sys/netinet/tcp_subr.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993, 1995
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  15  *    without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  *      @(#)tcp_subr.c  8.2 (Berkeley) 5/24/95
  30  */
  31
  32 #include <sys/cdefs.h>
  33 __FBSDID("$FreeBSD$");
  34
  35 #include "opt_compat.h"
  36 #include "opt_inet.h"
  37 #include "opt_inet6.h"
  38 #include "opt_ipsec.h"
  39 #include "opt_mac.h"
  40 #include "opt_tcpdebug.h"
  41
  42 #include <sys/param.h>
  43 #include <sys/systm.h>
  44 #include <sys/callout.h>
  45 #include <sys/kernel.h>
  46 #include <sys/sysctl.h>
  47 #include <sys/malloc.h>
  48 #include <sys/mbuf.h>
  49 #ifdef INET6
  50 #include <sys/domain.h>
  51 #endif
  52 #include <sys/priv.h>
  53 #include <sys/proc.h>
  54 #include <sys/socket.h>
  55 #include <sys/socketvar.h>
  56 #include <sys/protosw.h>
  57 #include <sys/random.h>
  58
  59 #include <vm/uma.h>
  60
  61 #include <net/route.h>
  62 #include <net/if.h>
  63
  64 #include <netinet/in.h>
  65 #include <netinet/in_systm.h>
  66 #include <netinet/ip.h>
  67 #ifdef INET6
  68 #include <netinet/ip6.h>
  69 #endif
  70 #include <netinet/in_pcb.h>
  71 #ifdef INET6
  72 #include <netinet6/in6_pcb.h>
  73 #endif
  74 #include <netinet/in_var.h>
  75 #include <netinet/ip_var.h>
  76 #ifdef INET6
  77 #include <netinet6/ip6_var.h>
  78 #include <netinet6/scope6_var.h>
  79 #include <netinet6/nd6.h>
  80 #endif
  81 #include <netinet/ip_icmp.h>
  82 #include <netinet/tcp.h>
  83 #include <netinet/tcp_fsm.h>
  84 #include <netinet/tcp_seq.h>
  85 #include <netinet/tcp_timer.h>
  86 #include <netinet/tcp_var.h>
  87 #include <netinet/tcp_syncache.h>
  88 #include <netinet/tcp_offload.h>
  89 #ifdef INET6
  90 #include <netinet6/tcp6_var.h>
  91 #endif
  92 #include <netinet/tcpip.h>
  93 #ifdef TCPDEBUG
  94 #include <netinet/tcp_debug.h>
  95 #endif
  96 #include <netinet6/ip6protosw.h>
  97
  98 #ifdef IPSEC
  99 #include <netipsec/ipsec.h>
 100 #include <netipsec/xform.h>
 101 #ifdef INET6
 102 #include <netipsec/ipsec6.h>
 103 #endif
 104 #include <netipsec/key.h>
 105 #endif /*IPSEC*/
 106
 107 #include <machine/in_cksum.h>
 108 #include <sys/md5.h>
 109
 110 #include <security/mac/mac_framework.h>
 111
 112 int     tcp_mssdflt = TCP_MSS;
 113 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW,
 114     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
 115
 116 #ifdef INET6
 117 int     tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
 118 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt,
 119     CTLFLAG_RW, &tcp_v6mssdflt , 0,
 120     "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
 121 #endif
 122
 123 /*
 124  * Minimum MSS we accept and use. This prevents DoS attacks where
 125  * we are forced to a ridiculous low MSS like 20 and send hundreds
 126  * of packets instead of one. The effect scales with the available
 127  * bandwidth and quickly saturates the CPU and network interface
 128  * with packet generation and sending. Set to zero to disable MINMSS
 129  * checking. This setting prevents us from sending too small packets.
 130  */
 131 int     tcp_minmss = TCP_MINMSS;
 132 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, minmss, CTLFLAG_RW,
 133     &tcp_minmss , 0, "Minmum TCP Maximum Segment Size");
 134
 135 int     tcp_do_rfc1323 = 1;
 136 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW,
 137     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
 138
 139 static int      tcp_log_debug = 0;
 140 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, log_debug, CTLFLAG_RW,
 141     &tcp_log_debug, 0, "Log errors caused by incoming TCP segments");
 142
 143 static int      tcp_tcbhashsize = 0;
 144 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RDTUN,
 145     &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control-block hashtable");
 146
 147 static int      do_tcpdrain = 1;
 148 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW,
 149     &do_tcpdrain, 0,
 150     "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
 151
 152 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, pcbcount, CTLFLAG_RD,
 153     &tcbinfo.ipi_count, 0, "Number of active PCBs");
 154
 155 static int      icmp_may_rst = 1;
 156 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW,
 157     &icmp_may_rst, 0,
 158     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
 159
 160 static int      tcp_isn_reseed_interval = 0;
 161 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
 162     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
 163
 164 /*
 165  * TCP bandwidth limiting sysctls.  Note that the default lower bound of
 166  * 1024 exists only for debugging.  A good production default would be
 167  * something like 6100.
 168  */
 169 SYSCTL_NODE(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight, CTLFLAG_RW, 0,
 170     "TCP inflight data limiting");
 171
 172 static int      tcp_inflight_enable = 1;
 173 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, enable, CTLFLAG_RW,
 174     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
 175
 176 static int      tcp_inflight_debug = 0;
 177 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, debug, CTLFLAG_RW,
 178     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
 179
 180 static int      tcp_inflight_rttthresh;
 181 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, rttthresh, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 182     &tcp_inflight_rttthresh, 0, sysctl_msec_to_ticks, "I",
 183     "RTT threshold below which inflight will deactivate itself");
 184
 185 static int      tcp_inflight_min = 6144;
 186 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, min, CTLFLAG_RW,
 187     &tcp_inflight_min, 0, "Lower-bound for TCP inflight window");
 188
 189 static int      tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 190 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, max, CTLFLAG_RW,
 191     &tcp_inflight_max, 0, "Upper-bound for TCP inflight window");
 192
 193 static int      tcp_inflight_stab = 20;
 194 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, stab, CTLFLAG_RW,
 195     &tcp_inflight_stab, 0, "Inflight Algorithm Stabilization 20 = 2 packets");
 196
 197 uma_zone_t sack_hole_zone;
 198
 199 static struct inpcb *tcp_notify(struct inpcb *, int);
 200 static void     tcp_isn_tick(void *);
 201
 202 /*
 203  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
 204  *
 205  * Note that this can be overridden by the kernel environment
 206  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
 207  */
 208 #ifndef TCBHASHSIZE
 209 #define TCBHASHSIZE     512
 210 #endif
 211
 212 /*
 213  * XXX
 214  * Callouts should be moved into struct tcp directly.  They are currently
 215  * separate because the tcpcb structure is exported to userland for sysctl
 216  * parsing purposes, which do not know about callouts.
 217  */
 218 struct tcpcb_mem {
 219         struct  tcpcb           tcb;
 220         struct  tcp_timer       tt;
 221 };
 222
 223 static uma_zone_t tcpcb_zone;
 224 MALLOC_DEFINE(M_TCPLOG, "tcplog", "TCP address and flags print buffers");
 225 struct callout isn_callout;
 226 static struct mtx isn_mtx;
 227
 228 #define ISN_LOCK_INIT() mtx_init(&isn_mtx, "isn_mtx", NULL, MTX_DEF)
 229 #define ISN_LOCK()      mtx_lock(&isn_mtx)
 230 #define ISN_UNLOCK()    mtx_unlock(&isn_mtx)
 231
 232 /*
 233  * TCP initialization.
 234  */
 235 static void
 236 tcp_zone_change(void *tag)
 237 {
 238
 239         uma_zone_set_max(tcbinfo.ipi_zone, maxsockets);
 240         uma_zone_set_max(tcpcb_zone, maxsockets);
 241         tcp_tw_zone_change();
 242 }
 243
 244 static int
 245 tcp_inpcb_init(void *mem, int size, int flags)
 246 {
 247         struct inpcb *inp = mem;
 248
 249         INP_LOCK_INIT(inp, "inp", "tcpinp");
 250         return (0);
 251 }
 252
 253 void
 254 tcp_init(void)
 255 {
 256
 257         int hashsize = TCBHASHSIZE;
 258         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
 259         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
 260         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
 261         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
 262         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
 263         tcp_msl = TCPTV_MSL;
 264         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
 265         if (tcp_rexmit_min < 1)
 266                 tcp_rexmit_min = 1;
 267         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
 268         tcp_inflight_rttthresh = TCPTV_INFLIGHT_RTTTHRESH;
 269         tcp_finwait2_timeout = TCPTV_FINWAIT2_TIMEOUT;
 270
 271         INP_INFO_LOCK_INIT(&tcbinfo, "tcp");
 272         LIST_INIT(&tcb);
 273         tcbinfo.ipi_listhead = &tcb;
 274         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
 275         if (!powerof2(hashsize)) {
 276                 printf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
 277                 hashsize = 512; /* safe default */
 278         }
 279         tcp_tcbhashsize = hashsize;
 280         tcbinfo.ipi_hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
 281             &tcbinfo.ipi_hashmask);
 282         tcbinfo.ipi_porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
 283             &tcbinfo.ipi_porthashmask);
 284         tcbinfo.ipi_zone = uma_zcreate("inpcb", sizeof(struct inpcb),
 285             NULL, NULL, tcp_inpcb_init, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 286         uma_zone_set_max(tcbinfo.ipi_zone, maxsockets);
 287 #ifdef INET6
 288 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
 289 #else /* INET6 */
 290 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
 291 #endif /* INET6 */
 292         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
 293                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
 294         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
 295                 panic("tcp_init");
 296 #undef TCP_MINPROTOHDR
 297         /*
 298          * These have to be type stable for the benefit of the timers.
