]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/7.2.git/blob - sys/netinet/tcp_subr.c
Create releng/7.2 from stable/7 in preparation for 7.2-RELEASE.
[FreeBSD/releng/7.2.git] / sys / netinet / tcp_subr.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993, 1995
3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6  * modification, are permitted provided that the following conditions
7  * are met:
8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
13  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
15  *    without specific prior written permission.
16  *
17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
27  * SUCH DAMAGE.
28  *
29  *      @(#)tcp_subr.c  8.2 (Berkeley) 5/24/95
30  */
31
32 #include <sys/cdefs.h>
33 __FBSDID("$FreeBSD$");
34
35 #include "opt_compat.h"
36 #include "opt_inet.h"
37 #include "opt_inet6.h"
38 #include "opt_ipsec.h"
39 #include "opt_mac.h"
40 #include "opt_tcpdebug.h"
41
42 #include <sys/param.h>
43 #include <sys/systm.h>
44 #include <sys/callout.h>
45 #include <sys/kernel.h>
46 #include <sys/sysctl.h>
47 #include <sys/malloc.h>
48 #include <sys/mbuf.h>
49 #ifdef INET6
50 #include <sys/domain.h>
51 #endif
52 #include <sys/priv.h>
53 #include <sys/proc.h>
54 #include <sys/socket.h>
55 #include <sys/socketvar.h>
56 #include <sys/protosw.h>
57 #include <sys/random.h>
58
59 #include <vm/uma.h>
60
61 #include <net/route.h>
62 #include <net/if.h>
63
64 #include <netinet/in.h>
65 #include <netinet/in_systm.h>
66 #include <netinet/ip.h>
67 #ifdef INET6
68 #include <netinet/ip6.h>
69 #endif
70 #include <netinet/in_pcb.h>
71 #ifdef INET6
72 #include <netinet6/in6_pcb.h>
73 #endif
74 #include <netinet/in_var.h>
75 #include <netinet/ip_var.h>
76 #ifdef INET6
77 #include <netinet6/ip6_var.h>
78 #include <netinet6/scope6_var.h>
79 #include <netinet6/nd6.h>
80 #endif
81 #include <netinet/ip_icmp.h>
82 #include <netinet/tcp.h>
83 #include <netinet/tcp_fsm.h>
84 #include <netinet/tcp_seq.h>
85 #include <netinet/tcp_timer.h>
86 #include <netinet/tcp_var.h>
87 #include <netinet/tcp_syncache.h>
88 #include <netinet/tcp_offload.h>
89 #ifdef INET6
90 #include <netinet6/tcp6_var.h>
91 #endif
92 #include <netinet/tcpip.h>
93 #ifdef TCPDEBUG
94 #include <netinet/tcp_debug.h>
95 #endif
96 #include <netinet6/ip6protosw.h>
97
98 #ifdef IPSEC
99 #include <netipsec/ipsec.h>
100 #include <netipsec/xform.h>
101 #ifdef INET6
102 #include <netipsec/ipsec6.h>
103 #endif
104 #include <netipsec/key.h>
105 #include <sys/syslog.h>
106 #endif /*IPSEC*/
107
108 #include <machine/in_cksum.h>
109 #include <sys/md5.h>
110
111 #include <security/mac/mac_framework.h>
112
113 int     tcp_mssdflt = TCP_MSS;
114 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW,
115     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
116
117 #ifdef INET6
118 int     tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
119 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt,
120     CTLFLAG_RW, &tcp_v6mssdflt , 0,
121     "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
122 #endif
123
124 /*
125  * Minimum MSS we accept and use. This prevents DoS attacks where
126  * we are forced to a ridiculous low MSS like 20 and send hundreds
127  * of packets instead of one. The effect scales with the available
128  * bandwidth and quickly saturates the CPU and network interface
129  * with packet generation and sending. Set to zero to disable MINMSS
130  * checking. This setting prevents us from sending too small packets.
