sys/netinet6/frag6.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (C) 1995, 1996, 1997, and 1998 WIDE Project.
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  * 3. Neither the name of the project nor the names of its contributors
  16  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  17  *    without specific prior written permission.
  18  *
  19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE PROJECT AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  20  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  21  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  22  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE PROJECT OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  23  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  24  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  25  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  26  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  27  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  28  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  29  * SUCH DAMAGE.
  30  *
  31  *      $KAME: frag6.c,v 1.33 2002/01/07 11:34:48 kjc Exp $
  32  */
  33
  34 #include <sys/cdefs.h>
  35 __FBSDID("$FreeBSD$");
  36
  37 #include "opt_rss.h"
  38
  39 #include <sys/param.h>
  40 #include <sys/systm.h>
  41 #include <sys/domain.h>
  42 #include <sys/eventhandler.h>
  43 #include <sys/hash.h>
  44 #include <sys/kernel.h>
  45 #include <sys/malloc.h>
  46 #include <sys/mbuf.h>
  47 #include <sys/protosw.h>
  48 #include <sys/socket.h>
  49 #include <sys/sysctl.h>
  50 #include <sys/syslog.h>
  51
  52 #include <net/if.h>
  53 #include <net/if_var.h>
  54 #include <net/netisr.h>
  55 #include <net/route.h>
  56 #include <net/vnet.h>
  57
  58 #include <netinet/in.h>
  59 #include <netinet/in_var.h>
  60 #include <netinet/ip6.h>
  61 #include <netinet6/ip6_var.h>
  62 #include <netinet/icmp6.h>
  63 #include <netinet/in_systm.h>   /* For ECN definitions. */
  64 #include <netinet/ip.h>         /* For ECN definitions. */
  65
  66 #ifdef MAC
  67 #include <security/mac/mac_framework.h>
  68 #endif
  69
  70 /* Reassembly headers are stored in hash buckets. */
  71 #define IP6REASS_NHASH_LOG2     10
  72 #define IP6REASS_NHASH          (1 << IP6REASS_NHASH_LOG2)
  73 #define IP6REASS_HMASK          (IP6REASS_NHASH - 1)
  74
  75 static void frag6_enq(struct ip6asfrag *, struct ip6asfrag *,
  76     uint32_t bucket __unused);
  77 static void frag6_deq(struct ip6asfrag *, uint32_t bucket __unused);
  78 static void frag6_insque_head(struct ip6q *, struct ip6q *,
  79     uint32_t bucket);
  80 static void frag6_remque(struct ip6q *, uint32_t bucket);
  81 static void frag6_freef(struct ip6q *, uint32_t bucket);
  82
  83 struct ip6qbucket {
  84         struct ip6q     ip6q;
  85         struct mtx      lock;
  86         int             count;
  87 };
  88
  89 struct  ip6asfrag {
  90         struct ip6asfrag *ip6af_down;
  91         struct ip6asfrag *ip6af_up;
  92         struct mbuf     *ip6af_m;
  93         int             ip6af_offset;   /* offset in ip6af_m to next header */
  94         int             ip6af_frglen;   /* fragmentable part length */
  95         int             ip6af_off;      /* fragment offset */
  96         u_int16_t       ip6af_mff;      /* more fragment bit in frag off */
  97 };
  98
  99 #define IP6_REASS_MBUF(ip6af) (*(struct mbuf **)&((ip6af)->ip6af_m))
 100
 101 static MALLOC_DEFINE(M_FRAG6, "frag6", "IPv6 fragment reassembly header");
 102
 103 /* System wide (global) maximum and count of packets in reassembly queues. */
 104 static int ip6_maxfrags;
 105 static volatile u_int frag6_nfrags = 0;
 106
 107 /* Maximum and current packets in per-VNET reassembly queue. */
 108 VNET_DEFINE_STATIC(int,                 ip6_maxfragpackets);
 109 VNET_DEFINE_STATIC(volatile u_int,      frag6_nfragpackets);
 110 #define V_ip6_maxfragpackets            VNET(ip6_maxfragpackets)
 111 #define V_frag6_nfragpackets            VNET(frag6_nfragpackets)
 112
 113 /* Maximum per-VNET reassembly queues per bucket and fragments per packet. */
 114 VNET_DEFINE_STATIC(int,                 ip6_maxfragbucketsize);
 115 VNET_DEFINE_STATIC(int,                 ip6_maxfragsperpacket);
 116 #define V_ip6_maxfragbucketsize         VNET(ip6_maxfragbucketsize)
 117 #define V_ip6_maxfragsperpacket         VNET(ip6_maxfragsperpacket)
 118
 119 /* Per-VNET reassembly queue buckets. */
 120 VNET_DEFINE_STATIC(struct ip6qbucket,   ip6qb[IP6REASS_NHASH]);
 121 VNET_DEFINE_STATIC(uint32_t,            ip6qb_hashseed);
 122 #define V_ip6qb                         VNET(ip6qb)
 123 #define V_ip6qb_hashseed                VNET(ip6qb_hashseed)
 124
 125 #define IP6QB_LOCK(_b)          mtx_lock(&V_ip6qb[(_b)].lock)
 126 #define IP6QB_TRYLOCK(_b)       mtx_trylock(&V_ip6qb[(_b)].lock)
 127 #define IP6QB_LOCK_ASSERT(_b)   mtx_assert(&V_ip6qb[(_b)].lock, MA_OWNED)
 128 #define IP6QB_UNLOCK(_b)        mtx_unlock(&V_ip6qb[(_b)].lock)
 129 #define IP6QB_HEAD(_b)          (&V_ip6qb[(_b)].ip6q)
 130
 131 /*
 132  * By default, limit the number of IP6 fragments across all reassembly
 133  * queues to  1/32 of the total number of mbuf clusters.