 299          */
 300         tcpcb_zone = uma_zcreate("tcpcb", sizeof(struct tcpcb_mem),
 301             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 302         uma_zone_set_max(tcpcb_zone, maxsockets);
 303         tcp_tw_init();
 304         syncache_init();
 305         tcp_hc_init();
 306         tcp_reass_init();
 307         ISN_LOCK_INIT();
 308         callout_init(&isn_callout, CALLOUT_MPSAFE);
 309         tcp_isn_tick(NULL);
 310         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, tcp_fini, NULL,
 311                 SHUTDOWN_PRI_DEFAULT);
 312         sack_hole_zone = uma_zcreate("sackhole", sizeof(struct sackhole),
 313             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 314         EVENTHANDLER_REGISTER(maxsockets_change, tcp_zone_change, NULL,
 315                 EVENTHANDLER_PRI_ANY);
 316 }
 317
 318 void
 319 tcp_fini(void *xtp)
 320 {
 321
 322         callout_stop(&isn_callout);
 323 }
 324
 325 /*
 326  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
 327  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
 328  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
 329  */
 330 void
 331 tcpip_fillheaders(struct inpcb *inp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
 332 {
 333         struct tcphdr *th = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
 334
 335         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
 336
 337 #ifdef INET6
 338         if ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
 339                 struct ip6_hdr *ip6;
 340
 341                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
 342                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
 343                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
 344                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
 345                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
 346                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
 347                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
 348                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
 349                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
 350         } else
 351 #endif
 352         {
 353                 struct ip *ip;
 354
 355                 ip = (struct ip *)ip_ptr;
 356                 ip->ip_v = IPVERSION;
 357                 ip->ip_hl = 5;
 358                 ip->ip_tos = inp->inp_ip_tos;
 359                 ip->ip_len = 0;
 360                 ip->ip_id = 0;
 361                 ip->ip_off = 0;
 362                 ip->ip_ttl = inp->inp_ip_ttl;
 363                 ip->ip_sum = 0;
 364                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
 365                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
 366                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
 367         }
 368         th->th_sport = inp->inp_lport;
 369         th->th_dport = inp->inp_fport;
 370         th->th_seq = 0;
 371         th->th_ack = 0;
 372         th->th_x2 = 0;
 373         th->th_off = 5;
 374         th->th_flags = 0;
 375         th->th_win = 0;
 376         th->th_urp = 0;
 377         th->th_sum = 0;         /* in_pseudo() is called later for ipv4 */
 378 }
 379
 380 /*
 381  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
 382  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
 383  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
 384  */
 385 struct tcptemp *
 386 tcpip_maketemplate(struct inpcb *inp)
 387 {
 388         struct mbuf *m;
 389         struct tcptemp *n;
 390
 391         m = m_get(M_DONTWAIT, MT_DATA);
 392         if (m == NULL)
 393                 return (0);
 394         m->m_len = sizeof(struct tcptemp);
 395         n = mtod(m, struct tcptemp *);
 396
 397         tcpip_fillheaders(inp, (void *)&n->tt_ipgen, (void *)&n->tt_t);
 398         return (n);
 399 }
 400
 401 /*
 402  * Send a single message to the TCP at address specified by
 403  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
 404  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
 405  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
 406  * template for a connection.  If flags are given then we send
 407  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
 408  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
 409  *
 410  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
 411  * segment are as specified by the parameters.
 412  *
 413  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
 414  */
 415 void
 416 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
 417     tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
 418 {
 419         int tlen;
 420         int win = 0;
 421         struct ip *ip;
 422         struct tcphdr *nth;
 423 #ifdef INET6
 424         struct ip6_hdr *ip6;
 425         int isipv6;
 426 #endif /* INET6 */
 427         int ipflags = 0;
 428         struct inpcb *inp;
 429
 430         KASSERT(tp != NULL || m != NULL, ("tcp_respond: tp and m both NULL"));
 431
 432 #ifdef INET6
 433         isipv6 = ((struct ip *)ipgen)->ip_v == 6;
 434         ip6 = ipgen;
 435 #endif /* INET6 */
 436         ip = ipgen;
 437
 438         if (tp != NULL) {
 439                 inp = tp->t_inpcb;
 440                 KASSERT(inp != NULL, ("tcp control block w/o inpcb"));
 441                 INP_WLOCK_ASSERT(inp);
 442         } else
 443                 inp = NULL;
 444
 445         if (tp != NULL) {
 446                 if (!(flags & TH_RST)) {
 447                         win = sbspace(&inp->inp_socket->so_rcv);
 448                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
 449                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
 450                 }
 451         }
 452         if (m == NULL) {
 453                 m = m_gethdr(M_DONTWAIT, MT_DATA);
 454                 if (m == NULL)
 455                         return;
 456                 tlen = 0;
 457                 m->m_data += max_linkhdr;
 458 #ifdef INET6
 459                 if (isipv6) {
 460                         bcopy((caddr_t)ip6, mtod(m, caddr_t),
 461                               sizeof(struct ip6_hdr));
 462                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 463                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 464                 } else
 465 #endif /* INET6 */
 466               {
 467                 bcopy((caddr_t)ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
 468                 ip = mtod(m, struct ip *);
 469                 nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 470               }
 471                 bcopy((caddr_t)th, (caddr_t)nth, sizeof(struct tcphdr));
 472                 flags = TH_ACK;
 473         } else {
 474                 /*
 475                  *  reuse the mbuf.
 476                  * XXX MRT We inherrit the FIB, which is lucky.
 477                  */
 478                 m_freem(m->m_next);
 479                 m->m_next = NULL;
 480                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
 481                 /* m_len is set later */
 482                 tlen = 0;
 483 #define xchg(a,b,type) { type t; t=a; a=b; b=t; }
 484 #ifdef INET6
 485                 if (isipv6) {
 486                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
 487                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 488                 } else
 489 #endif /* INET6 */
 490               {
 491                 xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
 492                 nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 493               }
 494                 if (th != nth) {
 495                         /*
 496                          * this is usually a case when an extension header
 497                          * exists between the IPv6 header and the
 498                          * TCP header.
 499                          */
 500                         nth->th_sport = th->th_sport;
 501                         nth->th_dport = th->th_dport;
 502                 }
 503                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
 504 #undef xchg
 505         }
 506 #ifdef INET6
 507         if (isipv6) {
 508                 ip6->ip6_flow = 0;
 509                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
 510                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
 511                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof (struct tcphdr) +
 512                                                 tlen));
 513                 tlen += sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct tcphdr);
 514         } else
 515 #endif
 516         {
 517                 tlen += sizeof (struct tcpiphdr);
 518                 ip->ip_len = tlen;
 519                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
 520                 if (path_mtu_discovery)
 521                         ip->ip_off |= IP_DF;
 522         }
 523         m->m_len = tlen;
 524         m->m_pkthdr.len = tlen;
 525         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
 526 #ifdef MAC
 527         if (inp != NULL) {
 528                 /*
 529                  * Packet is associated with a socket, so allow the
 530                  * label of the response to reflect the socket label.
 531                  */
 532                 INP_WLOCK_ASSERT(inp);
 533                 mac_inpcb_create_mbuf(inp, m);
 534         } else {
 535                 /*
 536                  * Packet is not associated with a socket, so possibly
 537                  * update the label in place.