131  */
132 int     tcp_minmss = TCP_MINMSS;
133 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, minmss, CTLFLAG_RW,
134     &tcp_minmss , 0, "Minmum TCP Maximum Segment Size");
135
136 int     tcp_do_rfc1323 = 1;
137 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW,
138     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
139
140 static int      tcp_log_debug = 0;
141 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, log_debug, CTLFLAG_RW,
142     &tcp_log_debug, 0, "Log errors caused by incoming TCP segments");
143
144 static int      tcp_tcbhashsize = 0;
145 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RDTUN,
146     &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control-block hashtable");
147
148 static int      do_tcpdrain = 1;
149 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW,
150     &do_tcpdrain, 0,
151     "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
152
153 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, pcbcount, CTLFLAG_RD,
154     &tcbinfo.ipi_count, 0, "Number of active PCBs");
155
156 static int      icmp_may_rst = 1;
157 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW,
158     &icmp_may_rst, 0,
159     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
160
161 static int      tcp_isn_reseed_interval = 0;
162 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
163     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
164
165 /*
166  * TCP bandwidth limiting sysctls.  Note that the default lower bound of
167  * 1024 exists only for debugging.  A good production default would be
168  * something like 6100.
169  */
170 SYSCTL_NODE(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight, CTLFLAG_RW, 0,
171     "TCP inflight data limiting");
172
173 static int      tcp_inflight_enable = 1;
174 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, enable, CTLFLAG_RW,
175     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
176
177 static int      tcp_inflight_debug = 0;
178 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, debug, CTLFLAG_RW,
179     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
180
181 static int      tcp_inflight_rttthresh;
182 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, rttthresh, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
183     &tcp_inflight_rttthresh, 0, sysctl_msec_to_ticks, "I",
184     "RTT threshold below which inflight will deactivate itself");
185
186 static int      tcp_inflight_min = 6144;
187 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, min, CTLFLAG_RW,
188     &tcp_inflight_min, 0, "Lower-bound for TCP inflight window");
189
190 static int      tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
191 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, max, CTLFLAG_RW,
192     &tcp_inflight_max, 0, "Upper-bound for TCP inflight window");
193
194 static int      tcp_inflight_stab = 20;
195 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_inflight, OID_AUTO, stab, CTLFLAG_RW,
196     &tcp_inflight_stab, 0, "Inflight Algorithm Stabilization 20 = 2 packets");
197
198 uma_zone_t sack_hole_zone;
199
200 static struct inpcb *tcp_notify(struct inpcb *, int);
201 static void     tcp_isn_tick(void *);
202
203 /*
204  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
205  *
206  * Note that this can be overridden by the kernel environment
207  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
208  */
209 #ifndef TCBHASHSIZE
210 #define TCBHASHSIZE     512
211 #endif
212
213 /*
214  * XXX
215  * Callouts should be moved into struct tcp directly.  They are currently
216  * separate because the tcpcb structure is exported to userland for sysctl
217  * parsing purposes, which do not know about callouts.
218  */
219 struct tcpcb_mem {
220         struct  tcpcb           tcb;
221         struct  tcp_timer       tt;
222 };
223
224 static uma_zone_t tcpcb_zone;
225 MALLOC_DEFINE(M_TCPLOG, "tcplog", "TCP address and flags print buffers");
226 struct callout isn_callout;
227 static struct mtx isn_mtx;
228
229 #define ISN_LOCK_INIT() mtx_init(&isn_mtx, "isn_mtx", NULL, MTX_DEF)
230 #define ISN_LOCK()      mtx_lock(&isn_mtx)
231 #define ISN_UNLOCK()    mtx_unlock(&isn_mtx)
232
233 /*
234  * TCP initialization.
