sys/netinet/tcp_syncache.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2001 McAfee, Inc.
   3  * Copyright (c) 2006 Andre Oppermann, Internet Business Solutions AG
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This software was developed for the FreeBSD Project by Jonathan Lemon
   7  * and McAfee Research, the Security Research Division of McAfee, Inc. under
   8  * DARPA/SPAWAR contract N66001-01-C-8035 ("CBOSS"), as part of the
   9  * DARPA CHATS research program.
  10  *
  11  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  12  * modification, are permitted provided that the following conditions
  13  * are met:
  14  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  18  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  19  *
  20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  21  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  22  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  23  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  24  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  25  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  26  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  27  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  28  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  29  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  30  * SUCH DAMAGE.
  31  */
  32
  33 #include <sys/cdefs.h>
  34 __FBSDID("$FreeBSD$");
  35
  36 #include "opt_inet.h"
  37 #include "opt_inet6.h"
  38 #include "opt_ipsec.h"
  39 #include "opt_mac.h"
  40
  41 #include <sys/param.h>
  42 #include <sys/systm.h>
  43 #include <sys/kernel.h>
  44 #include <sys/sysctl.h>
  45 #include <sys/limits.h>
  46 #include <sys/lock.h>
  47 #include <sys/mutex.h>
  48 #include <sys/malloc.h>
  49 #include <sys/mbuf.h>
  50 #include <sys/md5.h>
  51 #include <sys/proc.h>           /* for proc0 declaration */
  52 #include <sys/random.h>
  53 #include <sys/socket.h>
  54 #include <sys/socketvar.h>
  55 #include <sys/syslog.h>
  56
  57 #include <vm/uma.h>
  58
  59 #include <net/if.h>
  60 #include <net/route.h>
  61
  62 #include <netinet/in.h>
  63 #include <netinet/in_systm.h>
  64 #include <netinet/ip.h>
  65 #include <netinet/in_var.h>
  66 #include <netinet/in_pcb.h>
  67 #include <netinet/ip_var.h>
  68 #include <netinet/ip_options.h>
  69 #ifdef INET6
  70 #include <netinet/ip6.h>
  71 #include <netinet/icmp6.h>
  72 #include <netinet6/nd6.h>
  73 #include <netinet6/ip6_var.h>
  74 #include <netinet6/in6_pcb.h>
  75 #endif
  76 #include <netinet/tcp.h>
  77 #include <netinet/tcp_fsm.h>
  78 #include <netinet/tcp_seq.h>
  79 #include <netinet/tcp_timer.h>
  80 #include <netinet/tcp_var.h>
  81 #include <netinet/tcp_syncache.h>
  82 #include <netinet/tcp_offload.h>
  83 #ifdef INET6
  84 #include <netinet6/tcp6_var.h>
  85 #endif
  86
  87 #ifdef IPSEC
  88 #include <netipsec/ipsec.h>
  89 #ifdef INET6
  90 #include <netipsec/ipsec6.h>
  91 #endif
  92 #include <netipsec/key.h>
  93 #endif /*IPSEC*/
  94
  95 #include <machine/in_cksum.h>
  96
  97 #include <security/mac/mac_framework.h>
  98
  99 static int tcp_syncookies = 1;
 100 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, syncookies, CTLFLAG_RW,
 101     &tcp_syncookies, 0,
 102     "Use TCP SYN cookies if the syncache overflows");
 103
 104 static int tcp_syncookiesonly = 0;
 105 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, syncookies_only, CTLFLAG_RW,
 106     &tcp_syncookiesonly, 0,
 107     "Use only TCP SYN cookies");
 108
 109 #define SYNCOOKIE_SECRET_SIZE   8       /* dwords */
 110 #define SYNCOOKIE_LIFETIME      16      /* seconds */
 111
 112 struct syncache {
 113         TAILQ_ENTRY(syncache)   sc_hash;
 114         struct          in_conninfo sc_inc;     /* addresses */
 115         int             sc_rxttime;             /* retransmit time */
 116         u_int16_t       sc_rxmits;              /* retransmit counter */
 117
 118         u_int32_t       sc_tsreflect;           /* timestamp to reflect */
 119         u_int32_t       sc_ts;                  /* our timestamp to send */
 120         u_int32_t       sc_tsoff;               /* ts offset w/ syncookies */
 121         u_int32_t       sc_flowlabel;           /* IPv6 flowlabel */
 122         tcp_seq         sc_irs;                 /* seq from peer */
 123         tcp_seq         sc_iss;                 /* our ISS */
 124         struct          mbuf *sc_ipopts;        /* source route */
 125
 126         u_int16_t       sc_peer_mss;            /* peer's MSS */
 127         u_int16_t       sc_wnd;                 /* advertised window */
 128         u_int8_t        sc_ip_ttl;              /* IPv4 TTL */
 129         u_int8_t        sc_ip_tos;              /* IPv4 TOS */
 130         u_int8_t        sc_requested_s_scale:4,
 131                         sc_requested_r_scale:4;
 132         u_int8_t        sc_flags;
 133 #define SCF_NOOPT       0x01                    /* no TCP options */
 134 #define SCF_WINSCALE    0x02                    /* negotiated window scaling */
 135 #define SCF_TIMESTAMP   0x04                    /* negotiated timestamps */
 136                                                 /* MSS is implicit */
 137 #define SCF_UNREACH     0x10                    /* icmp unreachable received */
 138 #define SCF_SIGNATURE   0x20                    /* send MD5 digests */
 139 #define SCF_SACK        0x80                    /* send SACK option */
 140 #ifndef TCP_OFFLOAD_DISABLE
 141         struct toe_usrreqs *sc_tu;              /* TOE operations */
 142         void            *sc_toepcb;             /* TOE protocol block */
 143 #endif
 144 #ifdef MAC
 145         struct label    *sc_label;              /* MAC label reference */
 146 #endif
 147 };
 148
 149 #ifdef TCP_OFFLOAD_DISABLE
 150 #define TOEPCB_ISSET(sc) (0)
 151 #else
 152 #define TOEPCB_ISSET(sc) ((sc)->sc_toepcb != NULL)
 153 #endif
 154
 155
 156 struct syncache_head {
 157         struct mtx      sch_mtx;
 158         TAILQ_HEAD(sch_head, syncache)  sch_bucket;
 159         struct callout  sch_timer;
 160         int             sch_nextc;
 161         u_int           sch_length;
 162         u_int           sch_oddeven;
 163         u_int32_t       sch_secbits_odd[SYNCOOKIE_SECRET_SIZE];
 164         u_int32_t       sch_secbits_even[SYNCOOKIE_SECRET_SIZE];
 165         u_int           sch_reseed;             /* time_uptime, seconds */
 166 };
 167
 168 static void      syncache_drop(struct syncache *, struct syncache_head *);
 169 static void      syncache_free(struct syncache *);
 170 static void      syncache_insert(struct syncache *, struct syncache_head *);
 171 struct syncache *syncache_lookup(struct in_conninfo *, struct syncache_head **);
 172 static int       syncache_respond(struct syncache *);
 173 static struct    socket *syncache_socket(struct syncache *, struct socket *,
 174                     struct mbuf *m);
 175 static void      syncache_timeout(struct syncache *sc, struct syncache_head *sch,
 176                     int docallout);
 177 static void      syncache_timer(void *);
 178 static void      syncookie_generate(struct syncache_head *, struct syncache *,
 179                     u_int32_t *);
 180 static struct syncache
 181                 *syncookie_lookup(struct in_conninfo *, struct syncache_head *,
 182                     struct syncache *, struct tcpopt *, struct tcphdr *,
 183                     struct socket *);
 184
 185 /*
 186  * Transmit the SYN,ACK fewer times than TCP_MAXRXTSHIFT specifies.
 187  * 3 retransmits corresponds to a timeout of 3 * (1 + 2 + 4 + 8) == 45 seconds,
 188  * the odds are that the user has given up attempting to connect by then.