 134  *
 135  * Limit the total number of reassembly queues per VNET to the
 136  * IP6 fragment limit, but ensure the limit will not allow any bucket
 137  * to grow above 100 items. (The bucket limit is
 138  * IP_MAXFRAGPACKETS / (IPREASS_NHASH / 2), so the 50 is the correct
 139  * multiplier to reach a 100-item limit.)
 140  * The 100-item limit was chosen as brief testing seems to show that
 141  * this produces "reasonable" performance on some subset of systems
 142  * under DoS attack.
 143  */
 144 #define IP6_MAXFRAGS            (nmbclusters / 32)
 145 #define IP6_MAXFRAGPACKETS      (imin(IP6_MAXFRAGS, IP6REASS_NHASH * 50))
 146
 147
 148 /*
 149  * Sysctls and helper function.
 150  */
 151 SYSCTL_DECL(_net_inet6_ip6);
 152
 153 static void
 154 frag6_set_bucketsize(void)
 155 {
 156         int i;
 157
 158         if ((i = V_ip6_maxfragpackets) > 0)
 159                 V_ip6_maxfragbucketsize = imax(i / (IP6REASS_NHASH / 2), 1);
 160 }
 161
 162 SYSCTL_INT(_net_inet6_ip6, IPV6CTL_MAXFRAGS, maxfrags,
 163         CTLFLAG_RW, &ip6_maxfrags, 0,
 164         "Maximum allowed number of outstanding IPv6 packet fragments. "
 165         "A value of 0 means no fragmented packets will be accepted, while a "
 166         "a value of -1 means no limit");
 167
 168 static int
 169 sysctl_ip6_maxfragpackets(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 170 {
 171         int error, val;
 172
 173         val = V_ip6_maxfragpackets;
 174         error = sysctl_handle_int(oidp, &val, 0, req);
 175         if (error != 0 || !req->newptr)
 176                 return (error);
 177         V_ip6_maxfragpackets = val;
 178         frag6_set_bucketsize();
 179         return (0);
 180 }
 181 SYSCTL_PROC(_net_inet6_ip6, IPV6CTL_MAXFRAGPACKETS, maxfragpackets,
 182         CTLFLAG_VNET | CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW, NULL, 0,
 183         sysctl_ip6_maxfragpackets, "I",
 184         "Default maximum number of outstanding fragmented IPv6 packets. "
 185         "A value of 0 means no fragmented packets will be accepted, while a "
 186         "a value of -1 means no limit");
 187 SYSCTL_INT(_net_inet6_ip6, IPV6CTL_MAXFRAGSPERPACKET, maxfragsperpacket,
 188         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ip6_maxfragsperpacket), 0,
 189         "Maximum allowed number of fragments per packet");
 190 SYSCTL_INT(_net_inet6_ip6, IPV6CTL_MAXFRAGBUCKETSIZE, maxfragbucketsize,
 191         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ip6_maxfragbucketsize), 0,
 192         "Maximum number of reassembly queues per hash bucket");
 193
 194
 195 /*
 196  * Remove the IPv6 fragmentation header from the mbuf.
 197  */
 198 int
 199 ip6_deletefraghdr(struct mbuf *m, int offset, int wait)
 200 {
 201         struct ip6_hdr *ip6;
 202         struct mbuf *t;
 203
 204         /* Delete frag6 header. */
 205         if (m->m_len >= offset + sizeof(struct ip6_frag)) {
 206
 207                 /* This is the only possible case with !PULLDOWN_TEST. */
 208                 ip6  = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 209                 bcopy(ip6, (char *)ip6 + sizeof(struct ip6_frag),
 210                     offset);
 211                 m->m_data += sizeof(struct ip6_frag);
 212                 m->m_len -= sizeof(struct ip6_frag);
 213         } else {
 214
 215                 /* This comes with no copy if the boundary is on cluster. */
 216                 if ((t = m_split(m, offset, wait)) == NULL)
 217                         return (ENOMEM);
 218                 m_adj(t, sizeof(struct ip6_frag));
 219                 m_cat(m, t);
 220         }
 221
 222         m->m_flags |= M_FRAGMENTED;
 223         return (0);
 224 }
 225
 226 /*
 227  * Free a fragment reassembly header and all associated datagrams.
 228  */
 229 static void
 230 frag6_freef(struct ip6q *q6, uint32_t bucket)
 231 {
 232         struct ip6_hdr *ip6;
 233         struct ip6asfrag *af6, *down6;
 234         struct mbuf *m;
 235
 236         IP6QB_LOCK_ASSERT(bucket);
 237
 238         for (af6 = q6->ip6q_down; af6 != (struct ip6asfrag *)q6;
 239              af6 = down6) {
 240
 241                 m = IP6_REASS_MBUF(af6);
 242                 down6 = af6->ip6af_down;
 243                 frag6_deq(af6, bucket);
 244
 245                 /*
 246                  * Return ICMP time exceeded error for the 1st fragment.
 247                  * Just free other fragments.