 538                  */
 539                 mac_netinet_tcp_reply(m);
 540         }
 541 #endif
 542         nth->th_seq = htonl(seq);
 543         nth->th_ack = htonl(ack);
 544         nth->th_x2 = 0;
 545         nth->th_off = sizeof (struct tcphdr) >> 2;
 546         nth->th_flags = flags;
 547         if (tp != NULL)
 548                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
 549         else
 550                 nth->th_win = htons((u_short)win);
 551         nth->th_urp = 0;
 552 #ifdef INET6
 553         if (isipv6) {
 554                 nth->th_sum = 0;
 555                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
 556                                         sizeof(struct ip6_hdr),
 557                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
 558                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp != NULL ? tp->t_inpcb :
 559                     NULL, NULL);
 560         } else
 561 #endif /* INET6 */
 562         {
 563                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
 564                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
 565                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
 566                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
 567         }
 568 #ifdef TCPDEBUG
 569         if (tp == NULL || (inp->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
 570                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
 571 #endif
 572 #ifdef INET6
 573         if (isipv6)
 574                 (void) ip6_output(m, NULL, NULL, ipflags, NULL, NULL, inp);
 575         else
 576 #endif /* INET6 */
 577         (void) ip_output(m, NULL, NULL, ipflags, NULL, inp);
 578 }
 579
 580 /*
 581  * Create a new TCP control block, making an
 582  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
 583  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
 584  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
 585  */
 586 struct tcpcb *
 587 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
 588 {
 589         struct tcpcb_mem *tm;
 590         struct tcpcb *tp;
 591 #ifdef INET6
 592         int isipv6 = (inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 593 #endif /* INET6 */
 594
 595         tm = uma_zalloc(tcpcb_zone, M_NOWAIT | M_ZERO);
 596         if (tm == NULL)
 597                 return (NULL);
 598         tp = &tm->tcb;
 599         tp->t_timers = &tm->tt;
 600         /*      LIST_INIT(&tp->t_segq); */      /* XXX covered by M_ZERO */
 601         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd =
 602 #ifdef INET6
 603                 isipv6 ? tcp_v6mssdflt :
 604 #endif /* INET6 */
 605                 tcp_mssdflt;
 606
 607         /* Set up our timeouts. */
 608         callout_init(&tp->t_timers->tt_rexmt, CALLOUT_MPSAFE);
 609         callout_init(&tp->t_timers->tt_persist, CALLOUT_MPSAFE);
 610         callout_init(&tp->t_timers->tt_keep, CALLOUT_MPSAFE);
 611         callout_init(&tp->t_timers->tt_2msl, CALLOUT_MPSAFE);
 612         callout_init(&tp->t_timers->tt_delack, CALLOUT_MPSAFE);
 613
 614         if (tcp_do_rfc1323)
 615                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE|TF_REQ_TSTMP);
 616         if (tcp_do_sack)
 617                 tp->t_flags |= TF_SACK_PERMIT;
 618         TAILQ_INIT(&tp->snd_holes);
 619         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
 620         /*
 621          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
 622          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
 623          * reasonable initial retransmit time.
 624          */
 625         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
 626         tp->t_rttvar = ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
 627         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
 628         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
 629         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 630         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 631         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 632         tp->t_rcvtime = ticks;
 633         tp->t_bw_rtttime = ticks;
 634         /*
 635          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
 636          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
 637          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
 638          */
 639         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
 640         inp->inp_ppcb = tp;
 641         return (tp);            /* XXX */
 642 }
 643
 644 /*
 645  * Drop a TCP connection, reporting
 646  * the specified error.  If connection is synchronized,
 647  * then send a RST to peer.
 648  */
 649 struct tcpcb *
 650 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int errno)
 651 {
 652         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
 653
 654         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
 655         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 656
 657         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
 658                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
 659                 (void) tcp_output_reset(tp);
 660                 tcpstat.tcps_drops++;
 661         } else
 662                 tcpstat.tcps_conndrops++;
 663         if (errno == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
 664                 errno = tp->t_softerror;
 665         so->so_error = errno;
 666         return (tcp_close(tp));
 667 }
 668
 669 void
 670 tcp_discardcb(struct tcpcb *tp)
 671 {
 672         struct tseg_qent *q;
 673         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
 674         struct socket *so = inp->inp_socket;
 675 #ifdef INET6
 676         int isipv6 = (inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 677 #endif /* INET6 */
 678
 679         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
 680
 681         /*
 682          * Make sure that all of our timers are stopped before we
 683          * delete the PCB.
 684          */
 685         callout_stop(&tp->t_timers->tt_rexmt);
 686         callout_stop(&tp->t_timers->tt_persist);
 687         callout_stop(&tp->t_timers->tt_keep);
 688         callout_stop(&tp->t_timers->tt_2msl);
 689         callout_stop(&tp->t_timers->tt_delack);
 690
 691         /*
 692          * If we got enough samples through the srtt filter,
 693          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
 694          * 'Enough' is arbitrarily defined as 4 rtt samples.
 695          * 4 samples is enough for the srtt filter to converge
 696          * to within enough % of the correct value; fewer samples
 697          * and we could save a bogus rtt. The danger is not high
 698          * as tcp quickly recovers from everything.
 699          * XXX: Works very well but needs some more statistics!
 700          */
 701         if (tp->t_rttupdated >= 4) {
 702                 struct hc_metrics_lite metrics;
 703                 u_long ssthresh;
 704
 705                 bzero(&metrics, sizeof(metrics));
 706                 /*
 707                  * Update the ssthresh always when the conditions below
 708                  * are satisfied. This gives us better new start value
 709                  * for the congestion avoidance for new connections.
 710                  * ssthresh is only set if packet loss occured on a session.
 711                  *
 712                  * XXXRW: 'so' may be NULL here, and/or socket buffer may be
 713                  * being torn down.  Ideally this code would not use 'so'.
 714                  */
 715                 ssthresh = tp->snd_ssthresh;
 716                 if (ssthresh != 0 && ssthresh < so->so_snd.sb_hiwat / 2) {
 717                         /*
 718                          * convert the limit from user data bytes to
 719                          * packets then to packet data bytes.
 720                          */
 721                         ssthresh = (ssthresh + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
 722                         if (ssthresh < 2)
 723                                 ssthresh = 2;
 724                         ssthresh *= (u_long)(tp->t_maxseg +
 725 #ifdef INET6
 726                                       (isipv6 ? sizeof (struct ip6_hdr) +
 727                                                sizeof (struct tcphdr) :
 728 #endif
 729                                        sizeof (struct tcpiphdr)
 730 #ifdef INET6
 731                                        )
 732 #endif
 733                                       );
 734                 } else
 735                         ssthresh = 0;
 736                 metrics.rmx_ssthresh = ssthresh;
 737
 738                 metrics.rmx_rtt = tp->t_srtt;
 739                 metrics.rmx_rttvar = tp->t_rttvar;
 740                 /* XXX: This wraps if the pipe is more than 4 Gbit per second */
 741                 metrics.rmx_bandwidth = tp->snd_bandwidth;
 742                 metrics.rmx_cwnd = tp->snd_cwnd;
 743                 metrics.rmx_sendpipe = 0;
 744                 metrics.rmx_recvpipe = 0;
 745
 746                 tcp_hc_update(&inp->inp_inc, &metrics);
 747         }
 748
 749         /* free the reassembly queue, if any */
 750         while ((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
 751                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
 752                 m_freem(q->tqe_m);
 753                 uma_zfree(tcp_reass_zone, q);
 754                 tp->t_segqlen--;
 755                 tcp_reass_qsize--;
 756         }
 757         /* Disconnect offload device, if any. */
 758         tcp_offload_detach(tp);
 759
 760         tcp_free_sackholes(tp);
 761         inp->inp_ppcb = NULL;
 762         tp->t_inpcb = NULL;
 763         uma_zfree(tcpcb_zone, tp);
 764 }
 765
 766 /*
 767  * Attempt to close a TCP control block, marking it as dropped, and freeing
 768  * the socket if we hold the only reference.
 769  */
 770 struct tcpcb *
 771 tcp_close(struct tcpcb *tp)
 772 {
 773         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
 774         struct socket *so;
 775
 776         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
 777         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
 778
 779         /* Notify any offload devices of listener close */
 780         if (tp->t_state == TCPS_LISTEN)
 781                 tcp_offload_listen_close(tp);
 782         in_pcbdrop(inp);
 783         tcpstat.tcps_closed++;
 784         KASSERT(inp->inp_socket != NULL, ("tcp_close: inp_socket NULL"));
 785         so = inp->inp_socket;
 786         soisdisconnected(so);
 787         if (inp->inp_vflag & INP_SOCKREF) {
 788                 KASSERT(so->so_state & SS_PROTOREF,
 789                     ("tcp_close: !SS_PROTOREF"));
 790                 inp->inp_vflag &= ~INP_SOCKREF;
 791                 INP_WUNLOCK(inp);
 792                 ACCEPT_LOCK();
 793                 SOCK_LOCK(so);
 794                 so->so_state &= ~SS_PROTOREF;
 795                 sofree(so);
 796                 return (NULL);
 797         }
 798         return (tp);
 799 }
 800
 801 void
 802 tcp_drain(void)
 803 {
 804
 805         if (do_tcpdrain) {
 806                 struct inpcb *inpb;
 807                 struct tcpcb *tcpb;
 808                 struct tseg_qent *te;
 809
 810         /*
 811          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
 812          * if there is one...
 813          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
 814          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
 815          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
 816          *      usefull.