 189  */
 190 #define SYNCACHE_MAXREXMTS              3
 191
 192 /* Arbitrary values */
 193 #define TCP_SYNCACHE_HASHSIZE           512
 194 #define TCP_SYNCACHE_BUCKETLIMIT        30
 195
 196 struct tcp_syncache {
 197         struct  syncache_head *hashbase;
 198         uma_zone_t zone;
 199         u_int   hashsize;
 200         u_int   hashmask;
 201         u_int   bucket_limit;
 202         u_int   cache_count;            /* XXX: unprotected */
 203         u_int   cache_limit;
 204         u_int   rexmt_limit;
 205         u_int   hash_secret;
 206 };
 207 static struct tcp_syncache tcp_syncache;
 208
 209 SYSCTL_NODE(_net_inet_tcp, OID_AUTO, syncache, CTLFLAG_RW, 0, "TCP SYN cache");
 210
 211 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_syncache, OID_AUTO, bucketlimit, CTLFLAG_RDTUN,
 212      &tcp_syncache.bucket_limit, 0, "Per-bucket hash limit for syncache");
 213
 214 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_syncache, OID_AUTO, cachelimit, CTLFLAG_RDTUN,
 215      &tcp_syncache.cache_limit, 0, "Overall entry limit for syncache");
 216
 217 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_syncache, OID_AUTO, count, CTLFLAG_RD,
 218      &tcp_syncache.cache_count, 0, "Current number of entries in syncache");
 219
 220 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_syncache, OID_AUTO, hashsize, CTLFLAG_RDTUN,
 221      &tcp_syncache.hashsize, 0, "Size of TCP syncache hashtable");
 222
 223 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_syncache, OID_AUTO, rexmtlimit, CTLFLAG_RW,
 224      &tcp_syncache.rexmt_limit, 0, "Limit on SYN/ACK retransmissions");
 225
 226 int     tcp_sc_rst_sock_fail = 1;
 227 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_syncache, OID_AUTO, rst_on_sock_fail, CTLFLAG_RW,
 228      &tcp_sc_rst_sock_fail, 0, "Send reset on socket allocation failure");
 229
 230 static MALLOC_DEFINE(M_SYNCACHE, "syncache", "TCP syncache");
 231
 232 #define SYNCACHE_HASH(inc, mask)                                        \
 233         ((tcp_syncache.hash_secret ^                                    \
 234           (inc)->inc_faddr.s_addr ^                                     \
 235           ((inc)->inc_faddr.s_addr >> 16) ^                             \
 236           (inc)->inc_fport ^ (inc)->inc_lport) & mask)
 237
 238 #define SYNCACHE_HASH6(inc, mask)                                       \
 239         ((tcp_syncache.hash_secret ^                                    \
 240           (inc)->inc6_faddr.s6_addr32[0] ^                              \
 241           (inc)->inc6_faddr.s6_addr32[3] ^                              \
 242           (inc)->inc_fport ^ (inc)->inc_lport) & mask)
 243
 244 #define ENDPTS_EQ(a, b) (                                               \
 245         (a)->ie_fport == (b)->ie_fport &&                               \
 246         (a)->ie_lport == (b)->ie_lport &&                               \
 247         (a)->ie_faddr.s_addr == (b)->ie_faddr.s_addr &&                 \
 248         (a)->ie_laddr.s_addr == (b)->ie_laddr.s_addr                    \
 249 )
 250
 251 #define ENDPTS6_EQ(a, b) (memcmp(a, b, sizeof(*a)) == 0)
 252
 253 #define SCH_LOCK(sch)           mtx_lock(&(sch)->sch_mtx)
 254 #define SCH_UNLOCK(sch)         mtx_unlock(&(sch)->sch_mtx)
 255 #define SCH_LOCK_ASSERT(sch)    mtx_assert(&(sch)->sch_mtx, MA_OWNED)
 256
 257 /*
 258  * Requires the syncache entry to be already removed from the bucket list.
 259  */
 260 static void
 261 syncache_free(struct syncache *sc)
 262 {
 263         if (sc->sc_ipopts)
 264                 (void) m_free(sc->sc_ipopts);
 265 #ifdef MAC
 266         mac_syncache_destroy(&sc->sc_label);
 267 #endif
 268
 269         uma_zfree(tcp_syncache.zone, sc);
 270 }
 271
 272 void
 273 syncache_init(void)
 274 {
 275         int i;
 276
 277         tcp_syncache.cache_count = 0;
 278         tcp_syncache.hashsize = TCP_SYNCACHE_HASHSIZE;
 279         tcp_syncache.bucket_limit = TCP_SYNCACHE_BUCKETLIMIT;
 280         tcp_syncache.rexmt_limit = SYNCACHE_MAXREXMTS;
 281         tcp_syncache.hash_secret = arc4random();
 282
 283         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.syncache.hashsize",
 284             &tcp_syncache.hashsize);
 285         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.syncache.bucketlimit",
 286             &tcp_syncache.bucket_limit);
 287         if (!powerof2(tcp_syncache.hashsize) || tcp_syncache.hashsize == 0) {
 288                 printf("WARNING: syncache hash size is not a power of 2.\n");
 289                 tcp_syncache.hashsize = TCP_SYNCACHE_HASHSIZE;
 290         }
 291         tcp_syncache.hashmask = tcp_syncache.hashsize - 1;
 292
 293         /* Set limits. */
 294         tcp_syncache.cache_limit =
 295             tcp_syncache.hashsize * tcp_syncache.bucket_limit;
 296         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.syncache.cachelimit",
 297             &tcp_syncache.cache_limit);
 298
 299         /* Allocate the hash table. */
 300         MALLOC(tcp_syncache.hashbase, struct syncache_head *,
 301             tcp_syncache.hashsize * sizeof(struct syncache_head),
 302             M_SYNCACHE, M_WAITOK | M_ZERO);
 303
 304         /* Initialize the hash buckets. */
 305         for (i = 0; i < tcp_syncache.hashsize; i++) {
 306                 TAILQ_INIT(&tcp_syncache.hashbase[i].sch_bucket);
 307                 mtx_init(&tcp_syncache.hashbase[i].sch_mtx, "tcp_sc_head",
 308                          NULL, MTX_DEF);
 309                 callout_init_mtx(&tcp_syncache.hashbase[i].sch_timer,
 310                          &tcp_syncache.hashbase[i].sch_mtx, 0);
 311                 tcp_syncache.hashbase[i].sch_length = 0;
 312         }
 313
 314         /* Create the syncache entry zone. */
 315         tcp_syncache.zone = uma_zcreate("syncache", sizeof(struct syncache),
 316             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, 0);
 317         uma_zone_set_max(tcp_syncache.zone, tcp_syncache.cache_limit);
 318 }
 319
 320 /*
 321  * Inserts a syncache entry into the specified bucket row.
 322  * Locks and unlocks the syncache_head autonomously.
 323  */
 324 static void
 325 syncache_insert(struct syncache *sc, struct syncache_head *sch)
 326 {
 327         struct syncache *sc2;
 328
 329         SCH_LOCK(sch);
 330
 331         /*
 332          * Make sure that we don't overflow the per-bucket limit.
 333          * If the bucket is full, toss the oldest element.
 334          */
 335         if (sch->sch_length >= tcp_syncache.bucket_limit) {
 336                 KASSERT(!TAILQ_EMPTY(&sch->sch_bucket),
 337                         ("sch->sch_length incorrect"));
 338                 sc2 = TAILQ_LAST(&sch->sch_bucket, sch_head);
 339                 syncache_drop(sc2, sch);
 340                 tcpstat.tcps_sc_bucketoverflow++;
 341         }
 342
 343         /* Put it into the bucket. */
 344         TAILQ_INSERT_HEAD(&sch->sch_bucket, sc, sc_hash);
 345         sch->sch_length++;
 346
 347         /* Reinitialize the bucket row's timer. */
 348         if (sch->sch_length == 1)
 349                 sch->sch_nextc = ticks + INT_MAX;
 350         syncache_timeout(sc, sch, 1);
 351
 352         SCH_UNLOCK(sch);
 353
 354         tcp_syncache.cache_count++;
 355         tcpstat.tcps_sc_added++;
 356 }
 357
 358 /*
 359  * Remove and free entry from syncache bucket row.
 360  * Expects locked syncache head.
 361  */
 362 static void
 363 syncache_drop(struct syncache *sc, struct syncache_head *sch)
 364 {
 365
 366         SCH_LOCK_ASSERT(sch);
 367
 368         TAILQ_REMOVE(&sch->sch_bucket, sc, sc_hash);
 369         sch->sch_length--;
 370
 371 #ifndef TCP_OFFLOAD_DISABLE
 372         if (sc->sc_tu)
 373                 sc->sc_tu->tu_syncache_event(TOE_SC_DROP, sc->sc_toepcb);
 374 #endif
 375         syncache_free(sc);
 376         tcp_syncache.cache_count--;
 377 }
 378
 379 /*
 380  * Engage/reengage time on bucket row.
 381  */
 382 static void
 383 syncache_timeout(struct syncache *sc, struct syncache_head *sch, int docallout)
 384 {
 385         sc->sc_rxttime = ticks +
 386                 TCPTV_RTOBASE * (tcp_backoff[sc->sc_rxmits]);
 387         sc->sc_rxmits++;
 388         if (TSTMP_LT(sc->sc_rxttime, sch->sch_nextc)) {
 389                 sch->sch_nextc = sc->sc_rxttime;
 390                 if (docallout)
 391                         callout_reset(&sch->sch_timer, sch->sch_nextc - ticks,
 392                             syncache_timer, (void *)sch);
 393         }
 394 }
 395
 396 /*
 397  * Walk the timer queues, looking for SYN,ACKs that need to be retransmitted.
 398  * If we have retransmitted an entry the maximum number of times, expire it.
 399  * One separate timer for each bucket row.
 400  */
 401 static void
 402 syncache_timer(void *xsch)
 403 {
 404         struct syncache_head *sch = (struct syncache_head *)xsch;
 405         struct syncache *sc, *nsc;
 406         int tick = ticks;
 407         char *s;
 408
 409         /* NB: syncache_head has already been locked by the callout. */
 410         SCH_LOCK_ASSERT(sch);
 411
 412         /*
 413          * In the following cycle we may remove some entries and/or
 414          * advance some timeouts, so re-initialize the bucket timer.
 415          */
 416         sch->sch_nextc = tick + INT_MAX;
 417
 418         TAILQ_FOREACH_SAFE(sc, &sch->sch_bucket, sc_hash, nsc) {
 419                 /*
 420                  * We do not check if the listen socket still exists
 421                  * and accept the case where the listen socket may be
 422                  * gone by the time we resend the SYN/ACK.  We do
 423                  * not expect this to happens often. If it does,
 424                  * then the RST will be sent by the time the remote
 425                  * host does the SYN/ACK->ACK.