 248                  */
 249                 if (af6->ip6af_off == 0) {
 250
 251                         /* Adjust pointer. */
 252                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 253
 254                         /* Restore source and destination addresses. */
 255                         ip6->ip6_src = q6->ip6q_src;
 256                         ip6->ip6_dst = q6->ip6q_dst;
 257
 258                         icmp6_error(m, ICMP6_TIME_EXCEEDED,
 259                             ICMP6_TIME_EXCEED_REASSEMBLY, 0);
 260                 } else
 261                         m_freem(m);
 262
 263                 free(af6, M_FRAG6);
 264         }
 265         frag6_remque(q6, bucket);
 266         atomic_subtract_int(&frag6_nfrags, q6->ip6q_nfrag);
 267 #ifdef MAC
 268         mac_ip6q_destroy(q6);
 269 #endif
 270         free(q6, M_FRAG6);
 271         atomic_subtract_int(&V_frag6_nfragpackets, 1);
 272 }
 273
 274 /*
 275  * Like in RFC2460, in RFC8200, fragment and reassembly rules do not agree with
 276  * each other, in terms of next header field handling in fragment header.
 277  * While the sender will use the same value for all of the fragmented packets,
 278  * receiver is suggested not to check for consistency.
 279  *
 280  * Fragment rules (p18,p19):
 281  *      (2)  A Fragment header containing:
 282  *      The Next Header value that identifies the first header
 283  *      after the Per-Fragment headers of the original packet.
 284  *              -> next header field is same for all fragments
 285  *
 286  * Reassembly rule (p20):
 287  *      The Next Header field of the last header of the Per-Fragment
 288  *      headers is obtained from the Next Header field of the first
 289  *      fragment's Fragment header.
 290  *              -> should grab it from the first fragment only
 291  *
 292  * The following note also contradicts with fragment rule - no one is going to
 293  * send different fragment with different next header field.
 294  *
 295  * Additional note (p22) [not an error]:
 296  *      The Next Header values in the Fragment headers of different
 297  *      fragments of the same original packet may differ.  Only the value
 298  *      from the Offset zero fragment packet is used for reassembly.
 299  *              -> should grab it from the first fragment only
 300  *
 301  * There is no explicit reason given in the RFC.  Historical reason maybe?
 302  */
 303 /*
 304  * Fragment input.
 305  */
 306 int
 307 frag6_input(struct mbuf **mp, int *offp, int proto)
 308 {
 309         struct ifnet *dstifp;
 310         struct in6_ifaddr *ia6;
 311         struct ip6_hdr *ip6;
 312         struct ip6_frag *ip6f;
 313         struct ip6q *head, *q6;
 314         struct ip6asfrag *af6, *af6dwn, *ip6af;
 315         struct mbuf *m, *t;
 316         uint32_t hashkey[(sizeof(struct in6_addr) * 2 +
 317                     sizeof(ip6f->ip6f_ident)) / sizeof(uint32_t)];
 318         uint32_t bucket, *hashkeyp;
 319         int fragoff, frgpartlen;        /* Must be larger than uint16_t. */
 320         int nxt, offset, plen;
 321         uint8_t ecn, ecn0;
 322         bool only_frag;
 323 #ifdef RSS
 324         struct ip6_direct_ctx *ip6dc;
 325         struct m_tag *mtag;
 326 #endif
 327
 328         m = *mp;
 329         offset = *offp;
 330
 331         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 332 #ifndef PULLDOWN_TEST
 333         IP6_EXTHDR_CHECK(m, offset, sizeof(struct ip6_frag), IPPROTO_DONE);
 334         ip6f = (struct ip6_frag *)((caddr_t)ip6 + offset);
 335 #else
 336         IP6_EXTHDR_GET(ip6f, struct ip6_frag *, m, offset, sizeof(*ip6f));
 337         if (ip6f == NULL)
 338                 return (IPPROTO_DONE);
 339 #endif
 340
 341         dstifp = NULL;
 342         /* Find the destination interface of the packet. */
 343         ia6 = in6ifa_ifwithaddr(&ip6->ip6_dst, 0 /* XXX */);
 344         if (ia6 != NULL) {
 345                 dstifp = ia6->ia_ifp;
 346                 ifa_free(&ia6->ia_ifa);
 347         }
 348
 349         /* Jumbo payload cannot contain a fragment header. */
 350         if (ip6->ip6_plen == 0) {
 351                 icmp6_error(m, ICMP6_PARAM_PROB, ICMP6_PARAMPROB_HEADER, offset);
 352                 in6_ifstat_inc(dstifp, ifs6_reass_fail);
 353                 return (IPPROTO_DONE);
 354         }
 355
 356         /*
 357          * Check whether fragment packet's fragment length is a
 358          * multiple of 8 octets (unless it is the last one).
 359          * sizeof(struct ip6_frag) == 8
 360          * sizeof(struct ip6_hdr) = 40
 361          */
 362         if ((ip6f->ip6f_offlg & IP6F_MORE_FRAG) &&
 363             (((ntohs(ip6->ip6_plen) - offset) & 0x7) != 0)) {
 364                 icmp6_error(m, ICMP6_PARAM_PROB, ICMP6_PARAMPROB_HEADER,
 365                     offsetof(struct ip6_hdr, ip6_plen));
 366                 in6_ifstat_inc(dstifp, ifs6_reass_fail);
 367                 return (IPPROTO_DONE);
 368         }
 369
 370         IP6STAT_INC(ip6s_fragments);
 371         in6_ifstat_inc(dstifp, ifs6_reass_reqd);
 372
 373         /* Offset now points to data portion. */
 374         offset += sizeof(struct ip6_frag);
 375
 376         /*
 377          * Handle "atomic" fragments (offset and m bit set to 0) upfront,
 378          * unrelated to any reassembly.  Still need to remove the frag hdr.
