordxfer(sav, m);
1953         KEY_FREESAV(&sav);
1954         return (0);
1955 }
1956 #endif /* TCP_SIGNATURE */
1957
1958 static int
1959 sysctl_drop(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1960 {
1961         /* addrs[0] is a foreign socket, addrs[1] is a local one. */
1962         struct sockaddr_storage addrs[2];
1963         struct inpcb *inp;
1964         struct tcpcb *tp;
1965         struct tcptw *tw;
1966         struct sockaddr_in *fin, *lin;
1967 #ifdef INET6
1968         struct sockaddr_in6 *fin6, *lin6;
1969         struct in6_addr f6, l6;
1970 #endif
1971         int error;
1972
1973         inp = NULL;
1974         fin = lin = NULL;
1975 #ifdef INET6
1976         fin6 = lin6 = NULL;
1977 #endif
1978         error = 0;
1979
1980         if (req->oldptr != NULL || req->oldlen != 0)
1981                 return (EINVAL);
1982         if (req->newptr == NULL)
1983                 return (EPERM);
1984         if (req->newlen < sizeof(addrs))
1985                 return (ENOMEM);
1986         error = SYSCTL_IN(req, &addrs, sizeof(addrs));
1987         if (error)
1988                 return (error);
1989
1990         switch (addrs[0].ss_family) {
1991 #ifdef INET6
1992         case AF_INET6:
1993                 fin6 = (struct sockaddr_in6 *)&addrs[0];
1994                 lin6 = (struct sockaddr_in6 *)&addrs[1];
1995                 if (fin6->sin6_len != sizeof(struct sockaddr_in6) ||
1996                     lin6->sin6_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1997                         return (EINVAL);
1998                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&fin6->sin6_addr)) {
1999                         if (!IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&lin6->sin6_addr))
2000                                 return (EINVAL);
2001                         in6_sin6_2_sin_in_sock((struct sockaddr *)&addrs[0]);
2002                         in6_sin6_2_sin_in_sock((struct sockaddr *)&addrs[1]);
2003                         fin = (struct sockaddr_in *)&addrs[0];
2004                         lin = (struct sockaddr_in *)&addrs[1];
2005                         break;
2006                 }
2007                 error = sa6_embedscope(fin6, ip6_use_defzone);
2008                 if (error)
2009                         return (error);
2010                 error = sa6_embedscope(lin6, ip6_use_defzone);
2011                 if (error)
2012                         return (error);
2013                 break;
2014 #endif
2015         case AF_INET:
2016                 fin = (struct sockaddr_in *)&addrs[0];
2017                 lin = (struct sockaddr_in *)&addrs[1];
2018                 if (fin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in) ||
2019                     lin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2020                         return (EINVAL);
2021                 break;
2022         default:
2023                 return (EINVAL);
2024         }
2025         INP_INFO_WLOCK(&tcbinfo);
2026         switch (addrs[0].ss_family) {
2027 #ifdef INET6
2028         case AF_INET6:
2029                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo, &f6, fin6->sin6_port,
2030                     &l6, lin6->sin6_port, 0, NULL);
2031                 break;
2032 #endif
2033         case AF_INET:
2034                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo, fin->sin_addr, fin->sin_port,
2035                     lin->sin_addr, lin->sin_port, 0, NULL);
2036                 break;
2037         }
2038         if (inp != NULL) {
2039                 INP_LOCK(inp);
2040                 if (inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) {
2041                         /*
2042                          * XXXRW: There currently exists a state where an
2043                          * inpcb is present, but its timewait state has been
2044                          * discarded.  For now, don't allow dropping of this
2045                          * type of inpcb.
2046                          */
2047                         tw = intotw(inp);
2048                         if (tw != NULL)
2049                                 tcp_twclose(tw, 0);
2050                 } else if (!(inp->inp_vflag & INP_DROPPED) &&
2051                            !(inp->inp_socket->so_options & SO_ACCEPTCONN)) {
2052                         tp = intotcpcb(inp);
2053                         tcp_drop(tp, ECONNABORTED);
2054                 }
2055                 INP_UNLOCK(inp);
2056         } else
2057                 error = ESRCH;
2058         INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
2059         return (error);
2060 }
2061
2062 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_DROP, drop,
2063     CTLTYPE_STRUCT|CTLFLAG_WR|CTLFLAG_SKIP, NULL,
2064     0, sysctl_drop, "", "Drop TCP connection");
2065
2066 /*
2067  * Generate a standardized TCP log line for use throughout the
2068  * tcp subsystem.  Memory allocation is done with M_NOWAIT to
2069  * allow use in the interrupt context.
