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 && m->m_pkthdr.rcvif != NULL) {
 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  * Drain off all datagram fragments belonging to
 276  * the given network interface.
 277  */
 278 static void
 279 frag6_cleanup(void *arg __unused, struct ifnet *ifp)
 280 {
 281         struct ip6q *q6, *q6n, *head;
 282         struct ip6asfrag *af6;
 283         struct mbuf *m;
 284         int i;
 285
 286         KASSERT(ifp != NULL, ("%s: ifp is NULL", __func__));
 287
 288         CURVNET_SET_QUIET(ifp->if_vnet);
 289         for (i = 0; i < IP6REASS_NHASH; i++) {
 290                 IP6QB_LOCK(i);
 291                 head = IP6QB_HEAD(i);
 292                 /* Scan fragment list. */
 293                 for (q6 = head->ip6q_next; q6 != head; q6 = q6n) {
 294                         q6n = q6->ip6q_next;
 295
 296                         for (af6 = q6->ip6q_down; af6 != (struct ip6asfrag *)q6;
 297                              af6 = af6->ip6af_down) {
 298                                 m = IP6_REASS_MBUF(af6);
 299
 300                                 /* clear no longer valid rcvif pointer */
 301                                 if (m->m_pkthdr.rcvif == ifp)
 302                                         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
 303                         }
 304                 }
 305                 IP6QB_UNLOCK(i);
 306         }
 307         CURVNET_RESTORE();
 308 }
 309 EVENTHANDLER_DEFINE(ifnet_departure_event, frag6_cleanup, NULL, 0);
 310
 311 /*
 312  * Like in RFC2460, in RFC8200, fragment and reassembly rules do not agree with
 313  * each other, in terms of next header field handling in fragment header.
 314  * While the sender will use the same value for all of the fragmented packets,
 315  * receiver is suggested not to check for consistency.
 316  *
 317  * Fragment rules (p18,p19):
 318  *      (2)  A Fragment header containing:
 319  *      The Next Header value that identifies the first header
 320  *      after the Per-Fragment headers of the original packet.
 321  *              -> next header field is same for all fragments
 322  *
 323  * Reassembly rule (p20):
 324  *      The Next Header field of the last header of the Per-Fragment
 325  *      headers is obtained from the Next Header field of the first
 326  *      fragment's Fragment header.
 327  *              -> should grab it from the first fragment only
 328  *
 329  * The following note also contradicts with fragment rule - no one is going to
 330  * send different fragment with different next header field.
 331  *
 332  * Additional note (p22) [not an error]:
 333  *      The Next Header values in the Fragment headers of different
 334  *      fragments of the same original packet may differ.  Only the value
 335  *      from the Offset zero fragment packet is used for reassembly.
 336  *              -> should grab it from the first fragment only
 337  *
 338  * There is no explicit reason given in the RFC.  Historical reason maybe?
 339  */
 340 /*
 341  * Fragment input.
 342  */
 343 int
 344 frag6_input(struct mbuf **mp, int *offp, int proto)
 345 {
 346         struct ifnet *dstifp;
 347         struct ifnet *srcifp;
 348         struct in6_ifaddr *ia6;
 349         struct ip6_hdr *ip6;
 350         struct ip6_frag *ip6f;
 351         struct ip6q *head, *q6;
 352         struct ip6asfrag *af6, *af6dwn, *ip6af;
 353         struct mbuf *m, *t;
 354         uint32_t hashkey[(sizeof(struct in6_addr) * 2 +
 355                     sizeof(ip6f->ip6f_ident)) / sizeof(uint32_t)];
 356         uint32_t bucket, *hashkeyp;
 357         int fragoff, frgpartlen;        /* Must be larger than uint16_t. */
 358         int nxt, offset, plen;
 359         uint8_t ecn, ecn0;
 360         bool only_frag;
 361 #ifdef RSS
 362         struct ip6_direct_ctx *ip6dc;
 363         struct m_tag *mtag;
 364 #endif
 365
 366         m = *mp;
 367         offset = *offp;
 368
 369         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 370 #ifndef PULLDOWN_TEST
 371         IP6_EXTHDR_CHECK(m, offset, sizeof(struct ip6_frag), IPPROTO_DONE);
 372         ip6f = (struct ip6_frag *)((caddr_t)ip6 + offset);
 373 #else
 374         IP6_EXTHDR_GET(ip6f, struct ip6_frag *, m, offset, sizeof(*ip6f));
 375         if (ip6f == NULL)
 376                 return (IPPROTO_DONE);
 377 #endif
 378
 379         /*
 380          * Store receive network interface pointer for later.