 379          * See RFC 6946 and section 4.5 of RFC 8200.
 380          */
 381         if ((ip6f->ip6f_offlg & ~IP6F_RESERVED_MASK) == 0) {
 382                 IP6STAT_INC(ip6s_atomicfrags);
 383                 /* XXX-BZ handle correctly. */
 384                 in6_ifstat_inc(dstifp, ifs6_reass_ok);
 385                 *offp = offset;
 386                 m->m_flags |= M_FRAGMENTED;
 387                 return (ip6f->ip6f_nxt);
 388         }
 389
 390         /* Get fragment length and discard 0-byte fragments. */
 391         frgpartlen = sizeof(struct ip6_hdr) + ntohs(ip6->ip6_plen) - offset;
 392         if (frgpartlen == 0) {
 393                 icmp6_error(m, ICMP6_PARAM_PROB, ICMP6_PARAMPROB_HEADER,
 394                     offsetof(struct ip6_hdr, ip6_plen));
 395                 in6_ifstat_inc(dstifp, ifs6_reass_fail);
 396                 IP6STAT_INC(ip6s_fragdropped);
 397                 return (IPPROTO_DONE);
 398         }
 399
 400         /* Generate a hash value for fragment bucket selection. */
 401         hashkeyp = hashkey;
 402         memcpy(hashkeyp, &ip6->ip6_src, sizeof(struct in6_addr));
 403         hashkeyp += sizeof(struct in6_addr) / sizeof(*hashkeyp);
 404         memcpy(hashkeyp, &ip6->ip6_dst, sizeof(struct in6_addr));
 405         hashkeyp += sizeof(struct in6_addr) / sizeof(*hashkeyp);
 406         *hashkeyp = ip6f->ip6f_ident;
 407         bucket = jenkins_hash32(hashkey, nitems(hashkey), V_ip6qb_hashseed);
 408         bucket &= IP6REASS_HMASK;
 409         head = IP6QB_HEAD(bucket);
 410         IP6QB_LOCK(bucket);
 411
 412         /*
 413          * Enforce upper bound on number of fragments for the entire system.
 414          * If maxfrag is 0, never accept fragments.
 415          * If maxfrag is -1, accept all fragments without limitation.
 416          */
 417         if (ip6_maxfrags < 0)
 418                 ;
 419         else if (atomic_load_int(&frag6_nfrags) >= (u_int)ip6_maxfrags)
 420                 goto dropfrag;
 421
 422         for (q6 = head->ip6q_next; q6 != head; q6 = q6->ip6q_next)
 423                 if (ip6f->ip6f_ident == q6->ip6q_ident &&
 424                     IN6_ARE_ADDR_EQUAL(&ip6->ip6_src, &q6->ip6q_src) &&
 425                     IN6_ARE_ADDR_EQUAL(&ip6->ip6_dst, &q6->ip6q_dst)
 426 #ifdef MAC
 427                     && mac_ip6q_match(m, q6)
 428 #endif
 429                     )
 430                         break;
 431
 432         only_frag = false;
 433         if (q6 == head) {
 434
 435                 /* A first fragment to arrive creates a reassembly queue. */
 436                 only_frag = true;
 437
 438                 /*
 439                  * Enforce upper bound on number of fragmented packets
 440                  * for which we attempt reassembly;
 441                  * If maxfragpackets is 0, never accept fragments.
 442                  * If maxfragpackets is -1, accept all fragments without
 443                  * limitation.
 444                  */
 445                 if (V_ip6_maxfragpackets < 0)
 446                         ;
 447                 else if (V_ip6qb[bucket].count >= V_ip6_maxfragbucketsize ||
 448                     atomic_load_int(&V_frag6_nfragpackets) >=
 449                     (u_int)V_ip6_maxfragpackets)
 450                         goto dropfrag;
 451                 atomic_add_int(&V_frag6_nfragpackets, 1);
 452
 453                 /* Allocate IPv6 fragement packet queue entry. */
 454                 q6 = (struct ip6q *)malloc(sizeof(struct ip6q), M_FRAG6,
 455                     M_NOWAIT | M_ZERO);
 456                 if (q6 == NULL)
 457                         goto dropfrag;
 458 #ifdef MAC
 459                 if (mac_ip6q_init(q6, M_NOWAIT) != 0) {
 460                         free(q6, M_FRAG6);
 461                         goto dropfrag;
 462                 }
 463                 mac_ip6q_create(m, q6);
 464 #endif
 465                 frag6_insque_head(q6, head, bucket);
 466
 467                 /* ip6q_nxt will be filled afterwards, from 1st fragment. */
 468                 q6->ip6q_down   = q6->ip6q_up = (struct ip6asfrag *)q6;
 469 #ifdef notyet
 470                 q6->ip6q_nxtp   = (u_char *)nxtp;
 471 #endif
 472                 q6->ip6q_ident  = ip6f->ip6f_ident;
 473                 q6->ip6q_ttl    = IPV6_FRAGTTL;
 474                 q6->ip6q_src    = ip6->ip6_src;
 475                 q6->ip6q_dst    = ip6->ip6_dst;
 476                 q6->ip6q_ecn    =
 477                     (ntohl(ip6->ip6_flow) >> 20) & IPTOS_ECN_MASK;
 478                 q6->ip6q_unfrglen = -1; /* The 1st fragment has not arrived. */
 479
 480                 q6->ip6q_nfrag = 0;
 481         }
 482
 483         /*
 484          * If it is the 1st fragment, record the length of the
 485          * unfragmentable part and the next header of the fragment header.