2070  *
2071  * NB: The caller MUST free(s, M_TCPLOG) the returned string.
2072  * NB: The function may return NULL if memory allocation failed.
2073  *
2074  * Due to header inclusion and ordering limitations the struct ip
2075  * and ip6_hdr pointers have to be passed as void pointers.
2076  */
2077 char *
2078 tcp_log_addrs(struct in_conninfo *inc, struct tcphdr *th, void *ip4hdr,
2079     const void *ip6hdr)
2080 {
2081         char *s, *sp;
2082         size_t size;
2083         struct ip *ip;
2084 #ifdef INET6
2085         const struct ip6_hdr *ip6;
2086
2087         ip6 = (const struct ip6_hdr *)ip6hdr;
2088 #endif /* INET6 */
2089         ip = (struct ip *)ip4hdr;
2090
2091         /*
2092          * The log line looks like this:
2093          * "TCP: [1.2.3.4]:50332 to [1.2.3.4]:80 tcpflags 0x2<SYN>"
2094          */
2095         size = sizeof("TCP: []:12345 to []:12345 tcpflags 0x2<>") +
2096             sizeof(PRINT_TH_FLAGS) + 1 +
2097 #ifdef INET6
2098             2 * INET6_ADDRSTRLEN;
2099 #else
2100             2 * INET_ADDRSTRLEN;
2101 #endif /* INET6 */
2102
2103         /* Is logging enabled? */
2104         if (tcp_log_debug == 0 && tcp_log_in_vain == 0)
2105                 return (NULL);
2106
2107         s = malloc(size, M_TCPLOG, M_ZERO|M_NOWAIT);
2108         if (s == NULL)
2109                 return (NULL);
2110
2111         strcat(s, "TCP: [");
2112         sp = s + strlen(s);
2113
2114         if (inc && inc->inc_isipv6 == 0) {
2115                 inet_ntoa_r(inc->inc_faddr, sp);
2116                 sp = s + strlen(s);
2117                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(inc->inc_fport));
2118                 sp = s + strlen(s);
2119                 inet_ntoa_r(inc->inc_laddr, sp);
2120                 sp = s + strlen(s);
2121                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(inc->inc_lport));
2122 #ifdef INET6
2123         } else if (inc) {
2124                 ip6_sprintf(sp, &inc->inc6_faddr);
2125                 sp = s + strlen(s);
2126                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(inc->inc_fport));
2127                 sp = s + strlen(s);
2128                 ip6_sprintf(sp, &inc->inc6_laddr);
2129                 sp = s + strlen(s);
2130                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(inc->inc_lport));
2131         } else if (ip6 && th) {
2132                 ip6_sprintf(sp, &ip6->ip6_src);
2133                 sp = s + strlen(s);
2134                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(th->th_sport));
2135                 sp = s + strlen(s);
2136                 ip6_sprintf(sp, &ip6->ip6_dst);
2137                 sp = s + strlen(s);
2138                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(th->th_dport));
2139 #endif /* INET6 */
2140         } else if (ip && th) {
2141                 inet_ntoa_r(ip->ip_src, sp);
2142                 sp = s + strlen(s);
2143                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(th->th_sport));
2144                 sp = s + strlen(s);
2145                 inet_ntoa_r(ip->ip_dst, sp);
2146                 sp = s + strlen(s);
2147                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(th->th_dport));
2148         } else {
2149                 free(s, M_TCPLOG);
2150                 return (NULL);
2151         }
2152         sp = s + strlen(s);
2153         if (th)
2154                 sprintf(sp, " tcpflags 0x%b", th->th_flags, PRINT_TH_FLAGS);
2155         if (*(s + size - 1) != '\0')
2156                 panic("%s: string too long", __func__);
2157         return (s);
2158 }