 381          */
 382         srcifp = m->m_pkthdr.rcvif;
 383
 384         dstifp = NULL;
 385         /* Find the destination interface of the packet. */
 386         ia6 = in6ifa_ifwithaddr(&ip6->ip6_dst, 0 /* XXX */);
 387         if (ia6 != NULL) {
 388                 dstifp = ia6->ia_ifp;
 389                 ifa_free(&ia6->ia_ifa);
 390         }
 391
 392         /* Jumbo payload cannot contain a fragment header. */
 393         if (ip6->ip6_plen == 0) {
 394                 icmp6_error(m, ICMP6_PARAM_PROB, ICMP6_PARAMPROB_HEADER, offset);
 395                 in6_ifstat_inc(dstifp, ifs6_reass_fail);
 396                 return (IPPROTO_DONE);
 397         }
 398
 399         /*
 400          * Check whether fragment packet's fragment length is a
 401          * multiple of 8 octets (unless it is the last one).
 402          * sizeof(struct ip6_frag) == 8
 403          * sizeof(struct ip6_hdr) = 40
 404          */
 405         if ((ip6f->ip6f_offlg & IP6F_MORE_FRAG) &&
 406             (((ntohs(ip6->ip6_plen) - offset) & 0x7) != 0)) {
 407                 icmp6_error(m, ICMP6_PARAM_PROB, ICMP6_PARAMPROB_HEADER,
 408                     offsetof(struct ip6_hdr, ip6_plen));
 409                 in6_ifstat_inc(dstifp, ifs6_reass_fail);
 410                 return (IPPROTO_DONE);
 411         }
 412
 413         IP6STAT_INC(ip6s_fragments);
 414         in6_ifstat_inc(dstifp, ifs6_reass_reqd);
 415
 416         /* Offset now points to data portion. */
 417         offset += sizeof(struct ip6_frag);
 418
 419         /*
 420          * Handle "atomic" fragments (offset and m bit set to 0) upfront,
 421          * unrelated to any reassembly.  Still need to remove the frag hdr.
 422          * See RFC 6946 and section 4.5 of RFC 8200.
 423          */
 424         if ((ip6f->ip6f_offlg & ~IP6F_RESERVED_MASK) == 0) {
 425                 IP6STAT_INC(ip6s_atomicfrags);
 426                 /* XXX-BZ handle correctly. */
 427                 in6_ifstat_inc(dstifp, ifs6_reass_ok);
 428                 *offp = offset;
 429                 m->m_flags |= M_FRAGMENTED;
 430                 return (ip6f->ip6f_nxt);
 431         }
 432
 433         /* Get fragment length and discard 0-byte fragments. */
 434         frgpartlen = sizeof(struct ip6_hdr) + ntohs(ip6->ip6_plen) - offset;
 435         if (frgpartlen == 0) {
 436                 icmp6_error(m, ICMP6_PARAM_PROB, ICMP6_PARAMPROB_HEADER,
 437                     offsetof(struct ip6_hdr, ip6_plen));
 438                 in6_ifstat_inc(dstifp, ifs6_reass_fail);
 439                 IP6STAT_INC(ip6s_fragdropped);
 440                 return (IPPROTO_DONE);
 441         }
 442
 443         /* Generate a hash value for fragment bucket selection. */
 444         hashkeyp = hashkey;
 445         memcpy(hashkeyp, &ip6->ip6_src, sizeof(struct in6_addr));
 446         hashkeyp += sizeof(struct in6_addr) / sizeof(*hashkeyp);
 447         memcpy(hashkeyp, &ip6->ip6_dst, sizeof(struct in6_addr));
 448         hashkeyp += sizeof(struct in6_addr) / sizeof(*hashkeyp);
 449         *hashkeyp = ip6f->ip6f_ident;
 450         bucket = jenkins_hash32(hashkey, nitems(hashkey), V_ip6qb_hashseed);
 451         bucket &= IP6REASS_HMASK;
 452         head = IP6QB_HEAD(bucket);
 453         IP6QB_LOCK(bucket);
 454
 455         /*
 456          * Enforce upper bound on number of fragments for the entire system.