 486          */
 487         fragoff = ntohs(ip6f->ip6f_offlg & IP6F_OFF_MASK);
 488         if (fragoff == 0) {
 489                 q6->ip6q_unfrglen = offset - sizeof(struct ip6_hdr) -
 490                     sizeof(struct ip6_frag);
 491                 q6->ip6q_nxt = ip6f->ip6f_nxt;
 492         }
 493
 494         /*
 495          * Check that the reassembled packet would not exceed 65535 bytes
 496          * in size.
 497          * If it would exceed, discard the fragment and return an ICMP error.
 498          */
 499         if (q6->ip6q_unfrglen >= 0) {
 500                 /* The 1st fragment has already arrived. */
 501                 if (q6->ip6q_unfrglen + fragoff + frgpartlen > IPV6_MAXPACKET) {
 502                         icmp6_error(m, ICMP6_PARAM_PROB, ICMP6_PARAMPROB_HEADER,
 503                             offset - sizeof(struct ip6_frag) +
 504                             offsetof(struct ip6_frag, ip6f_offlg));
 505                         IP6QB_UNLOCK(bucket);
 506                         return (IPPROTO_DONE);
 507                 }
 508         } else if (fragoff + frgpartlen > IPV6_MAXPACKET) {
 509                 icmp6_error(m, ICMP6_PARAM_PROB, ICMP6_PARAMPROB_HEADER,
 510                     offset - sizeof(struct ip6_frag) +
 511                     offsetof(struct ip6_frag, ip6f_offlg));
 512                 IP6QB_UNLOCK(bucket);
 513                 return (IPPROTO_DONE);
 514         }
 515         /*
 516          * If it is the first fragment, do the above check for each
 517          * fragment already stored in the reassembly queue.
 518          */
 519         if (fragoff == 0) {
 520                 for (af6 = q6->ip6q_down; af6 != (struct ip6asfrag *)q6;
 521                      af6 = af6dwn) {
 522                         af6dwn = af6->ip6af_down;
 523
 524                         if (q6->ip6q_unfrglen + af6->ip6af_off + af6->ip6af_frglen >
 525                             IPV6_MAXPACKET) {
 526                                 struct ip6_hdr *ip6err;
 527                                 struct mbuf *merr;
 528                                 int erroff;
 529
 530                                 merr = IP6_REASS_MBUF(af6);
 531                                 erroff = af6->ip6af_offset;
 532
 533                                 /* Dequeue the fragment. */
 534                                 frag6_deq(af6, bucket);
 535                                 free(af6, M_FRAG6);
 536
 537                                 /* Adjust pointer. */
 538                                 ip6err = mtod(merr, struct ip6_hdr *);
 539
 540                                 /*
 541                                  * Restore source and destination addresses
 542                                  * in the erroneous IPv6 header.
 543                                  */
 544                                 ip6err->ip6_src = q6->ip6q_src;
 545                                 ip6err->ip6_dst = q6->ip6q_dst;
 546
 547                                 icmp6_error(merr, ICMP6_PARAM_PROB,
 548                                     ICMP6_PARAMPROB_HEADER,
 549                                     erroff - sizeof(struct ip6_frag) +
 550                                     offsetof(struct ip6_frag, ip6f_offlg));
 551                         }
 552                 }
 553         }
 554
 555         /* Allocate an IPv6 fragement queue entry for this fragmented part. */
 556         ip6af = (struct ip6asfrag *)malloc(sizeof(struct ip6asfrag), M_FRAG6,
 557             M_NOWAIT | M_ZERO);
 558         if (ip6af == NULL)
 559                 goto dropfrag;
 560         ip6af->ip6af_mff = ip6f->ip6f_offlg & IP6F_MORE_FRAG;
 561         ip6af->ip6af_off = fragoff;
 562         ip6af->ip6af_frglen = frgpartlen;
 563         ip6af->ip6af_offset = offset;
 564         IP6_REASS_MBUF(ip6af) = m;
 565
 566         if (only_frag) {
 567                 af6 = (struct ip6asfrag *)q6;
 568                 goto insert;
 569         }
 570
 571         /* Do duplicate, condition, and boundry checks. */
 572         /*
 573          * Handle ECN by comparing this segment with the first one;
 574          * if CE is set, do not lose CE.
 575          * Drop if CE and not-ECT are mixed for the same packet.