 426                  */
 427                 if (TSTMP_GT(sc->sc_rxttime, tick)) {
 428                         if (TSTMP_LT(sc->sc_rxttime, sch->sch_nextc))
 429                                 sch->sch_nextc = sc->sc_rxttime;
 430                         continue;
 431                 }
 432                 if (sc->sc_rxmits > tcp_syncache.rexmt_limit) {
 433                         if ((s = tcp_log_addrs(&sc->sc_inc, NULL, NULL, NULL))) {
 434                                 log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Retransmits exhausted, "
 435                                     "giving up and removing syncache entry\n",
 436                                     s, __func__);
 437                                 free(s, M_TCPLOG);
 438                         }
 439                         syncache_drop(sc, sch);
 440                         tcpstat.tcps_sc_stale++;
 441                         continue;
 442                 }
 443                 if ((s = tcp_log_addrs(&sc->sc_inc, NULL, NULL, NULL))) {
 444                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Response timeout, "
 445                             "retransmitting (%u) SYN|ACK\n",
 446                             s, __func__, sc->sc_rxmits);
 447                         free(s, M_TCPLOG);
 448                 }
 449
 450                 (void) syncache_respond(sc);
 451                 tcpstat.tcps_sc_retransmitted++;
 452                 syncache_timeout(sc, sch, 0);
 453         }
 454         if (!TAILQ_EMPTY(&(sch)->sch_bucket))
 455                 callout_reset(&(sch)->sch_timer, (sch)->sch_nextc - tick,
 456                         syncache_timer, (void *)(sch));
 457 }
 458
 459 /*
 460  * Find an entry in the syncache.
 461  * Returns always with locked syncache_head plus a matching entry or NULL.
 462  */
 463 struct syncache *
 464 syncache_lookup(struct in_conninfo *inc, struct syncache_head **schp)
 465 {
 466         struct syncache *sc;
 467         struct syncache_head *sch;
 468
 469 #ifdef INET6
 470         if (inc->inc_isipv6) {
 471                 sch = &tcp_syncache.hashbase[
 472                     SYNCACHE_HASH6(inc, tcp_syncache.hashmask)];
 473                 *schp = sch;
 474
 475                 SCH_LOCK(sch);
 476
 477                 /* Circle through bucket row to find matching entry. */
 478                 TAILQ_FOREACH(sc, &sch->sch_bucket, sc_hash) {
 479                         if (ENDPTS6_EQ(&inc->inc_ie, &sc->sc_inc.inc_ie))
 480                                 return (sc);
 481                 }
 482         } else
 483 #endif
 484         {
 485                 sch = &tcp_syncache.hashbase[
 486                     SYNCACHE_HASH(inc, tcp_syncache.hashmask)];
 487                 *schp = sch;
 488
 489                 SCH_LOCK(sch);
 490
 491                 /* Circle through bucket row to find matching entry. */
 492                 TAILQ_FOREACH(sc, &sch->sch_bucket, sc_hash) {
 493 #ifdef INET6
 494                         if (sc->sc_inc.inc_isipv6)
 495                                 continue;
 496 #endif
 497                         if (ENDPTS_EQ(&inc->inc_ie, &sc->sc_inc.inc_ie))
 498                                 return (sc);
 499                 }
 500         }
 501         SCH_LOCK_ASSERT(*schp);
 502         return (NULL);                  /* always returns with locked sch */
 503 }
 504
 505 /*
 506  * This function is called when we get a RST for a
 507  * non-existent connection, so that we can see if the
 508  * connection is in the syn cache.  If it is, zap it.
 509  */
 510 void
 511 syncache_chkrst(struct in_conninfo *inc, struct tcphdr *th)
 512 {
 513         struct syncache *sc;
 514         struct syncache_head *sch;
 515         char *s = NULL;
 516
 517         sc = syncache_lookup(inc, &sch);        /* returns locked sch */
 518         SCH_LOCK_ASSERT(sch);
 519
 520         /*
 521          * Any RST to our SYN|ACK must not carry ACK, SYN or FIN flags.
 522          * See RFC 793 page 65, section SEGMENT ARRIVES.
 523          */
 524         if (th->th_flags & (TH_ACK|TH_SYN|TH_FIN)) {
 525                 if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
 526                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Spurious RST with ACK, SYN or "
 527                             "FIN flag set, segment ignored\n", s, __func__);
 528                 tcpstat.tcps_badrst++;
 529                 goto done;
 530         }
 531
 532         /*
 533          * No corresponding connection was found in syncache.
 534          * If syncookies are enabled and possibly exclusively
 535          * used, or we are under memory pressure, a valid RST
 536          * may not find a syncache entry.  In that case we're
 537          * done and no SYN|ACK retransmissions will happen.
 538          * Otherwise the the RST was misdirected or spoofed.
 539          */
 540         if (sc == NULL) {
 541                 if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
 542                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Spurious RST without matching "
 543                             "syncache entry (possibly syncookie only), "
 544                             "segment ignored\n", s, __func__);
 545                 tcpstat.tcps_badrst++;
 546                 goto done;
 547         }
 548
 549         /*
 550          * If the RST bit is set, check the sequence number to see
 551          * if this is a valid reset segment.
 552          * RFC 793 page 37:
 553          *   In all states except SYN-SENT, all reset (RST) segments
 554          *   are validated by checking their SEQ-fields.  A reset is
 555          *   valid if its sequence number is in the window.
 556          *
 557          *   The sequence number in the reset segment is normally an
 558          *   echo of our outgoing acknowlegement numbers, but some hosts
 559          *   send a reset with the sequence number at the rightmost edge
 560          *   of our receive window, and we have to handle this case.
 561          */
 562         if (SEQ_GEQ(th->th_seq, sc->sc_irs) &&
 563             SEQ_LEQ(th->th_seq, sc->sc_irs + sc->sc_wnd)) {
 564                 syncache_drop(sc, sch);
 565                 if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
 566                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Our SYN|ACK was rejected, "
 567                             "connection attempt aborted by remote endpoint\n",
 568                             s, __func__);
 569                 tcpstat.tcps_sc_reset++;
 570         } else if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL))) {
 571                 log(LOG_DEBUG, "%s; %s: RST with invalid SEQ %u != IRS %u "
 572                     "(+WND %u), segment ignored\n",
 573                     s, __func__, th->th_seq, sc->sc_irs, sc->sc_wnd);
 574                 tcpstat.tcps_badrst++;
 575         }
 576
 577 done:
 578         if (s != NULL)
 579                 free(s, M_TCPLOG);
 580         SCH_UNLOCK(sch);
 581 }
 582
 583 void
 584 syncache_badack(struct in_conninfo *inc)
 585 {
 586         struct syncache *sc;
 587         struct syncache_head *sch;
 588
 589         sc = syncache_lookup(inc, &sch);        /* returns locked sch */
 590         SCH_LOCK_ASSERT(sch);
 591         if (sc != NULL) {
 592                 syncache_drop(sc, sch);
 593                 tcpstat.tcps_sc_badack++;
 594         }
 595         SCH_UNLOCK(sch);
 596 }
 597
 598 void
 599 syncache_unreach(struct in_conninfo *inc, struct tcphdr *th)
 600 {
 601         struct syncache *sc;
 602         struct syncache_head *sch;
 603
 604         sc = syncache_lookup(inc, &sch);        /* returns locked sch */
 605         SCH_LOCK_ASSERT(sch);
 606         if (sc == NULL)
 607                 goto done;
 608
 609         /* If the sequence number != sc_iss, then it's a bogus ICMP msg */
 610         if (ntohl(th->th_seq) != sc->sc_iss)
 611                 goto done;
 612
 613         /*
 614          * If we've rertransmitted 3 times and this is our second error,
 615          * we remove the entry.  Otherwise, we allow it to continue on.
 616          * This prevents us from incorrectly nuking an entry during a
 617          * spurious network outage.
 618          *
 619          * See tcp_notify().
 620          */
 621         if ((sc->sc_flags & SCF_UNREACH) == 0 || sc->sc_rxmits < 3 + 1) {
 622                 sc->sc_flags |= SCF_UNREACH;
 623                 goto done;
 624         }
 625         syncache_drop(sc, sch);
 626         tcpstat.tcps_sc_unreach++;
 627 done:
 628         SCH_UNLOCK(sch);
 629 }
 630
 631 /*
 632  * Build a new TCP socket structure from a syncache entry.
 633  */
 634 static struct socket *
 635 syncache_socket(struct syncache *sc, struct socket *lso, struct mbuf *m)
 636 {
 637         struct inpcb *inp = NULL;
 638         struct socket *so;
 639         struct tcpcb *tp;
 640         char *s;
 641
 642         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
 643
 644         /*
 645          * Ok, create the full blown connection, and set things up
 646          * as they would have been set up if we had created the
 647          * connection when the SYN arrived.  If we can't create
 648          * the connection, abort it.
 649          */
 650         so = sonewconn(lso, SS_ISCONNECTED);
 651         if (so == NULL) {
 652                 /*
 653                  * Drop the connection; we will either send a RST or
 654                  * have the peer retransmit its SYN again after its
 655                  * RTO and try again.
