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