 457          * If maxfrag is 0, never accept fragments.
 458          * If maxfrag is -1, accept all fragments without limitation.
 459          */
 460         if (ip6_maxfrags < 0)
 461                 ;
 462         else if (atomic_load_int(&frag6_nfrags) >= (u_int)ip6_maxfrags)
 463                 goto dropfrag;
 464
 465         for (q6 = head->ip6q_next; q6 != head; q6 = q6->ip6q_next)
 466                 if (ip6f->ip6f_ident == q6->ip6q_ident &&
 467                     IN6_ARE_ADDR_EQUAL(&ip6->ip6_src, &q6->ip6q_src) &&
 468                     IN6_ARE_ADDR_EQUAL(&ip6->ip6_dst, &q6->ip6q_dst)
 469 #ifdef MAC
 470                     && mac_ip6q_match(m, q6)
 471 #endif
 472                     )
 473                         break;
 474
 475         only_frag = false;
 476         if (q6 == head) {
 477
 478                 /* A first fragment to arrive creates a reassembly queue. */
 479                 only_frag = true;
 480
 481                 /*
 482                  * Enforce upper bound on number of fragmented packets
 483                  * for which we attempt reassembly;
 484                  * If maxfragpackets is 0, never accept fragments.
 485                  * If maxfragpackets is -1, accept all fragments without
 486                  * limitation.
 487                  */
 488                 if (V_ip6_maxfragpackets < 0)
 489                         ;
 490                 else if (V_ip6qb[bucket].count >= V_ip6_maxfragbucketsize ||
 491                     atomic_load_int(&V_frag6_nfragpackets) >=
 492                     (u_int)V_ip6_maxfragpackets)
 493                         goto dropfrag;
 494                 atomic_add_int(&V_frag6_nfragpackets, 1);
 495
 496                 /* Allocate IPv6 fragement packet queue entry. */
 497                 q6 = (struct ip6q *)malloc(sizeof(struct ip6q), M_FRAG6,
 498                     M_NOWAIT | M_ZERO);
 499                 if (q6 == NULL)
 500                         goto dropfrag;
 501 #ifdef MAC
 502                 if (mac_ip6q_init(q6, M_NOWAIT) != 0) {
 503                         free(q6, M_FRAG6);
 504                         goto dropfrag;
 505                 }
 506                 mac_ip6q_create(m, q6);
 507 #endif
 508                 frag6_insque_head(q6, head, bucket);
 509
 510                 /* ip6q_nxt will be filled afterwards, from 1st fragment. */
 511                 q6->ip6q_down   = q6->ip6q_up = (struct ip6asfrag *)q6;
 512 #ifdef notyet
 513                 q6->ip6q_nxtp   = (u_char *)nxtp;
 514 #endif
 515                 q6->ip6q_ident  = ip6f->ip6f_ident;
 516                 q6->ip6q_ttl    = IPV6_FRAGTTL;
 517                 q6->ip6q_src    = ip6->ip6_src;
 518                 q6->ip6q_dst    = ip6->ip6_dst;
 519                 q6->ip6q_ecn    =
 520                     (ntohl(ip6->ip6_flow) >> 20) & IPTOS_ECN_MASK;
 521                 q6->ip6q_unfrglen = -1; /* The 1st fragment has not arrived. */
 522
 523                 q6->ip6q_nfrag = 0;
 524         }
 525
 526         /*
 527          * If it is the 1st fragment, record the length of the
 528          * unfragmentable part and the next header of the fragment header.
 529          */
 530         fragoff = ntohs(ip6f->ip6f_offlg & IP6F_OFF_MASK);
 531         if (fragoff == 0) {
 532                 q6->ip6q_unfrglen = offset - sizeof(struct ip6_hdr) -
 533                     sizeof(struct ip6_frag);
 534                 q6->ip6q_nxt = ip6f->ip6f_nxt;
 535         }
 536
 537         /*
 538          * Check that the reassembled packet would not exceed 65535 bytes
 539          * in size.
 540          * If it would exceed, discard the fragment and return an ICMP error.