 576          */
 577         ecn = (ntohl(ip6->ip6_flow) >> 20) & IPTOS_ECN_MASK;
 578         ecn0 = q6->ip6q_ecn;
 579         if (ecn == IPTOS_ECN_CE) {
 580                 if (ecn0 == IPTOS_ECN_NOTECT) {
 581                         free(ip6af, M_FRAG6);
 582                         goto dropfrag;
 583                 }
 584                 if (ecn0 != IPTOS_ECN_CE)
 585                         q6->ip6q_ecn = IPTOS_ECN_CE;
 586         }
 587         if (ecn == IPTOS_ECN_NOTECT && ecn0 != IPTOS_ECN_NOTECT) {
 588                 free(ip6af, M_FRAG6);
 589                 goto dropfrag;
 590         }
 591
 592         /* Find a fragmented part which begins after this one does. */
 593         for (af6 = q6->ip6q_down; af6 != (struct ip6asfrag *)q6;
 594              af6 = af6->ip6af_down)
 595                 if (af6->ip6af_off > ip6af->ip6af_off)
 596                         break;
 597
 598         /*
 599          * If the incoming framgent overlaps some existing fragments in
 600          * the reassembly queue, drop both the new fragment and the
 601          * entire reassembly queue.  However, if the new fragment
 602          * is an exact duplicate of an existing fragment, only silently
 603          * drop the existing fragment and leave the fragmentation queue
 604          * unchanged, as allowed by the RFC.  (RFC 8200, 4.5)
 605          */
 606         if (af6->ip6af_up != (struct ip6asfrag *)q6) {
 607                 if (af6->ip6af_up->ip6af_off + af6->ip6af_up->ip6af_frglen -
 608                     ip6af->ip6af_off > 0) {
 609                         free(ip6af, M_FRAG6);
 610                         goto dropfrag;
 611                 }
 612         }
 613         if (af6 != (struct ip6asfrag *)q6) {
 614                 if (ip6af->ip6af_off + ip6af->ip6af_frglen -
 615                     af6->ip6af_off > 0) {
 616                         free(ip6af, M_FRAG6);
 617                         goto dropfrag;
 618                 }
 619         }
 620
 621 insert:
 622 #ifdef MAC
 623         if (!only_frag)
 624                 mac_ip6q_update(m, q6);
 625 #endif
 626
 627         /*
 628          * Stick new segment in its place; check for complete reassembly.
 629          * If not complete, check fragment limit.  Move to front of packet
 630          * queue, as we are the most recently active fragmented packet.
 631          */
 632         frag6_enq(ip6af, af6->ip6af_up, bucket);
 633         atomic_add_int(&frag6_nfrags, 1);
 634         q6->ip6q_nfrag++;
 635         plen = 0;
 636         for (af6 = q6->ip6q_down; af6 != (struct ip6asfrag *)q6;
 637              af6 = af6->ip6af_down) {
 638                 if (af6->ip6af_off != plen) {
 639                         if (q6->ip6q_nfrag > V_ip6_maxfragsperpacket) {
 640                                 IP6STAT_ADD(ip6s_fragdropped, q6->ip6q_nfrag);
 641                                 frag6_freef(q6, bucket);
 642                         }
 643                         IP6QB_UNLOCK(bucket);
 644                         return (IPPROTO_DONE);
 645                 }
 646                 plen += af6->ip6af_frglen;
 647         }
 648         if (af6->ip6af_up->ip6af_mff) {
 649                 if (q6->ip6q_nfrag > V_ip6_maxfragsperpacket) {
 650                         IP6STAT_ADD(ip6s_fragdropped, q6->ip6q_nfrag);
 651                         frag6_freef(q6, bucket);
 652                 }
 653                 IP6QB_UNLOCK(bucket);
 654                 return (IPPROTO_DONE);
 655         }
 656
 657         /* Reassembly is complete; concatenate fragments. */
 658         ip6af = q6->ip6q_down;
 659         t = m = IP6_REASS_MBUF(ip6af);
 660         af6 = ip6af->ip6af_down;
 661         frag6_deq(ip6af, bucket);
 662         while (af6 != (struct ip6asfrag *)q6) {
 663                 m->m_pkthdr.csum_flags &=
 664                     IP6_REASS_MBUF(af6)->m_pkthdr.csum_flags;
 665                 m->m_pkthdr.csum_data +=
 666                     IP6_REASS_MBUF(af6)->m_pkthdr.csum_data;
 667
 668                 af6dwn = af6->ip6af_down;
 669                 frag6_deq(af6, bucket);
 670                 while (t->m_next)
 671                         t = t->m_next;
 672                 m_adj(IP6_REASS_MBUF(af6), af6->ip6af_offset);
 673                 m_demote_pkthdr(IP6_REASS_MBUF(af6));
 674                 m_cat(t, IP6_REASS_MBUF(af6));
 675                 free(af6, M_FRAG6);
 676                 af6 = af6dwn;
 677         }
 678
 679         while (m->m_pkthdr.csum_data & 0xffff0000)
 680                 m->m_pkthdr.csum_data = (m->m_pkthdr.csum_data & 0xffff) +
 681                     (m->m_pkthdr.csum_data >> 16);
 682
 683         /* Adjust offset to point where the original next header starts. */
 684         offset = ip6af->ip6af_offset - sizeof(struct ip6_frag);
 685         free(ip6af, M_FRAG6);
 686         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 687         ip6->ip6_plen = htons((u_short)plen + offset - sizeof(struct ip6_hdr));
 688         if (q6->ip6q_ecn == IPTOS_ECN_CE)
 689                 ip6->ip6_flow |= htonl(IPTOS_ECN_CE << 20);
 690         nxt = q6->ip6q_nxt;
 691
 692         if (ip6_deletefraghdr(m, offset, M_NOWAIT) != 0) {
 693                 frag6_remque(q6, bucket);
 694                 atomic_subtract_int(&frag6_nfrags, q6->ip6q_nfrag);
 695 #ifdef MAC
 696                 mac_ip6q_destroy(q6);
 697 #endif
 698                 free(q6, M_FRAG6);
 699                 atomic_subtract_int(&V_frag6_nfragpackets, 1);
 700
 701                 goto dropfrag;
 702         }
 703
 704         /* Set nxt(-hdr field value) to the original value. */
 705         m_copyback(m, ip6_get_prevhdr(m, offset), sizeof(uint8_t),
 706             (caddr_t)&nxt);
 707