 656                  */
 657                 tcpstat.tcps_listendrop++;
 658                 if ((s = tcp_log_addrs(&sc->sc_inc, NULL, NULL, NULL))) {
 659                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Socket create failed "
 660                             "due to limits or memory shortage\n",
 661                             s, __func__);
 662                         free(s, M_TCPLOG);
 663                 }
 664                 goto abort2;
 665         }
 666 #ifdef MAC
 667         SOCK_LOCK(so);
 668         mac_socketpeer_set_from_mbuf(m, so);
 669         SOCK_UNLOCK(so);
 670 #endif
 671
 672         inp = sotoinpcb(so);
 673         INP_WLOCK(inp);
 674
 675         /* Insert new socket into PCB hash list. */
 676         inp->inp_inc.inc_isipv6 = sc->sc_inc.inc_isipv6;
 677 #ifdef INET6
 678         if (sc->sc_inc.inc_isipv6) {
 679                 inp->in6p_laddr = sc->sc_inc.inc6_laddr;
 680         } else {
 681                 inp->inp_vflag &= ~INP_IPV6;
 682                 inp->inp_vflag |= INP_IPV4;
 683 #endif
 684                 inp->inp_laddr = sc->sc_inc.inc_laddr;
 685 #ifdef INET6
 686         }
 687 #endif
 688         inp->inp_lport = sc->sc_inc.inc_lport;
 689         if (in_pcbinshash(inp) != 0) {
 690                 /*
 691                  * Undo the assignments above if we failed to
 692                  * put the PCB on the hash lists.
 693                  */
 694 #ifdef INET6
 695                 if (sc->sc_inc.inc_isipv6)
 696                         inp->in6p_laddr = in6addr_any;
 697                 else
 698 #endif
 699                         inp->inp_laddr.s_addr = INADDR_ANY;
 700                 inp->inp_lport = 0;
 701                 goto abort;
 702         }
 703 #ifdef IPSEC
 704         /* Copy old policy into new socket's. */
 705         if (ipsec_copy_policy(sotoinpcb(lso)->inp_sp, inp->inp_sp))
 706                 printf("syncache_socket: could not copy policy\n");
 707 #endif
 708 #ifdef INET6
 709         if (sc->sc_inc.inc_isipv6) {
 710                 struct inpcb *oinp = sotoinpcb(lso);
 711                 struct in6_addr laddr6;
 712                 struct sockaddr_in6 sin6;
 713                 /*
 714                  * Inherit socket options from the listening socket.
 715                  * Note that in6p_inputopts are not (and should not be)
 716                  * copied, since it stores previously received options and is
 717                  * used to detect if each new option is different than the
 718                  * previous one and hence should be passed to a user.
 719                  * If we copied in6p_inputopts, a user would not be able to
 720                  * receive options just after calling the accept system call.
 721                  */
 722                 inp->inp_flags |= oinp->inp_flags & INP_CONTROLOPTS;
 723                 if (oinp->in6p_outputopts)
 724                         inp->in6p_outputopts =
 725                             ip6_copypktopts(oinp->in6p_outputopts, M_NOWAIT);
 726
 727                 sin6.sin6_family = AF_INET6;
 728                 sin6.sin6_len = sizeof(sin6);
 729                 sin6.sin6_addr = sc->sc_inc.inc6_faddr;
 730                 sin6.sin6_port = sc->sc_inc.inc_fport;
 731                 sin6.sin6_flowinfo = sin6.sin6_scope_id = 0;
 732                 laddr6 = inp->in6p_laddr;
 733                 if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inp->in6p_laddr))
 734                         inp->in6p_laddr = sc->sc_inc.inc6_laddr;
 735                 if (in6_pcbconnect(inp, (struct sockaddr *)&sin6,
 736                     thread0.td_ucred)) {
 737                         inp->in6p_laddr = laddr6;
 738                         goto abort;
 739                 }
 740                 /* Override flowlabel from in6_pcbconnect. */
 741                 inp->in6p_flowinfo &= ~IPV6_FLOWLABEL_MASK;
 742                 inp->in6p_flowinfo |= sc->sc_flowlabel;
 743         } else
 744 #endif
 745         {
 746                 struct in_addr laddr;
 747                 struct sockaddr_in sin;
 748
 749                 inp->inp_options = (m) ? ip_srcroute(m) : NULL;
 750
 751                 if (inp->inp_options == NULL) {
 752                         inp->inp_options = sc->sc_ipopts;
 753                         sc->sc_ipopts = NULL;
 754                 }
 755
 756                 sin.sin_family = AF_INET;
 757                 sin.sin_len = sizeof(sin);
 758                 sin.sin_addr = sc->sc_inc.inc_faddr;
 759                 sin.sin_port = sc->sc_inc.inc_fport;
 760                 bzero((caddr_t)sin.sin_zero, sizeof(sin.sin_zero));
 761                 laddr = inp->inp_laddr;
 762                 if (inp->inp_laddr.s_addr == INADDR_ANY)
 763                         inp->inp_laddr = sc->sc_inc.inc_laddr;
 764                 if (in_pcbconnect(inp, (struct sockaddr *)&sin,
 765                     thread0.td_ucred)) {
 766                         inp->inp_laddr = laddr;
 767                         goto abort;
 768                 }
 769         }
 770         tp = intotcpcb(inp);
 771         tp->t_state = TCPS_SYN_RECEIVED;
 772         tp->iss = sc->sc_iss;
 773         tp->irs = sc->sc_irs;
 774         tcp_rcvseqinit(tp);
 775         tcp_sendseqinit(tp);
 776         tp->snd_wl1 = sc->sc_irs;
 777         tp->snd_max = tp->iss + 1;
 778         tp->snd_nxt = tp->iss + 1;
 779         tp->rcv_up = sc->sc_irs + 1;
 780         tp->rcv_wnd = sc->sc_wnd;
 781         tp->rcv_adv += tp->rcv_wnd;
 782         tp->last_ack_sent = tp->rcv_nxt;
 783
 784         tp->t_flags = sototcpcb(lso)->t_flags & (TF_NOPUSH|TF_NODELAY);
 785         if (sc->sc_flags & SCF_NOOPT)
 786                 tp->t_flags |= TF_NOOPT;
 787         else {
 788                 if (sc->sc_flags & SCF_WINSCALE) {
 789                         tp->t_flags |= TF_REQ_SCALE|TF_RCVD_SCALE;
 790                         tp->snd_scale = sc->sc_requested_s_scale;
 791                         tp->request_r_scale = sc->sc_requested_r_scale;
 792                 }
 793                 if (sc->sc_flags & SCF_TIMESTAMP) {
 794                         tp->t_flags |= TF_REQ_TSTMP|TF_RCVD_TSTMP;
 795                         tp->ts_recent = sc->sc_tsreflect;
 796                         tp->ts_recent_age = ticks;
 797                         tp->ts_offset = sc->sc_tsoff;
 798                 }
 799 #ifdef TCP_SIGNATURE
 800                 if (sc->sc_flags & SCF_SIGNATURE)
 801                         tp->t_flags |= TF_SIGNATURE;
 802 #endif
 803                 if (sc->sc_flags & SCF_SACK)
 804                         tp->t_flags |= TF_SACK_PERMIT;
 805         }
 806
 807         /*
 808          * Set up MSS and get cached values from tcp_hostcache.
 809          * This might overwrite some of the defaults we just set.
 810          */
 811         tcp_mss(tp, sc->sc_peer_mss);
 812
 813         /*
 814          * If the SYN,ACK was retransmitted, reset cwnd to 1 segment.
 815          */
 816         if (sc->sc_rxmits)
 817                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
 818         tcp_timer_activate(tp, TT_KEEP, tcp_keepinit);
 819
 820         INP_WUNLOCK(inp);
 821
 822         tcpstat.tcps_accepts++;
 823         return (so);
 824
 825 abort:
 826         INP_WUNLOCK(inp);
 827 abort2:
 828         if (so != NULL)
 829                 soabort(so);
 830         return (NULL);
 831 }
 832
 833 /*
 834  * This function gets called when we receive an ACK for a
 835  * socket in the LISTEN state.  We look up the connection
 836  * in the syncache, and if its there, we pull it out of
 837  * the cache and turn it into a full-blown connection in
 838  * the SYN-RECEIVED state.
 839  */
 840 int
 841 syncache_expand(struct in_conninfo *inc, struct tcpopt *to, struct tcphdr *th,
 842     struct socket **lsop, struct mbuf *m)
 843 {
 844         struct syncache *sc;
 845         struct syncache_head *sch;
 846         struct syncache scs;
 847         char *s;
 848
 849         /*
 850          * Global TCP locks are held because we manipulate the PCB lists
 851          * and create a new socket.
 852          */
 853         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
 854         KASSERT((th->th_flags & (TH_RST|TH_ACK|TH_SYN)) == TH_ACK,
 855             ("%s: can handle only ACK", __func__));
 856
 857         sc = syncache_lookup(inc, &sch);        /* returns locked sch */
 858         SCH_LOCK_ASSERT(sch);
 859         if (sc == NULL) {
 860                 /*
 861                  * There is no syncache entry, so see if this ACK is
 862                  * a returning syncookie.  To do this, first:
 863                  *  A. See if this socket has had a syncache entry dropped in
 864                  *     the past.  We don't want to accept a bogus syncookie
 865                  *     if we've never received a SYN.
 866                  *  B. check that the syncookie is valid.  If it is, then
 867                  *     cobble up a fake syncache entry, and return.