 541          */
 542         if (q6->ip6q_unfrglen >= 0) {
 543                 /* The 1st fragment has already arrived. */
 544                 if (q6->ip6q_unfrglen + fragoff + frgpartlen > IPV6_MAXPACKET) {
 545                         icmp6_error(m, ICMP6_PARAM_PROB, ICMP6_PARAMPROB_HEADER,
 546                             offset - sizeof(struct ip6_frag) +
 547                             offsetof(struct ip6_frag, ip6f_offlg));
 548                         IP6QB_UNLOCK(bucket);
 549                         return (IPPROTO_DONE);
 550                 }
 551         } else if (fragoff + frgpartlen > IPV6_MAXPACKET) {
 552                 icmp6_error(m, ICMP6_PARAM_PROB, ICMP6_PARAMPROB_HEADER,
 553                     offset - sizeof(struct ip6_frag) +
 554                     offsetof(struct ip6_frag, ip6f_offlg));
 555                 IP6QB_UNLOCK(bucket);
 556                 return (IPPROTO_DONE);
 557         }
 558         /*
 559          * If it is the first fragment, do the above check for each
 560          * fragment already stored in the reassembly queue.
 561          */
 562         if (fragoff == 0) {
 563                 for (af6 = q6->ip6q_down; af6 != (struct ip6asfrag *)q6;
 564                      af6 = af6dwn) {
 565                         af6dwn = af6->ip6af_down;
 566
 567                         if (q6->ip6q_unfrglen + af6->ip6af_off + af6->ip6af_frglen >
 568                             IPV6_MAXPACKET) {
 569                                 struct ip6_hdr *ip6err;
 570                                 struct mbuf *merr;
 571                                 int erroff;
 572
 573                                 merr = IP6_REASS_MBUF(af6);
 574                                 erroff = af6->ip6af_offset;
 575
 576                                 /* Dequeue the fragment. */
 577                                 frag6_deq(af6, bucket);
 578                                 free(af6, M_FRAG6);
 579
 580                                 /* Set a valid receive interface pointer. */
 581                                 merr->m_pkthdr.rcvif = srcifp;
 582
 583                                 /* Adjust pointer. */
 584                                 ip6err = mtod(merr, struct ip6_hdr *);
 585
 586                                 /*
 587                                  * Restore source and destination addresses
 588                                  * in the erroneous IPv6 header.
 589                                  */
 590                                 ip6err->ip6_src = q6->ip6q_src;
 591                                 ip6err->ip6_dst = q6->ip6q_dst;
 592
 593                                 icmp6_error(merr, ICMP6_PARAM_PROB,
 594                                     ICMP6_PARAMPROB_HEADER,
 595                                     erroff - sizeof(struct ip6_frag) +
 596                                     offsetof(struct ip6_frag, ip6f_offlg));
 597                         }
 598                 }
 599         }
 600
 601         /* Allocate an IPv6 fragement queue entry for this fragmented part. */
 602         ip6af = (struct ip6asfrag *)malloc(sizeof(struct ip6asfrag), M_FRAG6,
 603             M_NOWAIT | M_ZERO);
 604         if (ip6af == NULL)
 605                 goto dropfrag;
 606         ip6af->ip6af_mff = ip6f->ip6f_offlg & IP6F_MORE_FRAG;
 607         ip6af->ip6af_off = fragoff;
 608         ip6af->ip6af_frglen = frgpartlen;
 609         ip6af->ip6af_offset = offset;
 610         IP6_REASS_MBUF(ip6af) = m;
 611
 612         if (only_frag) {
 613                 af6 = (struct ip6asfrag *)q6;
 614                 goto insert;
 615         }
 616
 617         /* Do duplicate, condition, and boundry checks. */
 618         /*
 619          * Handle ECN by comparing this segment with the first one;
 620          * if CE is set, do not lose CE.
 621          * Drop if CE and not-ECT are mixed for the same packet.