 708         frag6_remque(q6, bucket);
 709         atomic_subtract_int(&frag6_nfrags, q6->ip6q_nfrag);
 710 #ifdef MAC
 711         mac_ip6q_reassemble(q6, m);
 712         mac_ip6q_destroy(q6);
 713 #endif
 714         free(q6, M_FRAG6);
 715         atomic_subtract_int(&V_frag6_nfragpackets, 1);
 716
 717         if (m->m_flags & M_PKTHDR) { /* Isn't it always true? */
 718
 719                 plen = 0;
 720                 for (t = m; t; t = t->m_next)
 721                         plen += t->m_len;
 722                 m->m_pkthdr.len = plen;
 723         }
 724
 725 #ifdef RSS
 726         mtag = m_tag_alloc(MTAG_ABI_IPV6, IPV6_TAG_DIRECT, sizeof(*ip6dc),
 727             M_NOWAIT);
 728         if (mtag == NULL)
 729                 goto dropfrag;
 730
 731         ip6dc = (struct ip6_direct_ctx *)(mtag + 1);
 732         ip6dc->ip6dc_nxt = nxt;
 733         ip6dc->ip6dc_off = offset;
 734
 735         m_tag_prepend(m, mtag);
 736 #endif
 737
 738         IP6QB_UNLOCK(bucket);
 739         IP6STAT_INC(ip6s_reassembled);
 740         in6_ifstat_inc(dstifp, ifs6_reass_ok);
 741
 742 #ifdef RSS
 743         /* Queue/dispatch for reprocessing. */
 744         netisr_dispatch(NETISR_IPV6_DIRECT, m);
 745         return (IPPROTO_DONE);
 746 #endif
 747
 748         /* Tell launch routine the next header. */
 749         *mp = m;
 750         *offp = offset;
 751
 752         return (nxt);
 753
 754 dropfrag:
 755         IP6QB_UNLOCK(bucket);
 756         in6_ifstat_inc(dstifp, ifs6_reass_fail);
 757         IP6STAT_INC(ip6s_fragdropped);
 758         m_freem(m);
 759         return (IPPROTO_DONE);
 760 }
 761
 762 /*
 763  * IPv6 reassembling timer processing;
 764  * if a timer expires on a reassembly queue, discard it.
 765  */
 766 void
 767 frag6_slowtimo(void)
 768 {
 769         VNET_ITERATOR_DECL(vnet_iter);
 770         struct ip6q *head, *q6;
 771         uint32_t bucket;
 772
 773         VNET_LIST_RLOCK_NOSLEEP();
 774         VNET_FOREACH(vnet_iter) {
 775                 CURVNET_SET(vnet_iter);
 776                 for (bucket = 0; bucket < IP6REASS_NHASH; bucket++) {
 777                         IP6QB_LOCK(bucket);
 778                         head = IP6QB_HEAD(bucket);
 779                         q6 = head->ip6q_next;
 780                         if (q6 == NULL) {
 781                                 /*
 782                                  * XXXJTL: This should never happen. This
 783                                  * should turn into an assertion.
 784                                  */
 785                                 IP6QB_UNLOCK(bucket);
 786                                 continue;
 787                         }
 788                         while (q6 != head) {
 789                                 --q6->ip6q_ttl;
 790                                 q6 = q6->ip6q_next;
 791                                 if (q6->ip6q_prev->ip6q_ttl == 0) {
 792                                         IP6STAT_ADD(ip6s_fragtimeout,
 793                                                 q6->ip6q_prev->ip6q_nfrag);
 794                                         /* XXX in6_ifstat_inc(ifp, ifs6_reass_fail) */
 795                                         frag6_freef(q6->ip6q_prev, bucket);
 796                                 }
 797                         }
 798                         /*
 799                          * If we are over the maximum number of fragments
 800                          * (due to the limit being lowered), drain off
 801                          * enough to get down to the new limit.
 802                          * Note that we drain all reassembly queues if
 803                          * maxfragpackets is 0 (fragmentation is disabled),
 804                          * and do not enforce a limit when maxfragpackets
 805                          * is negative.
 806                          */
 807                         while ((V_ip6_maxfragpackets == 0 ||
 808                             (V_ip6_maxfragpackets > 0 &&
 809                             V_ip6qb[bucket].count > V_ip6_maxfragbucketsize)) &&
 810                             head->ip6q_prev != head) {
 811                                 IP6STAT_ADD(ip6s_fragoverflow,
 812                                         q6->ip6q_prev->ip6q_nfrag);
 813                                 /* XXX in6_ifstat_inc(ifp, ifs6_reass_fail) */
 814                                 frag6_freef(head->ip6q_prev, bucket);
 815                         }
 816                         IP6QB_UNLOCK(bucket);
 817                 }
 818                 /*
 819                  * If we are still over the maximum number of fragmented
 820                  * packets, drain off enough to get down to the new limit.
 821                  */
 822                 bucket = 0;
 823                 while (V_ip6_maxfragpackets >= 0 &&
 824                     atomic_load_int(&V_frag6_nfragpackets) >
 825                     (u_int)V_ip6_maxfragpackets) {
 826                         IP6QB_LOCK(bucket);
 827                         head = IP6QB_HEAD(bucket);
 828                         if (head->ip6q_prev != head) {
 829                                 IP6STAT_ADD(ip6s_fragoverflow,
 830                                         q6->ip6q_prev->ip6q_nfrag);
 831                                 /* XXX in6_ifstat_inc(ifp, ifs6_reass_fail) */
 832                                 frag6_freef(head->ip6q_prev, bucket);
 833                         }
 834                         IP6QB_UNLOCK(bucket);
 835                         bucket = (bucket + 1) % IP6REASS_NHASH;
 836                 }
 837                 CURVNET_RESTORE();
 838         }
 839         VNET_LIST_RUNLOCK_NOSLEEP();
 840 }
 841
 842 /*
 843  * Eventhandler to adjust limits in case nmbclusters change.