 817          */
 818                 INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
 819                 LIST_FOREACH(inpb, tcbinfo.ipi_listhead, inp_list) {
 820                         if (inpb->inp_vflag & INP_TIMEWAIT)
 821                                 continue;
 822                         INP_WLOCK(inpb);
 823                         if ((tcpb = intotcpcb(inpb)) != NULL) {
 824                                 while ((te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq))
 825                                     != NULL) {
 826                                         LIST_REMOVE(te, tqe_q);
 827                                         m_freem(te->tqe_m);
 828                                         uma_zfree(tcp_reass_zone, te);
 829                                         tcpb->t_segqlen--;
 830                                         tcp_reass_qsize--;
 831                                 }
 832                                 tcp_clean_sackreport(tcpb);
 833                         }
 834                         INP_WUNLOCK(inpb);
 835                 }
 836                 INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
 837         }
 838 }
 839
 840 /*
 841  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
 842  * store error as soft error, but wake up user
 843  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
 844  *
 845  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
 846  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
 847  */
 848 static struct inpcb *
 849 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
 850 {
 851         struct tcpcb *tp;
 852
 853         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
 854         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
 855
 856         if ((inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) ||
 857             (inp->inp_vflag & INP_DROPPED))
 858                 return (inp);
 859
 860         tp = intotcpcb(inp);
 861         KASSERT(tp != NULL, ("tcp_notify: tp == NULL"));
 862
 863         /*
 864          * Ignore some errors if we are hooked up.
 865          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
 866          * and receives a second error, give up now.  This is better
 867          * than waiting a long time to establish a connection that
 868          * can never complete.
 869          */
 870         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
 871             (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
 872              error == EHOSTDOWN)) {
 873                 return (inp);
 874         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
 875             tp->t_softerror) {
 876                 tp = tcp_drop(tp, error);
 877                 if (tp != NULL)
 878                         return (inp);
 879                 else
 880                         return (NULL);
 881         } else {
 882                 tp->t_softerror = error;
 883                 return (inp);
 884         }
 885 #if 0
 886         wakeup( &so->so_timeo);
 887         sorwakeup(so);
 888         sowwakeup(so);
 889 #endif
 890 }
 891
 892 static int
 893 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 894 {
 895         int error, i, m, n, pcb_count;
 896         struct inpcb *inp, **inp_list;
 897         inp_gen_t gencnt;
 898         struct xinpgen xig;
 899
 900         /*
 901          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
 902          * resource-intensive to repeat twice on every request.
 903          */
 904         if (req->oldptr == NULL) {
 905                 m = syncache_pcbcount();
 906                 n = tcbinfo.ipi_count;
 907                 req->oldidx = 2 * (sizeof xig)
 908                         + ((m + n) + n/8) * sizeof(struct xtcpcb);
 909                 return (0);
 910         }
 911
 912         if (req->newptr != NULL)
 913                 return (EPERM);
 914
 915         /*
 916          * OK, now we're committed to doing something.
 917          */
 918         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
 919         gencnt = tcbinfo.ipi_gencnt;
 920         n = tcbinfo.ipi_count;
 921         INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
 922
 923         m = syncache_pcbcount();
 924
 925         error = sysctl_wire_old_buffer(req, 2 * (sizeof xig)
 926                 + (n + m) * sizeof(struct xtcpcb));
 927         if (error != 0)
 928                 return (error);
 929
 930         xig.xig_len = sizeof xig;
 931         xig.xig_count = n + m;
 932         xig.xig_gen = gencnt;
 933         xig.xig_sogen = so_gencnt;
 934         error = SYSCTL_OUT(req, &xig, sizeof xig);
 935         if (error)
 936                 return (error);
 937
 938         error = syncache_pcblist(req, m, &pcb_count);
 939         if (error)
 940                 return (error);
 941
 942         inp_list = malloc(n * sizeof *inp_list, M_TEMP, M_WAITOK);
 943         if (inp_list == NULL)
 944                 return (ENOMEM);
 945
 946         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
 947         for (inp = LIST_FIRST(tcbinfo.ipi_listhead), i = 0; inp != NULL && i
 948             < n; inp = LIST_NEXT(inp, inp_list)) {
 949                 INP_WLOCK(inp);
 950                 if (inp->inp_gencnt <= gencnt) {
 951                         /*
 952                          * XXX: This use of cr_cansee(), introduced with
 953                          * TCP state changes, is not quite right, but for
 954                          * now, better than nothing.
 955                          */
 956                         if (inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) {
 957                                 if (intotw(inp) != NULL)
 958                                         error = cr_cansee(req->td->td_ucred,
 959                                             intotw(inp)->tw_cred);
 960                                 else
 961                                         error = EINVAL; /* Skip this inp. */
 962                         } else
 963                                 error = cr_canseesocket(req->td->td_ucred,
 964                                     inp->inp_socket);
 965                         if (error == 0)
 966                                 inp_list[i++] = inp;
 967                 }
 968                 INP_WUNLOCK(inp);
 969         }
 970         INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
 971         n = i;
 972
 973         error = 0;
 974         for (i = 0; i < n; i++) {
 975                 inp = inp_list[i];
 976                 INP_WLOCK(inp);
 977                 if (inp->inp_gencnt <= gencnt) {
 978                         struct xtcpcb xt;
 979                         void *inp_ppcb;
 980
 981                         bzero(&xt, sizeof(xt));
 982                         xt.xt_len = sizeof xt;
 983                         /* XXX should avoid extra copy */
 984                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
 985                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
 986                         if (inp_ppcb == NULL)
 987                                 bzero((char *) &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
 988                         else if (inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) {
 989                                 bzero((char *) &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
 990                                 xt.xt_tp.t_state = TCPS_TIME_WAIT;
 991                         } else
 992                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
 993                         if (inp->inp_socket != NULL)
 994                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
 995                         else {
 996                                 bzero(&xt.xt_socket, sizeof xt.xt_socket);
 997                                 xt.xt_socket.xso_protocol = IPPROTO_TCP;
 998                         }
 999                         xt.xt_inp.inp_gencnt = inp->inp_gencnt;
1000                         INP_WUNLOCK(inp);
1001                         error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
1002                 } else
1003                         INP_WUNLOCK(inp);
1004
1005         }
1006         if (!error) {
1007                 /*
1008                  * Give the user an updated idea of our state.
1009                  * If the generation differs from what we told
1010                  * her before, she knows that something happened
1011                  * while we were processing this request, and it
1012                  * might be necessary to retry.
1013                  */
1014                 INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
1015                 xig.xig_gen = tcbinfo.ipi_gencnt;
1016                 xig.xig_sogen = so_gencnt;
1017                 xig.xig_count = tcbinfo.ipi_count + pcb_count;
1018                 INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
1019                 error = SYSCTL_OUT(req, &xig, sizeof xig);
1020         }
1021         free(inp_list, M_TEMP);
1022         return (error);
1023 }
1024
1025 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1026     tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1027
1028 static int
1029 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1030 {
1031         struct xucred xuc;
1032         struct sockaddr_in addrs[2];
1033         struct inpcb *inp;
1034         int error;
1035
1036         error = priv_check(req->td, PRIV_NETINET_GETCRED);
1037         if (error)
1038                 return (error);
1039         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof(addrs));
1040         if (error)
1041                 return (error);
1042         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
1043         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo, addrs[1].sin_addr, addrs[1].sin_port,
1044             addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1045         if (inp == NULL) {
1046                 error = ENOENT;
1047                 goto outunlocked;
1048         }
1049         INP_WLOCK(inp);
1050         if (inp->inp_socket == NULL) {
1051                 error = ENOENT;
1052                 goto out;
1053         }
1054         error = cr_canseesocket(req->td->td_ucred, inp->inp_socket);
1055         if (error)
1056                 goto out;
1057         cru2x(inp->inp_socket->so_cred, &xuc);
1058 out:
1059         INP_WUNLOCK(inp);
1060 outunlocked:
1061         INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
1062         if (error == 0)
1063                 error = SYSCTL_OUT(req, &xuc, sizeof(struct xucred));
1064         return (error);
1065 }
1066
1067 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred,
1068     CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RW|CTLFLAG_PRISON, 0, 0,
1069     tcp_getcred, "S,xucred", "Get the xucred of a TCP connection");
1070
1071 #ifdef INET6
1072 static int
1073 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1074 {
1075         struct xucred xuc;
1076         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1077         struct inpcb *inp;
1078         int error, mapped = 0;
1079
1080         error = priv_check(req->td, PRIV_NETINET_GETCRED);
1081         if (error)
1082                 return (error);
1083         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof(addrs));
1084         if (error)
1085                 return (error);
1086         if ((error = sa6_embedscope(&addrs[0], ip6_use_defzone)) != 0 ||
1087             (error = sa6_embedscope(&addrs[1], ip6_use_defzone)) != 0) {
1088                 return (error);
1089         }
1090         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1091                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1092                         mapped = 1;
1093                 else
1094                         return (EINVAL);
1095         }
1096
1097         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
1098         if (mapped == 1)
1099                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo,
1100                         *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1101                         addrs[1].sin6_port,
1102                         *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1103                         addrs[0].sin6_port,
1104                         0, NULL);
1105         else
1106                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo,
1107                         &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1108                         &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port, 0, NULL);
1109         if (inp == NULL) {
1110                 error = ENOENT;
1111                 goto outunlocked;
1112         }
1113         INP_WLOCK(inp);
1114         if (inp->inp_socket == NULL) {
1115                 error = ENOENT;
1116                 goto out;
1117         }
1118         error = cr_canseesocket(req->td->td_ucred, inp->inp_socket);
1119         if (error)
1120                 goto out;
1121         cru2x(inp->inp_socket->so_cred, &xuc);
1122 out:
1123         INP_WUNLOCK(inp);
1124 outunlocked:
1125         INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
1126         if (error == 0)
1127                 error = SYSCTL_OUT(req, &xuc, sizeof(struct xucred));
1128         return (error);
1129 }
1130
1131 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred,
1132     CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RW|CTLFLAG_PRISON, 0, 0,
1133     tcp6_getcred, "S,xucred", "Get the xucred of a TCP6 connection");
1134 #endif
1135
1136
1137 void
1138 tcp_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *vip)
1139 {
1140         struct ip *ip = vip;
1141         struct tcphdr *th;
1142         struct in_addr faddr;
1143         struct inpcb *inp;
1144         struct tcpcb *tp;
1145         struct inpcb *(*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1146         struct icmp *icp;
1147         struct in_conninfo inc;
1148         tcp_seq icmp_tcp_seq;
1149         int mtu;
1150
1151         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1152         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1153                 return;
1154
1155         if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1156                 notify = tcp_mtudisc;
1157         else if (icmp_may_rst && (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1158                 cmd == PRC_UNREACH_PORT || cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) && ip)
1159                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1160         /*
1161          * Redirects don't need to be handled up here.