 622          */
 623         ecn = (ntohl(ip6->ip6_flow) >> 20) & IPTOS_ECN_MASK;
 624         ecn0 = q6->ip6q_ecn;
 625         if (ecn == IPTOS_ECN_CE) {
 626                 if (ecn0 == IPTOS_ECN_NOTECT) {
 627                         free(ip6af, M_FRAG6);
 628                         goto dropfrag;
 629                 }
 630                 if (ecn0 != IPTOS_ECN_CE)
 631                         q6->ip6q_ecn = IPTOS_ECN_CE;
 632         }
 633         if (ecn == IPTOS_ECN_NOTECT && ecn0 != IPTOS_ECN_NOTECT) {
 634                 free(ip6af, M_FRAG6);
 635                 goto dropfrag;
 636         }
 637
 638         /* Find a fragmented part which begins after this one does. */
 639         for (af6 = q6->ip6q_down; af6 != (struct ip6asfrag *)q6;
 640              af6 = af6->ip6af_down)
 641                 if (af6->ip6af_off > ip6af->ip6af_off)
 642                         break;
 643
 644         /*
 645          * If the incoming framgent overlaps some existing fragments in
 646          * the reassembly queue, drop both the new fragment and the
 647          * entire reassembly queue.  However, if the new fragment
 648          * is an exact duplicate of an existing fragment, only silently
 649          * drop the existing fragment and leave the fragmentation queue
 650          * unchanged, as allowed by the RFC.  (RFC 8200, 4.5)
 651          */
 652         if (af6->ip6af_up != (struct ip6asfrag *)q6) {
 653                 if (af6->ip6af_up->ip6af_off + af6->ip6af_up->ip6af_frglen -
 654                     ip6af->ip6af_off > 0) {
 655                         free(ip6af, M_FRAG6);
 656                         goto dropfrag;
 657                 }
 658         }
 659         if (af6 != (struct ip6asfrag *)q6) {
 660                 if (ip6af->ip6af_off + ip6af->ip6af_frglen -
 661                     af6->ip6af_off > 0) {
 662                         free(ip6af, M_FRAG6);
 663                         goto dropfrag;
 664                 }
 665         }
 666
 667 insert:
 668 #ifdef MAC
 669         if (!only_frag)
 670                 mac_ip6q_update(m, q6);
 671 #endif
 672
 673         /*
 674          * Stick new segment in its place; check for complete reassembly.
 675          * If not complete, check fragment limit.  Move to front of packet
 676          * queue, as we are the most recently active fragmented packet.
 677          */
 678         frag6_enq(ip6af, af6->ip6af_up, bucket);
 679         atomic_add_int(&frag6_nfrags, 1);
 680         q6->ip6q_nfrag++;
 681         plen = 0;
 682         for (af6 = q6->ip6q_down; af6 != (struct ip6asfrag *)q6;
 683              af6 = af6->ip6af_down) {
 684                 if (af6->ip6af_off != plen) {
 685                         if (q6->ip6q_nfrag > V_ip6_maxfragsperpacket) {
 686                                 IP6STAT_ADD(ip6s_fragdropped, q6->ip6q_nfrag);
 687                                 frag6_freef(q6, bucket);
 688                         }
 689                         IP6QB_UNLOCK(bucket);
 690                         return (IPPROTO_DONE);
 691                 }
 692                 plen += af6->ip6af_frglen;
 693         }
 694         if (af6->ip6af_up->ip6af_mff) {
 695                 if (q6->ip6q_nfrag > V_ip6_maxfragsperpacket) {
 696                         IP6STAT_ADD(ip6s_fragdropped, q6->ip6q_nfrag);
 697                         frag6_freef(q6, bucket);
 698                 }
 699                 IP6QB_UNLOCK(bucket);
 700                 return (IPPROTO_DONE);
 701         }
 702
 703         /* Reassembly is complete; concatenate fragments. */
 704         ip6af = q6->ip6q_down;
 705         t = m = IP6_REASS_MBUF(ip6af);
 706         af6 = ip6af->ip6af_down;
 707         frag6_deq(ip6af, bucket);
 708         while (af6 != (struct ip6asfrag *)q6) {