 868                  */
 869                 if (!tcp_syncookies) {
 870                         SCH_UNLOCK(sch);
 871                         if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
 872                                 log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Spurious ACK, "
 873                                     "segment rejected (syncookies disabled)\n",
 874                                     s, __func__);
 875                         goto failed;
 876                 }
 877                 bzero(&scs, sizeof(scs));
 878                 sc = syncookie_lookup(inc, sch, &scs, to, th, *lsop);
 879                 SCH_UNLOCK(sch);
 880                 if (sc == NULL) {
 881                         if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
 882                                 log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Segment failed "
 883                                     "SYNCOOKIE authentication, segment rejected "
 884                                     "(probably spoofed)\n", s, __func__);
 885                         goto failed;
 886                 }
 887         } else {
 888                 /* Pull out the entry to unlock the bucket row. */
 889                 TAILQ_REMOVE(&sch->sch_bucket, sc, sc_hash);
 890                 sch->sch_length--;
 891                 tcp_syncache.cache_count--;
 892                 SCH_UNLOCK(sch);
 893         }
 894
 895         /*
 896          * Segment validation:
 897          * ACK must match our initial sequence number + 1 (the SYN|ACK).
 898          */
 899         if (th->th_ack != sc->sc_iss + 1 && !TOEPCB_ISSET(sc)) {
 900                 if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
 901                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: ACK %u != ISS+1 %u, segment "
 902                             "rejected\n", s, __func__, th->th_ack, sc->sc_iss);
 903                 goto failed;
 904         }
 905         /*
 906          * The SEQ must match the received initial receive sequence
 907          * number + 1 (the SYN) because we didn't ACK any data that
 908          * may have come with the SYN.
 909          */
 910         if (th->th_seq != sc->sc_irs + 1 && !TOEPCB_ISSET(sc)) {
 911                 if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
 912                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: SEQ %u != IRS+1 %u, segment "
 913                             "rejected\n", s, __func__, th->th_seq, sc->sc_irs);
 914                 goto failed;
 915         }
 916
 917         if (!(sc->sc_flags & SCF_TIMESTAMP) && (to->to_flags & TOF_TS)) {
 918                 if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
 919                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Timestamp not expected, "
 920                             "segment rejected\n", s, __func__);
 921                 goto failed;
 922         }
 923         /*
 924          * If timestamps were negotiated the reflected timestamp
 925          * must be equal to what we actually sent in the SYN|ACK.
 926          */
 927         if ((to->to_flags & TOF_TS) && to->to_tsecr != sc->sc_ts &&
 928             !TOEPCB_ISSET(sc)) {
 929                 if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
 930                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: TSECR %u != TS %u, "
 931                             "segment rejected\n",
 932                             s, __func__, to->to_tsecr, sc->sc_ts);
 933                 goto failed;
 934         }
 935
 936         *lsop = syncache_socket(sc, *lsop, m);
 937
 938         if (*lsop == NULL)
 939                 tcpstat.tcps_sc_aborted++;
 940         else
 941                 tcpstat.tcps_sc_completed++;
 942
 943         if (sc != &scs)
 944                 syncache_free(sc);
 945         return (1);
 946 failed:
 947         if (sc != NULL && sc != &scs)
 948                 syncache_free(sc);
 949         if (s != NULL)
 950                 free(s, M_TCPLOG);
 951         *lsop = NULL;
 952         return (0);
 953 }
 954
 955 /*
 956  * Given a LISTEN socket and an inbound SYN request, add
 957  * this to the syn cache, and send back a segment:
 958  *      <SEQ=ISS><ACK=RCV_NXT><CTL=SYN,ACK>
 959  * to the source.
 960  *
 961  * IMPORTANT NOTE: We do _NOT_ ACK data that might accompany the SYN.
 962  * Doing so would require that we hold onto the data and deliver it
 963  * to the application.  However, if we are the target of a SYN-flood
 964  * DoS attack, an attacker could send data which would eventually
 965  * consume all available buffer space if it were ACKed.  By not ACKing
 966  * the data, we avoid this DoS scenario.
 967  */
 968 static void
 969 _syncache_add(struct in_conninfo *inc, struct tcpopt *to, struct tcphdr *th,
 970     struct inpcb *inp, struct socket **lsop, struct mbuf *m,
 971     struct toe_usrreqs *tu, void *toepcb)
 972 {
 973         struct tcpcb *tp;
 974         struct socket *so;
 975         struct syncache *sc = NULL;
 976         struct syncache_head *sch;
 977         struct mbuf *ipopts = NULL;
 978         u_int32_t flowtmp;
 979         int win, sb_hiwat, ip_ttl, ip_tos, noopt;
 980         char *s;
 981 #ifdef INET6
 982         int autoflowlabel = 0;
 983 #endif
 984 #ifdef MAC
 985         struct label *maclabel;
 986 #endif
 987         struct syncache scs;
 988
 989         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
 990         INP_WLOCK_ASSERT(inp);                  /* listen socket */
 991         KASSERT((th->th_flags & (TH_RST|TH_ACK|TH_SYN)) == TH_SYN,
 992             ("%s: unexpected tcp flags", __func__));
 993
 994         /*
 995          * Combine all so/tp operations very early to drop the INP lock as
 996          * soon as possible.
 997          */
 998         so = *lsop;
 999         tp = sototcpcb(so);
1000
1001 #ifdef INET6
1002         if (inc->inc_isipv6 &&
1003             (inp->in6p_flags & IN6P_AUTOFLOWLABEL))
1004                 autoflowlabel = 1;
1005 #endif
1006         ip_ttl = inp->inp_ip_ttl;
1007         ip_tos = inp->inp_ip_tos;
1008         win = sbspace(&so->so_rcv);
1009         sb_hiwat = so->so_rcv.sb_hiwat;
1010         noopt = (tp->t_flags & TF_NOOPT);
1011
1012         so = NULL;
1013         tp = NULL;
1014
1015 #ifdef MAC
1016         if (mac_syncache_init(&maclabel) != 0) {
1017                 INP_WUNLOCK(inp);
1018                 INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
1019                 goto done;
1020         } else
1021                 mac_syncache_create(maclabel, inp);
1022 #endif
1023         INP_WUNLOCK(inp);
1024         INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
1025
1026         /*
1027          * Remember the IP options, if any.
1028          */
1029 #ifdef INET6
1030         if (!inc->inc_isipv6)
1031 #endif
1032                 ipopts = (m) ? ip_srcroute(m) : NULL;
1033
1034         /*
1035          * See if we already have an entry for this connection.
1036          * If we do, resend the SYN,ACK, and reset the retransmit timer.
1037          *
1038          * XXX: should the syncache be re-initialized with the contents
1039          * of the new SYN here (which may have different options?)
1040          *
1041          * XXX: We do not check the sequence number to see if this is a
1042          * real retransmit or a new connection attempt.  The question is
1043          * how to handle such a case; either ignore it as spoofed, or
1044          * drop the current entry and create a new one?
1045          */
1046         sc = syncache_lookup(inc, &sch);        /* returns locked entry */
1047         SCH_LOCK_ASSERT(sch);
1048         if (sc != NULL) {
1049 #ifndef TCP_OFFLOAD_DISABLE
1050                 if (sc->sc_tu)
1051                         sc->sc_tu->tu_syncache_event(TOE_SC_ENTRY_PRESENT,
1052                             sc->sc_toepcb);
1053 #endif
1054                 tcpstat.tcps_sc_dupsyn++;
1055                 if (ipopts) {
1056                         /*
1057                          * If we were remembering a previous source route,
1058                          * forget it and use the new one we've been given.
1059                          */
1060                         if (sc->sc_ipopts)
1061                                 (void) m_free(sc->sc_ipopts);
1062                         sc->sc_ipopts = ipopts;
1063                 }
1064                 /*
1065                  * Update timestamp if present.
1066                  */
1067                 if ((sc->sc_flags & SCF_TIMESTAMP) && (to->to_flags & TOF_TS))
1068                         sc->sc_tsreflect = to->to_tsval;
1069                 else
1070                         sc->sc_flags &= ~SCF_TIMESTAMP;
1071 #ifdef MAC
1072                 /*
1073                  * Since we have already unconditionally allocated label
1074                  * storage, free it up.  The syncache entry will already
1075                  * have an initialized label we can use.
1076                  */
1077                 mac_syncache_destroy(&maclabel);
1078                 KASSERT(sc->sc_label != NULL,
1079                     ("%s: label not initialized", __func__));
1080 #endif
1081                 /* Retransmit SYN|ACK and reset retransmit count. */
1082                 if ((s = tcp_log_addrs(&sc->sc_inc, th, NULL, NULL))) {
1083                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Received duplicate SYN, "
1084                             "resetting timer and retransmitting SYN|ACK\n",
1085                             s, __func__);
1086                         free(s, M_TCPLOG);
1087                 }
1088                 if (!TOEPCB_ISSET(sc) && syncache_respond(sc) == 0) {
1089                         sc->sc_rxmits = 0;
1090                         syncache_timeout(sc, sch, 1);
1091                         tcpstat.tcps_sndacks++;
1092                         tcpstat.tcps_sndtotal++;
1093                 }
1094                 SCH_UNLOCK(sch);
1095                 goto done;
1096         }
1097
1098         sc = uma_zalloc(tcp_syncache.zone, M_NOWAIT | M_ZERO);
1099         if (sc == NULL) {
1100                 /*
1101                  * The zone allocator couldn't provide more entries.
1102                  * Treat this as if the cache was full; drop the oldest
1103                  * entry and insert the new one.
1104                  */
1105                 tcpstat.tcps_sc_zonefail++;
1106                 if ((sc = TAILQ_LAST(&sch->sch_bucket, sch_head)) != NULL)
1107                         syncache_drop(sc, sch);
1108                 sc = uma_zalloc(tcp_syncache.zone, M_NOWAIT | M_ZERO);
1109                 if (sc == NULL) {
1110                         if (tcp_syncookies) {
1111                                 bzero(&scs, sizeof(scs));
1112                                 sc = &scs;
1113                         } else {
1114                                 SCH_UNLOCK(sch);
1115                                 if (ipopts)
1116                                         (void) m_free(ipopts);
1117                                 goto done;
1118                         }
1119                 }
1120         }
1121
1122         /*
1123          * Fill in the syncache values.