1162          */
1163         else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd))
1164                 return;
1165         /*
1166          * Source quench is depreciated.
1167          */
1168         else if (cmd == PRC_QUENCH)
1169                 return;
1170         /*
1171          * Hostdead is ugly because it goes linearly through all PCBs.
1172          * XXX: We never get this from ICMP, otherwise it makes an
1173          * excellent DoS attack on machines with many connections.
1174          */
1175         else if (cmd == PRC_HOSTDEAD)
1176                 ip = NULL;
1177         else if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0)
1178                 return;
1179         if (ip != NULL) {
1180                 icp = (struct icmp *)((caddr_t)ip
1181                                       - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1182                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip
1183                                        + (ip->ip_hl << 2));
1184                 INP_INFO_WLOCK(&tcbinfo);
1185                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo, faddr, th->th_dport,
1186                     ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1187                 if (inp != NULL)  {
1188                         INP_WLOCK(inp);
1189                         if (!(inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) &&
1190                             !(inp->inp_vflag & INP_DROPPED) &&
1191                             !(inp->inp_socket == NULL)) {
1192                                 icmp_tcp_seq = htonl(th->th_seq);
1193                                 tp = intotcpcb(inp);
1194                                 if (SEQ_GEQ(icmp_tcp_seq, tp->snd_una) &&
1195                                     SEQ_LT(icmp_tcp_seq, tp->snd_max)) {
1196                                         if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1197                                             /*
1198                                              * MTU discovery:
1199                                              * If we got a needfrag set the MTU
1200                                              * in the route to the suggested new
1201                                              * value (if given) and then notify.
1202                                              */
1203                                             bzero(&inc, sizeof(inc));
1204                                             inc.inc_flags = 0;  /* IPv4 */
1205                                             inc.inc_faddr = faddr;
1206                                             inc.inc_fibnum =
1207                                                 inp->inp_inc.inc_fibnum;
1208
1209                                             mtu = ntohs(icp->icmp_nextmtu);
1210                                             /*
1211                                              * If no alternative MTU was
1212                                              * proposed, try the next smaller
1213                                              * one.  ip->ip_len has already
1214                                              * been swapped in icmp_input().
1215                                              */
1216                                             if (!mtu)
1217                                                 mtu = ip_next_mtu(ip->ip_len,
1218                                                  1);
1219                                             if (mtu < max(296, (tcp_minmss)
1220                                                  + sizeof(struct tcpiphdr)))
1221                                                 mtu = 0;
1222                                             if (!mtu)
1223                                                 mtu = tcp_mssdflt
1224                                                  + sizeof(struct tcpiphdr);
1225                                             /*
1226                                              * Only cache the the MTU if it
1227                                              * is smaller than the interface
1228                                              * or route MTU.  tcp_mtudisc()
1229                                              * will do right thing by itself.
1230                                              */
1231                                             if (mtu <= tcp_maxmtu(&inc, NULL))
1232                                                 tcp_hc_updatemtu(&inc, mtu);
1233                                         }
1234
1235                                         inp = (*notify)(inp, inetctlerrmap[cmd]);
1236                                 }
1237                         }
1238                         if (inp != NULL)
1239                                 INP_WUNLOCK(inp);
1240                 } else {
1241                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1242                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1243                         inc.inc_faddr = faddr;
1244                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1245 #ifdef INET6
1246                         inc.inc_isipv6 = 0;
1247 #endif
1248                         syncache_unreach(&inc, th);
1249                 }
1250                 INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
1251         } else
1252                 in_pcbnotifyall(&tcbinfo, faddr, inetctlerrmap[cmd], notify);
1253 }
1254
1255 #ifdef INET6
1256 void
1257 tcp6_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *d)
1258 {
1259         struct tcphdr th;
1260         struct inpcb *(*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1261         struct ip6_hdr *ip6;
1262         struct mbuf *m;
1263         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1264         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1265         int off;
1266         struct tcp_portonly {
1267                 u_int16_t th_sport;
1268                 u_int16_t th_dport;
1269         } *thp;
1270
1271         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1272             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1273                 return;
1274
1275         if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1276                 notify = tcp_mtudisc;
1277         else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1278                  ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0))
1279                 return;
1280         /* Source quench is depreciated. */
1281         else if (cmd == PRC_QUENCH)
1282                 return;
1283
1284         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1285         if (d != NULL) {
1286                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1287                 m = ip6cp->ip6c_m;
1288                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1289                 off = ip6cp->ip6c_off;
1290                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1291         } else {
1292                 m = NULL;
1293                 ip6 = NULL;
1294                 off = 0;        /* fool gcc */
1295                 sa6_src = &sa6_any;
1296         }
1297
1298         if (ip6 != NULL) {
1299                 struct in_conninfo inc;
1300                 /*
1301                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1302                  * M and OFF are valid.
1303                  */
1304
1305                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1306                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof(*thp))
1307                         return;
1308
1309                 bzero(&th, sizeof(th));
1310                 m_copydata(m, off, sizeof(*thp), (caddr_t)&th);
1311
1312                 in6_pcbnotify(&tcbinfo, sa, th.th_dport,
1313                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1314                     th.th_sport, cmd, NULL, notify);
1315
1316                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1317                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1318                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1319                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1320                 inc.inc_isipv6 = 1;
1321                 INP_INFO_WLOCK(&tcbinfo);
1322                 syncache_unreach(&inc, &th);
1323                 INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
1324         } else
1325                 in6_pcbnotify(&tcbinfo, sa, 0, (const struct sockaddr *)sa6_src,
1326                               0, cmd, NULL, notify);
1327 }
1328 #endif /* INET6 */
1329
1330
1331 /*
1332  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1333  *
1334  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1335  * 1.  In SYN-ACK packets.
1336  * 2.  In SYN packets.
1337  *
1338  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1339  * tcp_syncache.c for details.
1340  *
1341  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1342  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1343  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1344  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1345  * RFC 1948 is used, with only small modifications.
1346  *
1347  * Implementation details:
1348  *
1349  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1350  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1351  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1352  * before rollover.
1353  *
1354  * As reading the *exact* system time is too expensive to be done
1355  * whenever setting up a TCP connection, we increment the time
1356  * offset in two ways.  First, a small random positive increment
1357  * is added to isn_offset for each connection that is set up.
1358  * Second, the function tcp_isn_tick fires once per clock tick
1359  * and increments isn_offset as necessary so that sequence numbers
1360  * are incremented at approximately ISN_BYTES_PER_SECOND.  The
1361  * random positive increments serve only to ensure that the same
1362  * exact sequence number is never sent out twice (as could otherwise
1363  * happen when a port is recycled in less than the system tick
1364  * interval.)
1365  *
1366  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1367  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1368  * as reseeding should not be necessary.