 709                 m->m_pkthdr.csum_flags &=
 710                     IP6_REASS_MBUF(af6)->m_pkthdr.csum_flags;
 711                 m->m_pkthdr.csum_data +=
 712                     IP6_REASS_MBUF(af6)->m_pkthdr.csum_data;
 713
 714                 af6dwn = af6->ip6af_down;
 715                 frag6_deq(af6, bucket);
 716                 while (t->m_next)
 717                         t = t->m_next;
 718                 m_adj(IP6_REASS_MBUF(af6), af6->ip6af_offset);
 719                 m_demote_pkthdr(IP6_REASS_MBUF(af6));
 720                 m_cat(t, IP6_REASS_MBUF(af6));
 721                 free(af6, M_FRAG6);
 722                 af6 = af6dwn;
 723         }
 724
 725         while (m->m_pkthdr.csum_data & 0xffff0000)
 726                 m->m_pkthdr.csum_data = (m->m_pkthdr.csum_data & 0xffff) +
 727                     (m->m_pkthdr.csum_data >> 16);
 728
 729         /* Adjust offset to point where the original next header starts. */
 730         offset = ip6af->ip6af_offset - sizeof(struct ip6_frag);
 731         free(ip6af, M_FRAG6);
 732         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 733         ip6->ip6_plen = htons((u_short)plen + offset - sizeof(struct ip6_hdr));
 734         if (q6->ip6q_ecn == IPTOS_ECN_CE)
 735                 ip6->ip6_flow |= htonl(IPTOS_ECN_CE << 20);
 736         nxt = q6->ip6q_nxt;
 737
 738         if (ip6_deletefraghdr(m, offset, M_NOWAIT) != 0) {
 739                 frag6_remque(q6, bucket);
 740                 atomic_subtract_int(&frag6_nfrags, q6->ip6q_nfrag);
 741 #ifdef MAC
 742                 mac_ip6q_destroy(q6);
 743 #endif
 744                 free(q6, M_FRAG6);
 745                 atomic_subtract_int(&V_frag6_nfragpackets, 1);
 746
 747                 goto dropfrag;
 748         }
 749
 750         /* Set nxt(-hdr field value) to the original value. */
 751         m_copyback(m, ip6_get_prevhdr(m, offset), sizeof(uint8_t),
 752             (caddr_t)&nxt);
 753
 754         frag6_remque(q6, bucket);
 755         atomic_subtract_int(&frag6_nfrags, q6->ip6q_nfrag);
 756 #ifdef MAC
 757         mac_ip6q_reassemble(q6, m);
 758         mac_ip6q_destroy(q6);
 759 #endif
 760         free(q6, M_FRAG6);
 761         atomic_subtract_int(&V_frag6_nfragpackets, 1);
 762
 763         if (m->m_flags & M_PKTHDR) { /* Isn't it always true? */
 764
 765                 plen = 0;
 766                 for (t = m; t; t = t->m_next)
 767                         plen += t->m_len;
 768                 m->m_pkthdr.len = plen;
 769                 /* Set a valid receive interface pointer. */
 770                 m->m_pkthdr.rcvif = srcifp;
 771         }
 772
 773 #ifdef RSS
 774         mtag = m_tag_alloc(MTAG_ABI_IPV6, IPV6_TAG_DIRECT, sizeof(*ip6dc),
 775             M_NOWAIT);
 776         if (mtag == NULL)
 777                 goto dropfrag;
 778
 779         ip6dc = (struct ip6_direct_ctx *)(mtag + 1);
 780         ip6dc->ip6dc_nxt = nxt;
 781         ip6dc->ip6dc_off = offset;
 782
 783         m_tag_prepend(m, mtag);
 784 #endif
 785
 786         IP6QB_UNLOCK(bucket);
 787         IP6STAT_INC(ip6s_reassembled);
 788         in6_ifstat_inc(dstifp, ifs6_reass_ok);
 789
 790 #ifdef RSS
 791         /* Queue/dispatch for reprocessing. */
 792         netisr_dispatch(NETISR_IPV6_DIRECT, m);
 793         return (IPPROTO_DONE);
 794 #endif
 795
 796         /* Tell launch routine the next header. */
 797         *mp = m;
 798         *offp = offset;
 799
 800         return (nxt);
 801
 802 dropfrag:
 803         IP6QB_UNLOCK(bucket);
 804         in6_ifstat_inc(dstifp, ifs6_reass_fail);
 805         IP6STAT_INC(ip6s_fragdropped);
 806         m_freem(m);
 807         return (IPPROTO_DONE);
 808 }
 809
 810 /*
 811  * IPv6 reassembling timer processing;
 812  * if a timer expires on a reassembly queue, discard it.