1124          */
1125 #ifdef MAC
1126         sc->sc_label = maclabel;
1127 #endif
1128         sc->sc_ipopts = ipopts;
1129         bcopy(inc, &sc->sc_inc, sizeof(struct in_conninfo));
1130 #ifdef INET6
1131         if (!inc->inc_isipv6)
1132 #endif
1133         {
1134                 sc->sc_ip_tos = ip_tos;
1135                 sc->sc_ip_ttl = ip_ttl;
1136         }
1137 #ifndef TCP_OFFLOAD_DISABLE
1138         sc->sc_tu = tu;
1139         sc->sc_toepcb = toepcb;
1140 #endif
1141         sc->sc_irs = th->th_seq;
1142         sc->sc_iss = arc4random();
1143         sc->sc_flags = 0;
1144         sc->sc_flowlabel = 0;
1145
1146         /*
1147          * Initial receive window: clip sbspace to [0 .. TCP_MAXWIN].
1148          * win was derived from socket earlier in the function.
1149          */
1150         win = imax(win, 0);
1151         win = imin(win, TCP_MAXWIN);
1152         sc->sc_wnd = win;
1153
1154         if (tcp_do_rfc1323) {
1155                 /*
1156                  * A timestamp received in a SYN makes
1157                  * it ok to send timestamp requests and replies.
1158                  */
1159                 if (to->to_flags & TOF_TS) {
1160                         sc->sc_tsreflect = to->to_tsval;
1161                         sc->sc_ts = ticks;
1162                         sc->sc_flags |= SCF_TIMESTAMP;
1163                 }
1164                 if (to->to_flags & TOF_SCALE) {
1165                         int wscale = 0;
1166
1167                         /*
1168                          * Pick the smallest possible scaling factor that
1169                          * will still allow us to scale up to sb_max, aka
1170                          * kern.ipc.maxsockbuf.
1171                          *
1172                          * We do this because there are broken firewalls that
1173                          * will corrupt the window scale option, leading to
1174                          * the other endpoint believing that our advertised
1175                          * window is unscaled.  At scale factors larger than
1176                          * 5 the unscaled window will drop below 1500 bytes,
1177                          * leading to serious problems when traversing these
1178                          * broken firewalls.
1179                          *
1180                          * With the default maxsockbuf of 256K, a scale factor
1181                          * of 3 will be chosen by this algorithm.  Those who
1182                          * choose a larger maxsockbuf should watch out
1183                          * for the compatiblity problems mentioned above.
1184                          *
1185                          * RFC1323: The Window field in a SYN (i.e., a <SYN>
1186                          * or <SYN,ACK>) segment itself is never scaled.
1187                          */
1188                         while (wscale < TCP_MAX_WINSHIFT &&
1189                             (TCP_MAXWIN << wscale) < sb_max)
1190                                 wscale++;
1191                         sc->sc_requested_r_scale = wscale;
1192                         sc->sc_requested_s_scale = to->to_wscale;
1193                         sc->sc_flags |= SCF_WINSCALE;
1194                 }
1195         }
1196 #ifdef TCP_SIGNATURE
1197         /*
1198          * If listening socket requested TCP digests, and received SYN
1199          * contains the option, flag this in the syncache so that
1200          * syncache_respond() will do the right thing with the SYN+ACK.
1201          * XXX: Currently we always record the option by default and will
1202          * attempt to use it in syncache_respond().
1203          */
1204         if (to->to_flags & TOF_SIGNATURE)
1205                 sc->sc_flags |= SCF_SIGNATURE;
1206 #endif
1207         if (to->to_flags & TOF_SACKPERM)
1208                 sc->sc_flags |= SCF_SACK;
1209         if (to->to_flags & TOF_MSS)
1210                 sc->sc_peer_mss = to->to_mss;   /* peer mss may be zero */
1211         if (noopt)
1212                 sc->sc_flags |= SCF_NOOPT;
1213
1214         if (tcp_syncookies) {
1215                 syncookie_generate(sch, sc, &flowtmp);
1216 #ifdef INET6
1217                 if (autoflowlabel)
1218                         sc->sc_flowlabel = flowtmp;
1219 #endif
1220         } else {
1221 #ifdef INET6
1222                 if (autoflowlabel)
1223                         sc->sc_flowlabel =
1224                             (htonl(ip6_randomflowlabel()) & IPV6_FLOWLABEL_MASK);
1225 #endif
1226         }
1227         SCH_UNLOCK(sch);
1228
1229         /*
1230          * Do a standard 3-way handshake.
1231          */
1232         if (TOEPCB_ISSET(sc) || syncache_respond(sc) == 0) {
1233                 if (tcp_syncookies && tcp_syncookiesonly && sc != &scs)
1234                         syncache_free(sc);
1235                 else if (sc != &scs)
1236                         syncache_insert(sc, sch);   /* locks and unlocks sch */
1237                 tcpstat.tcps_sndacks++;
1238                 tcpstat.tcps_sndtotal++;
1239         } else {
1240                 if (sc != &scs)
1241                         syncache_free(sc);
1242                 tcpstat.tcps_sc_dropped++;
1243         }
1244
1245 done:
1246 #ifdef MAC
1247         if (sc == &scs)
1248                 mac_syncache_destroy(&maclabel);
1249 #endif
1250         if (m) {
1251
1252                 *lsop = NULL;
1253                 m_freem(m);
1254         }
1255         return;
1256 }
1257
1258 static int
1259 syncache_respond(struct syncache *sc)
1260 {
1261         struct ip *ip = NULL;
1262         struct mbuf *m;
1263         struct tcphdr *th;
1264         int optlen, error;
1265         u_int16_t hlen, tlen, mssopt;
1266         struct tcpopt to;
1267 #ifdef INET6
1268         struct ip6_hdr *ip6 = NULL;
1269 #endif
1270
1271         hlen =
1272 #ifdef INET6
1273                (sc->sc_inc.inc_isipv6) ? sizeof(struct ip6_hdr) :
1274 #endif
1275                 sizeof(struct ip);
1276         tlen = hlen + sizeof(struct tcphdr);
1277
1278         /* Determine MSS we advertize to other end of connection. */
1279         mssopt = tcp_mssopt(&sc->sc_inc);
1280         if (sc->sc_peer_mss)
1281                 mssopt = max( min(sc->sc_peer_mss, mssopt), tcp_minmss);
1282
1283         /* XXX: Assume that the entire packet will fit in a header mbuf. */
1284         KASSERT(max_linkhdr + tlen + TCP_MAXOLEN <= MHLEN,
1285             ("syncache: mbuf too small"));
1286
1287         /* Create the IP+TCP header from scratch. */
1288         m = m_gethdr(M_DONTWAIT, MT_DATA);
1289         if (m == NULL)
1290                 return (ENOBUFS);
1291 #ifdef MAC
1292         mac_syncache_create_mbuf(sc->sc_label, m);
1293 #endif
1294         m->m_data += max_linkhdr;
1295         m->m_len = tlen;
1296         m->m_pkthdr.len = tlen;
1297         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
1298
1299 #ifdef INET6
1300         if (sc->sc_inc.inc_isipv6) {
1301                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1302                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
1303                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
1304                 ip6->ip6_src = sc->sc_inc.inc6_laddr;
1305                 ip6->ip6_dst = sc->sc_inc.inc6_faddr;
1306                 ip6->ip6_plen = htons(tlen - hlen);
1307                 /* ip6_hlim is set after checksum */
1308                 ip6->ip6_flow &= ~IPV6_FLOWLABEL_MASK;
1309                 ip6->ip6_flow |= sc->sc_flowlabel;
1310
1311                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1312         } else
1313 #endif
1314         {
1315                 ip = mtod(m, struct ip *);
1316                 ip->ip_v = IPVERSION;
1317                 ip->ip_hl = sizeof(struct ip) >> 2;
1318                 ip->ip_len = tlen;
1319                 ip->ip_id = 0;
1320                 ip->ip_off = 0;
1321                 ip->ip_sum = 0;
1322                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
1323                 ip->ip_src = sc->sc_inc.inc_laddr;
1324                 ip->ip_dst = sc->sc_inc.inc_faddr;
1325                 ip->ip_ttl = sc->sc_ip_ttl;
1326                 ip->ip_tos = sc->sc_ip_tos;
1327
1328                 /*
1329                  * See if we should do MTU discovery.  Route lookups are
1330                  * expensive, so we will only unset the DF bit if:
1331                  *
1332                  *      1) path_mtu_discovery is disabled
1333                  *      2) the SCF_UNREACH flag has been set
1334                  */
1335                 if (path_mtu_discovery && ((sc->sc_flags & SCF_UNREACH) == 0))
1336                        ip->ip_off |= IP_DF;
1337