 844  */
 845 static void
 846 frag6_change(void *tag)
 847 {
 848         VNET_ITERATOR_DECL(vnet_iter);
 849
 850         ip6_maxfrags = IP6_MAXFRAGS;
 851         VNET_LIST_RLOCK_NOSLEEP();
 852         VNET_FOREACH(vnet_iter) {
 853                 CURVNET_SET(vnet_iter);
 854                 V_ip6_maxfragpackets = IP6_MAXFRAGPACKETS;
 855                 frag6_set_bucketsize();
 856                 CURVNET_RESTORE();
 857         }
 858         VNET_LIST_RUNLOCK_NOSLEEP();
 859 }
 860
 861 /*
 862  * Initialise reassembly queue and fragment identifier.
 863  */
 864 void
 865 frag6_init(void)
 866 {
 867         struct ip6q *q6;
 868         uint32_t bucket;
 869
 870         V_ip6_maxfragpackets = IP6_MAXFRAGPACKETS;
 871         frag6_set_bucketsize();
 872         for (bucket = 0; bucket < IP6REASS_NHASH; bucket++) {
 873                 q6 = IP6QB_HEAD(bucket);
 874                 q6->ip6q_next = q6->ip6q_prev = q6;
 875                 mtx_init(&V_ip6qb[bucket].lock, "ip6qlock", NULL, MTX_DEF);
 876                 V_ip6qb[bucket].count = 0;
 877         }
 878         V_ip6qb_hashseed = arc4random();
 879         V_ip6_maxfragsperpacket = 64;
 880         if (!IS_DEFAULT_VNET(curvnet))
 881                 return;
 882
 883         ip6_maxfrags = IP6_MAXFRAGS;
 884         EVENTHANDLER_REGISTER(nmbclusters_change,
 885             frag6_change, NULL, EVENTHANDLER_PRI_ANY);
 886 }
 887
 888 /*
 889  * Drain off all datagram fragments.
 890  */
 891 void
 892 frag6_drain(void)
 893 {
 894         VNET_ITERATOR_DECL(vnet_iter);
 895         struct ip6q *head;
 896         uint32_t bucket;
 897
 898         VNET_LIST_RLOCK_NOSLEEP();
 899         VNET_FOREACH(vnet_iter) {
 900                 CURVNET_SET(vnet_iter);
 901                 for (bucket = 0; bucket < IP6REASS_NHASH; bucket++) {
 902                         if (IP6QB_TRYLOCK(bucket) == 0)
 903                                 continue;
 904                         head = IP6QB_HEAD(bucket);
 905                         while (head->ip6q_next != head) {
 906                                 IP6STAT_INC(ip6s_fragdropped);
 907                                 /* XXX in6_ifstat_inc(ifp, ifs6_reass_fail) */
 908                                 frag6_freef(head->ip6q_next, bucket);
 909                         }
 910                         IP6QB_UNLOCK(bucket);
 911                 }
 912                 CURVNET_RESTORE();
 913         }
 914         VNET_LIST_RUNLOCK_NOSLEEP();
 915 }
 916
 917 /*
 918  * Put an ip fragment on a reassembly chain.
 919  * Like insque, but pointers in middle of structure.
 920  */
 921 static void
 922 frag6_enq(struct ip6asfrag *af6, struct ip6asfrag *up6,
 923     uint32_t bucket __unused)
 924 {
 925
 926         IP6QB_LOCK_ASSERT(bucket);
 927
 928         af6->ip6af_up = up6;
 929         af6->ip6af_down = up6->ip6af_down;
 930         up6->ip6af_down->ip6af_up = af6;
 931         up6->ip6af_down = af6;
 932 }
 933
 934 /*
 935  * To frag6_enq as remque is to insque.
 936  */
 937 static void
 938 frag6_deq(struct ip6asfrag *af6, uint32_t bucket __unused)
 939 {
 940
 941         IP6QB_LOCK_ASSERT(bucket);
 942
 943         af6->ip6af_up->ip6af_down = af6->ip6af_down;
 944         af6->ip6af_down->ip6af_up = af6->ip6af_up;
 945 }
 946
 947 static void
 948 frag6_insque_head(struct ip6q *new, struct ip6q *old, uint32_t bucket)
 949 {
 950
 951         IP6QB_LOCK_ASSERT(bucket);
 952         KASSERT(IP6QB_HEAD(bucket) == old,
 953             ("%s: attempt to insert at head of wrong bucket"
 954             " (bucket=%u, old=%p)", __func__, bucket, old));
 955
 956         new->ip6q_prev = old;
 957         new->ip6q_next = old->ip6q_next;
 958         old->ip6q_next->ip6q_prev= new;
 959         old->ip6q_next = new;
 960         V_ip6qb[bucket].count++;
 961 }
 962
 963 static void
 964 frag6_remque(struct ip6q *p6, uint32_t bucket)
 965 {
 966
 967         IP6QB_LOCK_ASSERT(bucket);
 968
 969         p6->ip6q_prev->ip6q_next = p6->ip6q_next;
 970         p6->ip6q_next->ip6q_prev = p6->ip6q_prev;
 971         V_ip6qb[bucket].count--;
 972 }