1369  *
1370  * Locking of the global variables isn_secret, isn_last_reseed, isn_offset,
1371  * isn_offset_old, and isn_ctx is performed using the TCP pcbinfo lock.  In
1372  * general, this means holding an exclusive (write) lock.
1373  */
1374
1375 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1376 #define ISN_STATIC_INCREMENT 4096
1377 #define ISN_RANDOM_INCREMENT (4096 - 1)
1378
1379 static u_char isn_secret[32];
1380 static int isn_last_reseed;
1381 static u_int32_t isn_offset, isn_offset_old;
1382 static MD5_CTX isn_ctx;
1383
1384 tcp_seq
1385 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1386 {
1387         u_int32_t md5_buffer[4];
1388         tcp_seq new_isn;
1389
1390         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
1391
1392         ISN_LOCK();
1393         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1394         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1395              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1396                 < (u_int)ticks))) {
1397                 read_random(&isn_secret, sizeof(isn_secret));
1398                 isn_last_reseed = ticks;
1399         }
1400
1401         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1402         MD5Init(&isn_ctx);
1403         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1404         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1405 #ifdef INET6
1406         if ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
1407                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1408                           sizeof(struct in6_addr));
1409                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1410                           sizeof(struct in6_addr));
1411         } else
1412 #endif
1413         {
1414                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1415                           sizeof(struct in_addr));
1416                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1417                           sizeof(struct in_addr));
1418         }
1419         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1420         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1421         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1422         isn_offset += ISN_STATIC_INCREMENT +
1423                 (arc4random() & ISN_RANDOM_INCREMENT);
1424         new_isn += isn_offset;
1425         ISN_UNLOCK();
1426         return (new_isn);
1427 }
1428
1429 /*
1430  * Increment the offset to the next ISN_BYTES_PER_SECOND / 100 boundary
1431  * to keep time flowing at a relatively constant rate.  If the random
1432  * increments have already pushed us past the projected offset, do nothing.
1433  */
1434 static void
1435 tcp_isn_tick(void *xtp)
1436 {
1437         u_int32_t projected_offset;
1438
1439         ISN_LOCK();
1440         projected_offset = isn_offset_old + ISN_BYTES_PER_SECOND / 100;
1441
1442         if (SEQ_GT(projected_offset, isn_offset))
1443                 isn_offset = projected_offset;
1444
1445         isn_offset_old = isn_offset;
1446         callout_reset(&isn_callout, hz/100, tcp_isn_tick, NULL);
1447         ISN_UNLOCK();
1448 }
1449
1450 /*
1451  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1452  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1453  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1454  */
1455 struct inpcb *
1456 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int errno)
1457 {
1458         struct tcpcb *tp;
1459
1460         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
1461         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
1462
1463         if ((inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) ||
1464             (inp->inp_vflag & INP_DROPPED))
1465                 return (inp);
1466
1467         tp = intotcpcb(inp);
1468         if (tp->t_state != TCPS_SYN_SENT)
1469                 return (inp);
1470
1471         tp = tcp_drop(tp, errno);
1472         if (tp != NULL)
1473                 return (inp);
1474         else
1475                 return (NULL);
1476 }
1477
1478 /*
1479  * When `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1480  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1481  * since we know the packet we just sent was dropped.
1482  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1483  */
1484 struct inpcb *
1485 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int errno)
1486 {
1487         struct tcpcb *tp;
1488         struct socket *so = inp->inp_socket;
1489         u_int maxmtu;
1490         u_int romtu;
1491         int mss;
1492 #ifdef INET6
1493         int isipv6;
1494 #endif /* INET6 */
1495
1496         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
1497         if ((inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) ||
1498             (inp->inp_vflag & INP_DROPPED))
1499                 return (inp);
1500
1501         tp = intotcpcb(inp);
1502         KASSERT(tp != NULL, ("tcp_mtudisc: tp == NULL"));
1503
1504 #ifdef INET6
1505         isipv6 = (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
1506 #endif
1507         maxmtu = tcp_hc_getmtu(&inp->inp_inc); /* IPv4 and IPv6 */
1508         romtu =
1509 #ifdef INET6
1510             isipv6 ? tcp_maxmtu6(&inp->inp_inc, NULL) :
1511 #endif /* INET6 */
1512             tcp_maxmtu(&inp->inp_inc, NULL);
1513         if (!maxmtu)
1514                 maxmtu = romtu;
1515         else
1516                 maxmtu = min(maxmtu, romtu);
1517         if (!maxmtu) {
1518                 tp->t_maxopd = tp->t_maxseg =
1519 #ifdef INET6
1520                         isipv6 ? tcp_v6mssdflt :
1521 #endif /* INET6 */
1522                         tcp_mssdflt;
1523                 return (inp);
1524         }
1525         mss = maxmtu -
1526 #ifdef INET6
1527                 (isipv6 ? sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1528 #endif /* INET6 */
1529                  sizeof(struct tcpiphdr)
1530 #ifdef INET6
1531                  )
1532 #endif /* INET6 */
1533                 ;
1534
1535         /*
1536          * XXX - The above conditional probably violates the TCP
1537          * spec.  The problem is that, since we don't know the
1538          * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1539          * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1540          * never actually take place, because the conservative
1541          * default is much less than the MTUs typically seen
1542          * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1543          * this under the carpet.
1544          *
1545          * The conservative default might not actually be a problem
1546          * if the only case this occurs is when sending an initial
1547          * SYN with options and data to a host we've never talked
1548          * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1549          * will get recorded and the new parameters should get
1550          * recomputed.  For Further Study.
1551          */
1552         if (tp->t_maxopd <= mss)
1553                 return (inp);
1554         tp->t_maxopd = mss;
1555
1556         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP|TF_NOOPT)) == TF_REQ_TSTMP &&
1557             (tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) == TF_RCVD_TSTMP)
1558                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1559 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0
1560         if (mss > MCLBYTES)
1561                 mss &= ~(MCLBYTES-1);
1562 #else
1563         if (mss > MCLBYTES)
1564                 mss = mss / MCLBYTES * MCLBYTES;
1565 #endif
1566         if (so->so_snd.sb_hiwat < mss)
1567                 mss = so->so_snd.sb_hiwat;
1568
1569         tp->t_maxseg = mss;
1570
1571         tcpstat.tcps_mturesent++;
1572         tp->t_rtttime = 0;
1573         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1574         tcp_free_sackholes(tp);
1575         tp->snd_recover = tp->snd_max;
1576         if (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT)
1577                 EXIT_FASTRECOVERY(tp);
1578         tcp_output_send(tp);
1579         return (inp);
1580 }
1581
1582 /*
1583  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1584  * is found and it cannot be allocated, then return NULL.  This routine
1585  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1586  * to get the interface MTU.
1587  */
1588 u_long
1589 tcp_maxmtu(struct in_conninfo *inc, int *flags)
1590 {
1591         struct route sro;
1592         struct sockaddr_in *dst;
1593         struct ifnet *ifp;
1594         u_long maxmtu = 0;
1595
1596         KASSERT(inc != NULL, ("tcp_maxmtu with NULL in_conninfo pointer"));
1597
1598         bzero(&sro, sizeof(sro));
1599         if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1600                 dst = (struct sockaddr_in *)&sro.ro_dst;
1601                 dst->sin_family = AF_INET;
1602                 dst->sin_len = sizeof(*dst);
1603                 dst->sin_addr = inc->inc_faddr;
1604                 in_rtalloc_ign(&sro, RTF_CLONING, inc->inc_fibnum);
1605         }
1606         if (sro.ro_rt != NULL) {
1607                 ifp = sro.ro_rt->rt_ifp;
1608                 if (sro.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu == 0)
1609                         maxmtu = ifp->if_mtu;
1610                 else
1611                         maxmtu = min(sro.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu, ifp->if_mtu);
1612
1613                 /* Report additional interface capabilities. */
1614                 if (flags != NULL) {
1615                         if (ifp->if_capenable & IFCAP_TSO4 &&
1616                             ifp->if_hwassist & CSUM_TSO)
1617                                 *flags |= CSUM_TSO;
1618                 }
1619                 RTFREE(sro.ro_rt);
1620         }
1621         return (maxmtu);
1622 }
1623
1624 #ifdef INET6
1625 u_long
1626 tcp_maxmtu6(struct in_conninfo *inc, int *flags)
1627 {
1628         struct route_in6 sro6;
1629         struct ifnet *ifp;
1630         u_long maxmtu = 0;
1631
1632         KASSERT(inc != NULL, ("tcp_maxmtu6 with NULL in_conninfo pointer"));
1633
1634         bzero(&sro6, sizeof(sro6));
1635         if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1636                 sro6.ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1637                 sro6.ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1638                 sro6.ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1639                 rtalloc_ign((struct route *)&sro6, RTF_CLONING);
1640         }
1641         if (sro6.ro_rt != NULL) {
1642                 ifp = sro6.ro_rt->rt_ifp;
1643                 if (sro6.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu == 0)
1644                         maxmtu = IN6_LINKMTU(sro6.ro_rt->rt_ifp);
1645                 else
1646                         maxmtu = min(sro6.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu,
1647                                      IN6_LINKMTU(sro6.ro_rt->rt_ifp));
1648
1649                 /* Report additional interface capabilities. */
1650                 if (flags != NULL) {
1651                         if (ifp->if_capenable & IFCAP_TSO6 &&
1652                             ifp->if_hwassist & CSUM_TSO)
1653                                 *flags |= CSUM_TSO;
1654                 }
1655                 RTFREE(sro6.ro_rt);
1656         }
1657
1658         return (maxmtu);
1659 }
1660 #endif /* INET6 */
1661
1662 #ifdef IPSEC
1663 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1664 size_t
1665 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1666 {
1667         struct inpcb *inp;
1668         struct mbuf *m;
1669         size_t hdrsiz;
1670         struct ip *ip;
1671 #ifdef INET6
1672         struct ip6_hdr *ip6;
1673 #endif
1674         struct tcphdr *th;
1675
1676         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1677                 return (0);
1678         MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
1679         if (!m)
1680                 return (0);
1681
1682 #ifdef INET6
1683         if ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
1684                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1685                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1686                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1687                         sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1688                 tcpip_fillheaders(inp, ip6, th);
1689                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1690         } else
1691 #endif /* INET6 */
1692         {
1693                 ip = mtod(m, struct ip *);
1694                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1695                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1696                 tcpip_fillheaders(inp, ip, th);
1697                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1698         }
1699
1700         m_free(m);
1701         return (hdrsiz);
1702 }
1703 #endif /* IPSEC */
1704
1705 /*
1706  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1707  *
1708  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1709  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1710  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1711  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1712  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1713  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1714  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1715  * side of the connection.