 813  */
 814 void
 815 frag6_slowtimo(void)
 816 {
 817         VNET_ITERATOR_DECL(vnet_iter);
 818         struct ip6q *head, *q6;
 819         uint32_t bucket;
 820
 821         VNET_LIST_RLOCK_NOSLEEP();
 822         VNET_FOREACH(vnet_iter) {
 823                 CURVNET_SET(vnet_iter);
 824                 for (bucket = 0; bucket < IP6REASS_NHASH; bucket++) {
 825                         IP6QB_LOCK(bucket);
 826                         head = IP6QB_HEAD(bucket);
 827                         q6 = head->ip6q_next;
 828                         if (q6 == NULL) {
 829                                 /*
 830                                  * XXXJTL: This should never happen. This
 831                                  * should turn into an assertion.
 832                                  */
 833                                 IP6QB_UNLOCK(bucket);
 834                                 continue;
 835                         }
 836                         while (q6 != head) {
 837                                 --q6->ip6q_ttl;
 838                                 q6 = q6->ip6q_next;
 839                                 if (q6->ip6q_prev->ip6q_ttl == 0) {
 840                                         IP6STAT_ADD(ip6s_fragtimeout,
 841                                                 q6->ip6q_prev->ip6q_nfrag);
 842                                         /* XXX in6_ifstat_inc(ifp, ifs6_reass_fail) */
 843                                         frag6_freef(q6->ip6q_prev, bucket);
 844                                 }
 845                         }
 846                         /*
 847                          * If we are over the maximum number of fragments
 848                          * (due to the limit being lowered), drain off
 849                          * enough to get down to the new limit.
 850                          * Note that we drain all reassembly queues if
 851                          * maxfragpackets is 0 (fragmentation is disabled),
 852                          * and do not enforce a limit when maxfragpackets
 853                          * is negative.
 854                          */
 855                         while ((V_ip6_maxfragpackets == 0 ||
 856                             (V_ip6_maxfragpackets > 0 &&
 857                             V_ip6qb[bucket].count > V_ip6_maxfragbucketsize)) &&
 858                             head->ip6q_prev != head) {
 859                                 IP6STAT_ADD(ip6s_fragoverflow,
 860                                         q6->ip6q_prev->ip6q_nfrag);
 861                                 /* XXX in6_ifstat_inc(ifp, ifs6_reass_fail) */
 862                                 frag6_freef(head->ip6q_prev, bucket);
 863                         }
 864                         IP6QB_UNLOCK(bucket);
 865                 }
 866                 /*
 867                  * If we are still over the maximum number of fragmented
 868                  * packets, drain off enough to get down to the new limit.
 869                  */
 870                 bucket = 0;
 871                 while (V_ip6_maxfragpackets >= 0 &&
 872                     atomic_load_int(&V_frag6_nfragpackets) >
 873                     (u_int)V_ip6_maxfragpackets) {
 874                         IP6QB_LOCK(bucket);
 875                         head = IP6QB_HEAD(bucket);
 876                         if (head->ip6q_prev != head) {
 877                                 IP6STAT_ADD(ip6s_fragoverflow,
 878                                         q6->ip6q_prev->ip6q_nfrag);
 879                                 /* XXX in6_ifstat_inc(ifp, ifs6_reass_fail) */
 880                                 frag6_freef(head->ip6q_prev, bucket);
 881                         }
 882                         IP6QB_UNLOCK(bucket);
 883                         bucket = (bucket + 1) % IP6REASS_NHASH;
 884                 }
 885                 CURVNET_RESTORE();
 886         }
 887         VNET_LIST_RUNLOCK_NOSLEEP();
 888 }
 889
 890 /*
 891  * Eventhandler to adjust limits in case nmbclusters change.
 892  */
 893 static void
 894 frag6_change(void *tag)
 895 {
 896         VNET_ITERATOR_DECL(vnet_iter);
 897
 898         ip6_maxfrags = IP6_MAXFRAGS;
 899         VNET_LIST_RLOCK_NOSLEEP();
 900         VNET_FOREACH(vnet_iter) {
 901                 CURVNET_SET(vnet_iter);
 902                 V_ip6_maxfragpackets = IP6_MAXFRAGPACKETS;
 903                 frag6_set_bucketsize();
 904                 CURVNET_RESTORE();
 905         }
 906         VNET_LIST_RUNLOCK_NOSLEEP();
 907 }
 908
 909 /*
 910  * Initialise reassembly queue and fragment identifier.