1338                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1339         }
1340         th->th_sport = sc->sc_inc.inc_lport;
1341         th->th_dport = sc->sc_inc.inc_fport;
1342
1343         th->th_seq = htonl(sc->sc_iss);
1344         th->th_ack = htonl(sc->sc_irs + 1);
1345         th->th_off = sizeof(struct tcphdr) >> 2;
1346         th->th_x2 = 0;
1347         th->th_flags = TH_SYN|TH_ACK;
1348         th->th_win = htons(sc->sc_wnd);
1349         th->th_urp = 0;
1350
1351         /* Tack on the TCP options. */
1352         if ((sc->sc_flags & SCF_NOOPT) == 0) {
1353                 to.to_flags = 0;
1354
1355                 to.to_mss = mssopt;
1356                 to.to_flags = TOF_MSS;
1357                 if (sc->sc_flags & SCF_WINSCALE) {
1358                         to.to_wscale = sc->sc_requested_r_scale;
1359                         to.to_flags |= TOF_SCALE;
1360                 }
1361                 if (sc->sc_flags & SCF_TIMESTAMP) {
1362                         /* Virgin timestamp or TCP cookie enhanced one. */
1363                         to.to_tsval = sc->sc_ts;
1364                         to.to_tsecr = sc->sc_tsreflect;
1365                         to.to_flags |= TOF_TS;
1366                 }
1367                 if (sc->sc_flags & SCF_SACK)
1368                         to.to_flags |= TOF_SACKPERM;
1369 #ifdef TCP_SIGNATURE
1370                 if (sc->sc_flags & SCF_SIGNATURE)
1371                         to.to_flags |= TOF_SIGNATURE;
1372 #endif
1373                 optlen = tcp_addoptions(&to, (u_char *)(th + 1));
1374
1375                 /* Adjust headers by option size. */
1376                 th->th_off = (sizeof(struct tcphdr) + optlen) >> 2;
1377                 m->m_len += optlen;
1378                 m->m_pkthdr.len += optlen;
1379
1380 #ifdef TCP_SIGNATURE
1381                 if (sc->sc_flags & SCF_SIGNATURE)
1382                         tcp_signature_compute(m, sizeof(struct ip), 0, optlen,
1383                             to.to_signature, IPSEC_DIR_OUTBOUND);
1384 #endif
1385 #ifdef INET6
1386                 if (sc->sc_inc.inc_isipv6)
1387                         ip6->ip6_plen = htons(ntohs(ip6->ip6_plen) + optlen);
1388                 else
1389 #endif
1390                         ip->ip_len += optlen;
1391         } else
1392                 optlen = 0;
1393
1394 #ifdef INET6
1395         if (sc->sc_inc.inc_isipv6) {
1396                 th->th_sum = 0;
1397                 th->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP, hlen,
1398                                        tlen + optlen - hlen);
1399                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(NULL, NULL);
1400                 error = ip6_output(m, NULL, NULL, 0, NULL, NULL, NULL);
1401         } else
1402 #endif
1403         {
1404                 th->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
1405                     htons(tlen + optlen - hlen + IPPROTO_TCP));
1406                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
1407                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
1408                 error = ip_output(m, sc->sc_ipopts, NULL, 0, NULL, NULL);
1409         }
1410         return (error);
1411 }
1412
1413 void
1414 syncache_add(struct in_conninfo *inc, struct tcpopt *to, struct tcphdr *th,
1415     struct inpcb *inp, struct socket **lsop, struct mbuf *m)
1416 {
1417         _syncache_add(inc, to, th, inp, lsop, m, NULL, NULL);
1418 }
1419
1420 void
1421 syncache_offload_add(struct in_conninfo *inc, struct tcpopt *to,
1422     struct tcphdr *th, struct inpcb *inp, struct socket **lsop,
1423     struct toe_usrreqs *tu, void *toepcb)
1424 {
1425
1426         INP_INFO_WLOCK(&tcbinfo);
1427         INP_WLOCK(inp);
1428         _syncache_add(inc, to, th, inp, lsop, NULL, tu, toepcb);
1429 }
1430
1431 /*
1432  * The purpose of SYN cookies is to avoid keeping track of all SYN's we
1433  * receive and to be able to handle SYN floods from bogus source addresses
1434  * (where we will never receive any reply).  SYN floods try to exhaust all
1435  * our memory and available slots in the SYN cache table to cause a denial
1436  * of service to legitimate users of the local host.
1437  *
1438  * The idea of SYN cookies is to encode and include all necessary information
1439  * about the connection setup state within the SYN-ACK we send back and thus
1440  * to get along without keeping any local state until the ACK to the SYN-ACK
1441  * arrives (if ever).  Everything we need to know should be available from
1442  * the information we encoded in the SYN-ACK.
1443  *
1444  * More information about the theory behind SYN cookies and its first
1445  * discussion and specification can be found at:
1446  *  http://cr.yp.to/syncookies.html    (overview)
1447  *  http://cr.yp.to/syncookies/archive (gory details)
1448  *
1449  * This implementation extends the orginal idea and first implementation
1450  * of FreeBSD by using not only the initial sequence number field to store
1451  * information but also the timestamp field if present.  This way we can
1452  * keep track of the entire state we need to know to recreate the session in
1453  * its original form.  Almost all TCP speakers implement RFC1323 timestamps
1454  * these days.  For those that do not we still have to live with the known
1455  * shortcomings of the ISN only SYN cookies.
1456  *
1457  * Cookie layers:
1458  *
1459  * Initial sequence number we send:
1460  * 31|................................|0
1461  *    DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDMMMRRRP
1462  *    D = MD5 Digest (first dword)
1463  *    M = MSS index
1464  *    R = Rotation of secret
1465  *    P = Odd or Even secret
1466  *
1467  * The MD5 Digest is computed with over following parameters:
1468  *  a) randomly rotated secret
1469  *  b) struct in_conninfo containing the remote/local ip/port (IPv4&IPv6)
1470  *  c) the received initial sequence number from remote host
1471  *  d) the rotation offset and odd/even bit
1472  *
1473  * Timestamp we send:
1474  * 31|................................|0
1475  *    DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDSSSSRRRRA5
1476  *    D = MD5 Digest (third dword) (only as filler)
1477  *    S = Requested send window scale
1478  *    R = Requested receive window scale
1479  *    A = SACK allowed
1480  *    5 = TCP-MD5 enabled (not implemented yet)
1481  *    XORed with MD5 Digest (forth dword)
1482  *
1483  * The timestamp isn't cryptographically secure and doesn't need to be.
1484  * The double use of the MD5 digest dwords ties it to a specific remote/
1485  * local host/port, remote initial sequence number and our local time
1486  * limited secret.  A received timestamp is reverted (XORed) and then
1487  * the contained MD5 dword is compared to the computed one to ensure the
1488  * timestamp belongs to the SYN-ACK we sent.  The other parameters may
1489  * have been tampered with but this isn't different from supplying bogus
1490  * values in the SYN in the first place.
1491  *
1492  * Some problems with SYN cookies remain however:
1493  * Consider the problem of a recreated (and retransmitted) cookie.  If the
1494  * original SYN was accepted, the connection is established.  The second
1495  * SYN is inflight, and if it arrives with an ISN that falls within the
1496  * receive window, the connection is killed.
1497  *
1498  * Notes:
1499  * A heuristic to determine when to accept syn cookies is not necessary.
1500  * An ACK flood would cause the syncookie verification to be attempted,
1501  * but a SYN flood causes syncookies to be generated.  Both are of equal
1502  * cost, so there's no point in trying to optimize the ACK flood case.
1503  * Also, if you don't process certain ACKs for some reason, then all someone
1504  * would have to do is launch a SYN and ACK flood at the same time, which
1505  * would stop cookie verification and defeat the entire purpose of syncookies.
1506  */
1507 static int tcp_sc_msstab[] = { 0, 256, 468, 536, 996, 1452, 1460, 8960 };
1508
1509 static void
1510 syncookie_generate(struct syncache_head *sch, struct syncache *sc,
1511     u_int32_t *flowlabel)
1512 {
1513         MD5_CTX ctx;
1514         u_int32_t md5_buffer[MD5_DIGEST_LENGTH / sizeof(u_int32_t)];
1515         u_int32_t data;
1516         u_int32_t *secbits;
1517         u_int off, pmss, mss;
1518         int i;
1519
1520         SCH_LOCK_ASSERT(sch);
1521
1522         /* Which of the two secrets to use. */
1523         secbits = sch->sch_oddeven ?
1524                         sch->sch_secbits_odd : sch->sch_secbits_even;
1525
1526         /* Reseed secret if too old. */
1527         if (sch->sch_reseed < time_uptime) {
1528                 sch->sch_oddeven = sch->sch_oddeven ? 0 : 1;    /* toggle */
1529                 secbits = sch->sch_oddeven ?