1716  *
1717  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1718  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1719  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1720  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1721  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1722  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1723  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1724  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1725  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1726  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1727  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1728  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1729  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1730  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1731  * resources.
1732  *
1733  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1734  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1735  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1736  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1737  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1738  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1739  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1740  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1741  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1742  * implementing the same algorithm.
1743  *
1744  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1745  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1746  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1747  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1748  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1749  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1750  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1751  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1752  * which to extend the algorithm.
1753  */
1754 void
1755 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1756 {
1757         u_long bw;
1758         u_long bwnd;
1759         int save_ticks;
1760
1761         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
1762
1763         /*
1764          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1765          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1766          */
1767         if (tcp_inflight_enable == 0 || tp->t_rttlow < tcp_inflight_rttthresh) {
1768                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1769                 tp->snd_bandwidth = 0;
1770                 return;
1771         }
1772
1773         /*
1774          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1775          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1776          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1777          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1778          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1779          * increases.
1780          *
1781          * Note: if ticks rollover 'bw' may wind up negative.  We must
1782          * effectively reset t_bw_rtttime for this case.
1783          */
1784         save_ticks = ticks;
1785         if ((u_int)(save_ticks - tp->t_bw_rtttime) < 1)
1786                 return;
1787
1788         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz /
1789             (save_ticks - tp->t_bw_rtttime);
1790         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1791         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1792         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || (int)bw < 0)
1793                 return;
1794         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1795
1796         tp->snd_bandwidth = bw;
1797
1798         /*
1799          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1800          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1801          * spot and also handles the bandwidth run-up case and stabilization.
1802          * Without the slop we could be locking ourselves into a lower
1803          * bandwidth.
1804          *
1805          * Situations Handled:
1806          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1807          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1808          *          specified, and also does a good job preventing
1809          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1810          *          (at least for the transmit side).
1811          *
1812          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1813          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1814          *          increases).
1815          *
1816          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1817          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1818          *          a little work).
1819          *
1820          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1821          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be
1822          *          on very slow connections.  A value no smaller then 5
1823          *          should be used, but only reduce this default if you have
1824          *          no other choice.
1825          */
1826 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1827         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) + tcp_inflight_stab * tp->t_maxseg / 10;
1828 #undef USERTT
1829
1830         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1831                 static int ltime;
1832                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1833                         ltime = ticks;
1834                         printf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1835                             tp,
1836                             bw,
1837                             tp->t_rttbest,
1838                             tp->t_srtt,
1839                             bwnd
1840                         );
1841                 }
1842         }
1843         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1844                 bwnd = tcp_inflight_min;
1845         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1846                 bwnd = tcp_inflight_max;
1847         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1848                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1849         tp->snd_bwnd = bwnd;
1850 }
1851
1852 #ifdef TCP_SIGNATURE
1853 /*
1854  * Callback function invoked by m_apply() to digest TCP segment data
1855  * contained within an mbuf chain.
1856  */
1857 static int
1858 tcp_signature_apply(void *fstate, void *data, u_int len)
1859 {
1860
1861         MD5Update(fstate, (u_char *)data, len);
1862         return (0);
1863 }
1864
1865 /*
1866  * Compute TCP-MD5 hash of a TCPv4 segment. (RFC2385)
1867  *
1868  * Parameters:
1869  * m            pointer to head of mbuf chain
1870  * off0         offset to TCP header within the mbuf chain
1871  * len          length of TCP segment data, excluding options
1872  * optlen       length of TCP segment options
1873  * buf          pointer to storage for computed MD5 digest
1874  * direction    direction of flow (IPSEC_DIR_INBOUND or OUTBOUND)
1875  *
1876  * We do this over ip, tcphdr, segment data, and the key in the SADB.
1877  * When called from tcp_input(), we can be sure that th_sum has been
1878  * zeroed out and verified already.
1879  *
1880  * This function is for IPv4 use only. Calling this function with an
1881  * IPv6 packet in the mbuf chain will yield undefined results.
1882  *
1883  * Return 0 if successful, otherwise return -1.
1884  *
1885  * XXX The key is retrieved from the system's PF_KEY SADB, by keying a
1886  * search with the destination IP address, and a 'magic SPI' to be
1887  * determined by the application. This is hardcoded elsewhere to 1179
1888  * right now. Another branch of this code exists which uses the SPD to
1889  * specify per-application flows but it is unstable.
1890  */
1891 int
1892 tcp_signature_compute(struct mbuf *m, int off0, int len, int optlen,
1893     u_char *buf, u_int direction)
1894 {
1895         union sockaddr_union dst;
1896         struct ippseudo ippseudo;
1897         MD5_CTX ctx;
1898         int doff;
1899         struct ip *ip;
1900         struct ipovly *ipovly;
1901         struct secasvar *sav;
1902         struct tcphdr *th;
1903         u_short savecsum;
1904
1905         KASSERT(m != NULL, ("NULL mbuf chain"));
1906         KASSERT(buf != NULL, ("NULL signature pointer"));
1907
1908         /* Extract the destination from the IP header in the mbuf. */
1909         ip = mtod(m, struct ip *);
1910         bzero(&dst, sizeof(union sockaddr_union));
1911         dst.sa.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1912         dst.sa.sa_family = AF_INET;
1913         dst.sin.sin_addr = (direction == IPSEC_DIR_INBOUND) ?
1914             ip->ip_src : ip->ip_dst;
1915
1916         /* Look up an SADB entry which matches the address of the peer. */
1917         sav = KEY_ALLOCSA(&dst, IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
1918         if (sav == NULL) {
1919                 printf("%s: SADB lookup failed for %s\n", __func__,
1920                     inet_ntoa(dst.sin.sin_addr));
1921                 return (EINVAL);
1922         }
1923
1924         MD5Init(&ctx);
1925         ipovly = (struct ipovly *)ip;
1926         th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip + off0);
1927         doff = off0 + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
1928
1929         /*
1930          * Step 1: Update MD5 hash with IP pseudo-header.
1931          *
1932          * XXX The ippseudo header MUST be digested in network byte order,
1933          * or else we'll fail the regression test. Assume all fields we've
1934          * been doing arithmetic on have been in host byte order.
1935          * XXX One cannot depend on ipovly->ih_len here. When called from
1936          * tcp_output(), the underlying ip_len member has not yet been set.
1937          */
1938         ippseudo.ippseudo_src = ipovly->ih_src;
1939         ippseudo.ippseudo_dst = ipovly->ih_dst;
1940         ippseudo.ippseudo_pad = 0;
1941         ippseudo.ippseudo_p = IPPROTO_TCP;
1942         ippseudo.ippseudo_len = htons(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
1943         MD5Update(&ctx, (char *)&ippseudo, sizeof(struct ippseudo));
1944
1945         /*
1946          * Step 2: Update MD5 hash with TCP header, excluding options.
1947          * The TCP checksum must be set to zero.
1948          */
1949         savecsum = th->th_sum;
1950         th->th_sum = 0;
1951         MD5Update(&ctx, (char *)th, sizeof(struct tcphdr));
1952         th->th_sum = savecsum;
1953
1954         /*
1955          * Step 3: Update MD5 hash with TCP segment data.