 911  */
 912 void
 913 frag6_init(void)
 914 {
 915         struct ip6q *q6;
 916         uint32_t bucket;
 917
 918         V_ip6_maxfragpackets = IP6_MAXFRAGPACKETS;
 919         frag6_set_bucketsize();
 920         for (bucket = 0; bucket < IP6REASS_NHASH; bucket++) {
 921                 q6 = IP6QB_HEAD(bucket);
 922                 q6->ip6q_next = q6->ip6q_prev = q6;
 923                 mtx_init(&V_ip6qb[bucket].lock, "ip6qlock", NULL, MTX_DEF);
 924                 V_ip6qb[bucket].count = 0;
 925         }
 926         V_ip6qb_hashseed = arc4random();
 927         V_ip6_maxfragsperpacket = 64;
 928         if (!IS_DEFAULT_VNET(curvnet))
 929                 return;
 930
 931         ip6_maxfrags = IP6_MAXFRAGS;
 932         EVENTHANDLER_REGISTER(nmbclusters_change,
 933             frag6_change, NULL, EVENTHANDLER_PRI_ANY);
 934 }
 935
 936 /*
 937  * Drain off all datagram fragments.
 938  */
 939 void
 940 frag6_drain(void)
 941 {
 942         VNET_ITERATOR_DECL(vnet_iter);
 943         struct ip6q *head;
 944         uint32_t bucket;
 945
 946         VNET_LIST_RLOCK_NOSLEEP();
 947         VNET_FOREACH(vnet_iter) {
 948                 CURVNET_SET(vnet_iter);
 949                 for (bucket = 0; bucket < IP6REASS_NHASH; bucket++) {
 950                         if (IP6QB_TRYLOCK(bucket) == 0)
 951                                 continue;
 952                         head = IP6QB_HEAD(bucket);
 953                         while (head->ip6q_next != head) {
 954                                 IP6STAT_INC(ip6s_fragdropped);
 955                                 /* XXX in6_ifstat_inc(ifp, ifs6_reass_fail) */
 956                                 frag6_freef(head->ip6q_next, bucket);
 957                         }
 958                         IP6QB_UNLOCK(bucket);
 959                 }
 960                 CURVNET_RESTORE();
 961         }
 962         VNET_LIST_RUNLOCK_NOSLEEP();
 963 }
 964
 965 /*
 966  * Put an ip fragment on a reassembly chain.
 967  * Like insque, but pointers in middle of structure.
 968  */
 969 static void
 970 frag6_enq(struct ip6asfrag *af6, struct ip6asfrag *up6,
 971     uint32_t bucket __unused)
 972 {
 973
 974         IP6QB_LOCK_ASSERT(bucket);
 975
 976         af6->ip6af_up = up6;
 977         af6->ip6af_down = up6->ip6af_down;
 978         up6->ip6af_down->ip6af_up = af6;
 979         up6->ip6af_down = af6;
 980 }
 981
 982 /*
 983  * To frag6_enq as remque is to insque.
 984  */
 985 static void
 986 frag6_deq(struct ip6asfrag *af6, uint32_t bucket __unused)
 987 {
 988
 989         IP6QB_LOCK_ASSERT(bucket);
 990
 991         af6->ip6af_up->ip6af_down = af6->ip6af_down;
 992         af6->ip6af_down->ip6af_up = af6->ip6af_up;
 993 }
 994
 995 static void
 996 frag6_insque_head(struct ip6q *new, struct ip6q *old, uint32_t bucket)
 997 {
 998
 999         IP6QB_LOCK_ASSERT(bucket);
1000         KASSERT(IP6QB_HEAD(bucket) == old,
1001             ("%s: attempt to insert at head of wrong bucket"
1002             " (bucket=%u, old=%p)", __func__, bucket, old));
1003
1004         new->ip6q_prev = old;
1005         new->ip6q_next = old->ip6q_next;
1006         old->ip6q_next->ip6q_prev= new;
1007         old->ip6q_next = new;
1008         V_ip6qb[bucket].count++;
1009 }
1010
1011 static void
1012 frag6_remque(struct ip6q *p6, uint32_t bucket)
1013 {
1014
1015         IP6QB_LOCK_ASSERT(bucket);
1016
1017         p6->ip6q_prev->ip6q_next = p6->ip6q_next;
1018         p6->ip6q_next->ip6q_prev = p6->ip6q_prev;
1019         V_ip6qb[bucket].count--;
1020 }