1530                                 sch->sch_secbits_odd : sch->sch_secbits_even;
1531                 for (i = 0; i < SYNCOOKIE_SECRET_SIZE; i++)
1532                         secbits[i] = arc4random();
1533                 sch->sch_reseed = time_uptime + SYNCOOKIE_LIFETIME;
1534         }
1535
1536         /* Secret rotation offset. */
1537         off = sc->sc_iss & 0x7;                 /* iss was randomized before */
1538
1539         /* Maximum segment size calculation. */
1540         pmss = max( min(sc->sc_peer_mss, tcp_mssopt(&sc->sc_inc)), tcp_minmss);
1541         for (mss = sizeof(tcp_sc_msstab) / sizeof(int) - 1; mss > 0; mss--)
1542                 if (tcp_sc_msstab[mss] <= pmss)
1543                         break;
1544
1545         /* Fold parameters and MD5 digest into the ISN we will send. */
1546         data = sch->sch_oddeven;/* odd or even secret, 1 bit */
1547         data |= off << 1;       /* secret offset, derived from iss, 3 bits */
1548         data |= mss << 4;       /* mss, 3 bits */
1549
1550         MD5Init(&ctx);
1551         MD5Update(&ctx, ((u_int8_t *)secbits) + off,
1552             SYNCOOKIE_SECRET_SIZE * sizeof(*secbits) - off);
1553         MD5Update(&ctx, secbits, off);
1554         MD5Update(&ctx, &sc->sc_inc, sizeof(sc->sc_inc));
1555         MD5Update(&ctx, &sc->sc_irs, sizeof(sc->sc_irs));
1556         MD5Update(&ctx, &data, sizeof(data));
1557         MD5Final((u_int8_t *)&md5_buffer, &ctx);
1558
1559         data |= (md5_buffer[0] << 7);
1560         sc->sc_iss = data;
1561
1562 #ifdef INET6
1563         *flowlabel = md5_buffer[1] & IPV6_FLOWLABEL_MASK;
1564 #endif
1565
1566         /* Additional parameters are stored in the timestamp if present. */
1567         if (sc->sc_flags & SCF_TIMESTAMP) {
1568                 data =  ((sc->sc_flags & SCF_SIGNATURE) ? 1 : 0); /* TCP-MD5, 1 bit */
1569                 data |= ((sc->sc_flags & SCF_SACK) ? 1 : 0) << 1; /* SACK, 1 bit */
1570                 data |= sc->sc_requested_s_scale << 2;  /* SWIN scale, 4 bits */
1571                 data |= sc->sc_requested_r_scale << 6;  /* RWIN scale, 4 bits */
1572                 data |= md5_buffer[2] << 10;            /* more digest bits */
1573                 data ^= md5_buffer[3];
1574                 sc->sc_ts = data;
1575                 sc->sc_tsoff = data - ticks;            /* after XOR */
1576         }
1577
1578         tcpstat.tcps_sc_sendcookie++;
1579         return;
1580 }
1581
1582 static struct syncache *
1583 syncookie_lookup(struct in_conninfo *inc, struct syncache_head *sch,
1584     struct syncache *sc, struct tcpopt *to, struct tcphdr *th,
1585     struct socket *so)
1586 {
1587         MD5_CTX ctx;
1588         u_int32_t md5_buffer[MD5_DIGEST_LENGTH / sizeof(u_int32_t)];
1589         u_int32_t data = 0;
1590         u_int32_t *secbits;
1591         tcp_seq ack, seq;
1592         int off, mss, wnd, flags;
1593
1594         SCH_LOCK_ASSERT(sch);
1595
1596         /*
1597          * Pull information out of SYN-ACK/ACK and
1598          * revert sequence number advances.
1599          */
1600         ack = th->th_ack - 1;
1601         seq = th->th_seq - 1;
1602         off = (ack >> 1) & 0x7;
1603         mss = (ack >> 4) & 0x7;
1604         flags = ack & 0x7f;
1605
1606         /* Which of the two secrets to use. */
1607         secbits = (flags & 0x1) ? sch->sch_secbits_odd : sch->sch_secbits_even;
1608
1609         /*
1610          * The secret wasn't updated for the lifetime of a syncookie,
1611          * so this SYN-ACK/ACK is either too old (replay) or totally bogus.
1612          */
1613         if (sch->sch_reseed < time_uptime) {
1614                 return (NULL);
1615         }
1616
1617         /* Recompute the digest so we can compare it. */
1618         MD5Init(&ctx);
1619         MD5Update(&ctx, ((u_int8_t *)secbits) + off,
1620             SYNCOOKIE_SECRET_SIZE * sizeof(*secbits) - off);
1621         MD5Update(&ctx, secbits, off);
1622         MD5Update(&ctx, inc, sizeof(*inc));
1623         MD5Update(&ctx, &seq, sizeof(seq));
1624         MD5Update(&ctx, &flags, sizeof(flags));
1625         MD5Final((u_int8_t *)&md5_buffer, &ctx);
1626
1627         /* Does the digest part of or ACK'ed ISS match? */
1628         if ((ack & (~0x7f)) != (md5_buffer[0] << 7))
1629                 return (NULL);
1630
1631         /* Does the digest part of our reflected timestamp match? */
1632         if (to->to_flags & TOF_TS) {
1633                 data = md5_buffer[3] ^ to->to_tsecr;
1634                 if ((data & (~0x3ff)) != (md5_buffer[2] << 10))
1635                         return (NULL);
1636         }
1637
1638         /* Fill in the syncache values. */
1639         bcopy(inc, &sc->sc_inc, sizeof(struct in_conninfo));
1640         sc->sc_ipopts = NULL;
1641
1642         sc->sc_irs = seq;
1643         sc->sc_iss = ack;
1644
1645 #ifdef INET6
1646         if (inc->inc_isipv6) {
1647                 if (sotoinpcb(so)->in6p_flags & IN6P_AUTOFLOWLABEL)
1648                         sc->sc_flowlabel = md5_buffer[1] & IPV6_FLOWLABEL_MASK;
1649         } else
1650 #endif
1651         {
1652                 sc->sc_ip_ttl = sotoinpcb(so)->inp_ip_ttl;
1653                 sc->sc_ip_tos = sotoinpcb(so)->inp_ip_tos;
1654         }
1655
1656         /* Additional parameters that were encoded in the timestamp. */
1657         if (data) {
1658                 sc->sc_flags |= SCF_TIMESTAMP;
1659                 sc->sc_tsreflect = to->to_tsval;
1660                 sc->sc_ts = to->to_tsecr;
1661                 sc->sc_tsoff = to->to_tsecr - ticks;
1662                 sc->sc_flags |= (data & 0x1) ? SCF_SIGNATURE : 0;
1663                 sc->sc_flags |= ((data >> 1) & 0x1) ? SCF_SACK : 0;
1664                 sc->sc_requested_s_scale = min((data >> 2) & 0xf,
1665                     TCP_MAX_WINSHIFT);
1666                 sc->sc_requested_r_scale = min((data >> 6) & 0xf,
1667                     TCP_MAX_WINSHIFT);
1668                 if (sc->sc_requested_s_scale || sc->sc_requested_r_scale)
1669                         sc->sc_flags |= SCF_WINSCALE;
1670         } else
1671                 sc->sc_flags |= SCF_NOOPT;
1672
1673         wnd = sbspace(&so->so_rcv);
1674         wnd = imax(wnd, 0);
1675         wnd = imin(wnd, TCP_MAXWIN);
1676         sc->sc_wnd = wnd;
1677
1678         sc->sc_rxmits = 0;
1679         sc->sc_peer_mss = tcp_sc_msstab[mss];
1680
1681         tcpstat.tcps_sc_recvcookie++;
1682         return (sc);
1683 }
1684
1685 /*
1686  * Returns the current number of syncache entries.  This number
1687  * will probably change before you get around to calling
1688  * syncache_pcblist.
1689  */
1690
1691 int
1692 syncache_pcbcount(void)
1693 {
1694         struct syncache_head *sch;
1695         int count, i;
1696
1697         for (count = 0, i = 0; i < tcp_syncache.hashsize; i++) {
1698                 /* No need to lock for a read. */
1699                 sch = &tcp_syncache.hashbase[i];
1700                 count += sch->sch_length;
1701         }
1702         return count;
1703 }
1704
1705 /*
1706  * Exports the syncache entries to userland so that netstat can display
1707  * them alongside the other sockets.  This function is intended to be
1708  * called only from tcp_pcblist.
1709  *
1710  * Due to concurrency on an active system, the number of pcbs exported
1711  * may have no relation to max_pcbs.  max_pcbs merely indicates the
1712  * amount of space the caller allocated for this function to use.
1713  */
1714 int
1715 syncache_pcblist(struct sysctl_req *req, int max_pcbs, int *pcbs_exported)
1716 {
1717         struct xtcpcb xt;
1718         struct syncache *sc;
1719         struct syncache_head *sch;
1720         int count, error, i;
1721
1722         for (count = 0, error = 0, i = 0; i < tcp_syncache.hashsize; i++) {
1723                 sch = &tcp_syncache.hashbase[i];
1724                 SCH_LOCK(sch);
1725                 TAILQ_FOREACH(sc, &sch->sch_bucket, sc_hash) {
1726                         if (count >= max_pcbs) {
1727                                 SCH_UNLOCK(sch);
1728                                 goto exit;
1729                         }
1730                         bzero(&xt, sizeof(xt));
1731                         xt.xt_len = sizeof(xt);
1732                         if (sc->sc_inc.inc_isipv6)
1733                                 xt.xt_inp.inp_vflag = INP_IPV6;
1734                         else
1735                                 xt.xt_inp.inp_vflag = INP_IPV4;
1736                         bcopy(&sc->sc_inc, &xt.xt_inp.inp_inc, sizeof (struct in_conninfo));
1737                         xt.xt_tp.t_inpcb = &xt.xt_inp;
1738                         xt.xt_tp.t_state = TCPS_SYN_RECEIVED;
1739                         xt.xt_socket.xso_protocol = IPPROTO_TCP;
1740                         xt.xt_socket.xso_len = sizeof (struct xsocket);
1741                         xt.xt_socket.so_type = SOCK_STREAM;
1742                         xt.xt_socket.so_state = SS_ISCONNECTING;
1743                         error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
1744                         if (error) {
1745                                 SCH_UNLOCK(sch);
1746                                 goto exit;
1747                         }
1748                         count++;
1749                 }
1750                 SCH_UNLOCK(sch);
1751         }
1752 exit:
1753         *pcbs_exported = count;
1754         return error;
1755 }