1956          *         Use m_apply() to avoid an early m_pullup().
1957          */
1958         if (len > 0)
1959                 m_apply(m, doff, len, tcp_signature_apply, &ctx);
1960
1961         /*
1962          * Step 4: Update MD5 hash with shared secret.
1963          */
1964         MD5Update(&ctx, sav->key_auth->key_data, _KEYLEN(sav->key_auth));
1965         MD5Final(buf, &ctx);
1966
1967         key_sa_recordxfer(sav, m);
1968         KEY_FREESAV(&sav);
1969         return (0);
1970 }
1971 #endif /* TCP_SIGNATURE */
1972
1973 static int
1974 sysctl_drop(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1975 {
1976         /* addrs[0] is a foreign socket, addrs[1] is a local one. */
1977         struct sockaddr_storage addrs[2];
1978         struct inpcb *inp;
1979         struct tcpcb *tp;
1980         struct tcptw *tw;
1981         struct sockaddr_in *fin, *lin;
1982 #ifdef INET6
1983         struct sockaddr_in6 *fin6, *lin6;
1984         struct in6_addr f6, l6;
1985 #endif
1986         int error;
1987
1988         inp = NULL;
1989         fin = lin = NULL;
1990 #ifdef INET6
1991         fin6 = lin6 = NULL;
1992 #endif
1993         error = 0;
1994
1995         if (req->oldptr != NULL || req->oldlen != 0)
1996                 return (EINVAL);
1997         if (req->newptr == NULL)
1998                 return (EPERM);
1999         if (req->newlen < sizeof(addrs))
2000                 return (ENOMEM);
2001         error = SYSCTL_IN(req, &addrs, sizeof(addrs));
2002         if (error)
2003                 return (error);
2004
2005         switch (addrs[0].ss_family) {
2006 #ifdef INET6
2007         case AF_INET6:
2008                 fin6 = (struct sockaddr_in6 *)&addrs[0];
2009                 lin6 = (struct sockaddr_in6 *)&addrs[1];
2010                 if (fin6->sin6_len != sizeof(struct sockaddr_in6) ||
2011                     lin6->sin6_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
2012                         return (EINVAL);
2013                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&fin6->sin6_addr)) {
2014                         if (!IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&lin6->sin6_addr))
2015                                 return (EINVAL);
2016                         in6_sin6_2_sin_in_sock((struct sockaddr *)&addrs[0]);
2017                         in6_sin6_2_sin_in_sock((struct sockaddr *)&addrs[1]);
2018                         fin = (struct sockaddr_in *)&addrs[0];
2019                         lin = (struct sockaddr_in *)&addrs[1];
2020                         break;
2021                 }
2022                 error = sa6_embedscope(fin6, ip6_use_defzone);
2023                 if (error)
2024                         return (error);
2025                 error = sa6_embedscope(lin6, ip6_use_defzone);
2026                 if (error)
2027                         return (error);
2028                 break;
2029 #endif
2030         case AF_INET:
2031                 fin = (struct sockaddr_in *)&addrs[0];
2032                 lin = (struct sockaddr_in *)&addrs[1];
2033                 if (fin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in) ||
2034                     lin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2035                         return (EINVAL);
2036                 break;
2037         default:
2038                 return (EINVAL);
2039         }
2040         INP_INFO_WLOCK(&tcbinfo);
2041         switch (addrs[0].ss_family) {
2042 #ifdef INET6
2043         case AF_INET6:
2044                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo, &f6, fin6->sin6_port,
2045                     &l6, lin6->sin6_port, 0, NULL);
2046                 break;
2047 #endif
2048         case AF_INET:
2049                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo, fin->sin_addr, fin->sin_port,
2050                     lin->sin_addr, lin->sin_port, 0, NULL);
2051                 break;
2052         }
2053         if (inp != NULL) {
2054                 INP_WLOCK(inp);
2055                 if (inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT) {
2056                         /*
2057                          * XXXRW: There currently exists a state where an
2058                          * inpcb is present, but its timewait state has been
2059                          * discarded.  For now, don't allow dropping of this
2060                          * type of inpcb.
2061                          */
2062                         tw = intotw(inp);
2063                         if (tw != NULL)
2064                                 tcp_twclose(tw, 0);
2065                         else
2066                                 INP_WUNLOCK(inp);
2067                 } else if (!(inp->inp_vflag & INP_DROPPED) &&
2068                            !(inp->inp_socket->so_options & SO_ACCEPTCONN)) {
2069                         tp = intotcpcb(inp);
2070                         tp = tcp_drop(tp, ECONNABORTED);
2071                         if (tp != NULL)
2072                                 INP_WUNLOCK(inp);
2073                 } else
2074                         INP_WUNLOCK(inp);
2075         } else
2076                 error = ESRCH;
2077         INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
2078         return (error);
2079 }
2080
2081 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_DROP, drop,
2082     CTLTYPE_STRUCT|CTLFLAG_WR|CTLFLAG_SKIP, NULL,
2083     0, sysctl_drop, "", "Drop TCP connection");
2084
2085 /*
2086  * Generate a standardized TCP log line for use throughout the
2087  * tcp subsystem.  Memory allocation is done with M_NOWAIT to
2088  * allow use in the interrupt context.
2089  *
2090  * NB: The caller MUST free(s, M_TCPLOG) the returned string.
2091  * NB: The function may return NULL if memory allocation failed.
2092  *
2093  * Due to header inclusion and ordering limitations the struct ip
2094  * and ip6_hdr pointers have to be passed as void pointers.
2095  */
2096 char *
2097 tcp_log_addrs(struct in_conninfo *inc, struct tcphdr *th, void *ip4hdr,
2098     const void *ip6hdr)
2099 {
2100         char *s, *sp;
2101         size_t size;
2102         struct ip *ip;
2103 #ifdef INET6
2104         const struct ip6_hdr *ip6;
2105
2106         ip6 = (const struct ip6_hdr *)ip6hdr;
2107 #endif /* INET6 */
2108         ip = (struct ip *)ip4hdr;
2109
2110         /*
2111          * The log line looks like this:
2112          * "TCP: [1.2.3.4]:50332 to [1.2.3.4]:80 tcpflags 0x2<SYN>"
2113          */
2114         size = sizeof("TCP: []:12345 to []:12345 tcpflags 0x2<>") +
2115             sizeof(PRINT_TH_FLAGS) + 1 +
2116 #ifdef INET6
2117             2 * INET6_ADDRSTRLEN;
2118 #else
2119             2 * INET_ADDRSTRLEN;
2120 #endif /* INET6 */
2121
2122         /* Is logging enabled? */
2123         if (tcp_log_debug == 0 && tcp_log_in_vain == 0)
2124                 return (NULL);
2125
2126         s = malloc(size, M_TCPLOG, M_ZERO|M_NOWAIT);
2127         if (s == NULL)
2128                 return (NULL);
2129
2130         strcat(s, "TCP: [");
2131         sp = s + strlen(s);
2132
2133         if (inc && inc->inc_isipv6 == 0) {
2134                 inet_ntoa_r(inc->inc_faddr, sp);
2135                 sp = s + strlen(s);
2136                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(inc->inc_fport));
2137                 sp = s + strlen(s);
2138                 inet_ntoa_r(inc->inc_laddr, sp);
2139                 sp = s + strlen(s);
2140                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(inc->inc_lport));
2141 #ifdef INET6
2142         } else if (inc) {
2143                 ip6_sprintf(sp, &inc->inc6_faddr);
2144                 sp = s + strlen(s);
2145                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(inc->inc_fport));
2146                 sp = s + strlen(s);
2147                 ip6_sprintf(sp, &inc->inc6_laddr);
2148                 sp = s + strlen(s);
2149                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(inc->inc_lport));
2150         } else if (ip6 && th) {
2151                 ip6_sprintf(sp, &ip6->ip6_src);
2152                 sp = s + strlen(s);
2153                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(th->th_sport));
2154                 sp = s + strlen(s);
2155                 ip6_sprintf(sp, &ip6->ip6_dst);
2156                 sp = s + strlen(s);
2157                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(th->th_dport));
2158 #endif /* INET6 */
2159         } else if (ip && th) {
2160                 inet_ntoa_r(ip->ip_src, sp);
2161                 sp = s + strlen(s);
2162                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(th->th_sport));
2163                 sp = s + strlen(s);
2164                 inet_ntoa_r(ip->ip_dst, sp);
2165                 sp = s + strlen(s);
2166                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(th->th_dport));
2167         } else {
2168                 free(s, M_TCPLOG);
2169                 return (NULL);
2170         }
2171         sp = s + strlen(s);
2172         if (th)
2173                 sprintf(sp, " tcpflags 0x%b", th->th_flags, PRINT_TH_FLAGS);
2174         if (*(s + size - 1) != '\0')
2175                 panic("%s: string too long", __func__);
2176         return (s);
2177 }