235  */
236 static void
237 tcp_zone_change(void *tag)
238 {
239
240         uma_zone_set_max(tcbinfo.ipi_zone, maxsockets);
241         uma_zone_set_max(tcpcb_zone, maxsockets);
242         tcp_tw_zone_change();
243 }
244
245 static int
246 tcp_inpcb_init(void *mem, int size, int flags)
247 {
248         struct inpcb *inp = mem;
249
250         INP_LOCK_INIT(inp, "inp", "tcpinp");
251         return (0);
252 }
253
254 void
255 tcp_init(void)
256 {
257
258         int hashsize = TCBHASHSIZE;
259         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
260         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
261         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
262         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
263         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
264         tcp_msl = TCPTV_MSL;
265         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
266         if (tcp_rexmit_min < 1)
267                 tcp_rexmit_min = 1;
268         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
269         tcp_inflight_rttthresh = TCPTV_INFLIGHT_RTTTHRESH;
270         tcp_finwait2_timeout = TCPTV_FINWAIT2_TIMEOUT;
271
272         INP_INFO_LOCK_INIT(&tcbinfo, "tcp");
273         LIST_INIT(&tcb);
274         tcbinfo.ipi_listhead = &tcb;
275         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
276         if (!powerof2(hashsize)) {
277                 printf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
278                 hashsize = 512; /* safe default */
279         }
280         tcp_tcbhashsize = hashsize;
281         tcbinfo.ipi_hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
282             &tcbinfo.ipi_hashmask);
283         tcbinfo.ipi_porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
284             &tcbinfo.ipi_porthashmask);
285         tcbinfo.ipi_zone = uma_zcreate("inpcb", sizeof(struct inpcb),
286             NULL, NULL, tcp_inpcb_init, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
287         uma_zone_set_max(tcbinfo.ipi_zone, maxsockets);
288 #ifdef INET6
289 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
290 #else /* INET6 */
291 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
292 #endif /* INET6 */
293         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
294                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
295         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
296                 panic("tcp_init");
297 #undef TCP_MINPROTOHDR
298         /*
299          * These have to be type stable for the benefit of the timers.
300          */
301         tcpcb_zone = uma_zcreate("tcpcb", sizeof(struct tcpcb_mem),
302             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
303         uma_zone_set_max(tcpcb_zone, maxsockets);
304         tcp_tw_init();
305         syncache_init();
306         tcp_hc_init();
307         tcp_reass_init();
308         ISN_LOCK_INIT();
309         callout_init(&isn_callout, CALLOUT_MPSAFE);
310         tcp_isn_tick(NULL);
311         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, tcp_fini, NULL,
312                 SHUTDOWN_PRI_DEFAULT);
313         sack_hole_zone = uma_zcreate("sackhole", sizeof(struct sackhole),
314             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
315         EVENTHANDLER_REGISTER(maxsockets_change, tcp_zone_change, NULL,
316                 EVENTHANDLER_PRI_ANY);
317 }
318
319 void
320 tcp_fini(void *xtp)
321 {
322
323         callout_stop(&isn_callout);
324 }
325
326 /*
327  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
328  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
329  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
330  */
331 void
332 tcpip_fillheaders(struct inpcb *inp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
333 {
334         struct tcphdr *th = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
335
336         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
337
338 #ifdef INET6
339         if ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
340                 struct ip6_hdr *ip6;
341
342                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
343                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
344                         (inp->inp_flow & IPV6_FLOWINFO_MASK);
345                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
346                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
347                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
348                 ip6->ip6_plen = htons(sizeof(struct tcphdr));
349                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
350                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
351         } else
352 #endif
353         {
354                 struct ip *ip;
355
356                 ip = (struct ip *)ip_ptr;
357                 ip->ip_v = IPVERSION;
358                 ip->ip_hl = 5;
359                 ip->ip_tos = inp->inp_ip_tos;
360                 ip->ip_len = 0;
361                 ip->ip_id = 0;
362                 ip->ip_off = 0;
363                 ip->ip_ttl = inp->inp_ip_ttl;
364                 ip->ip_sum = 0;
365                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
366                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
367                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
368         }
369         th->th_sport = inp->inp_lport;
370         th->th_dport = inp->inp_fport;
371         th->th_seq = 0;
372         th->th_ack = 0;
373         th->th_x2 = 0;
374         th->th_off = 5;
375         th->th_flags = 0;
376         th->th_win = 0;
377         th->th_urp = 0;
378         th->th_sum = 0;         /* in_pseudo() is called later for ipv4 */
379 }
380
381 /*
382  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
383  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
384  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
385  */
386 struct tcptemp *
387 tcpip_maketemplate(struct inpcb *inp)
388 {
389         struct tcptemp *t;
390
391         t = malloc(sizeof(*t), M_TEMP, M_NOWAIT);
392         if (t == NULL)
393                 return (NULL);
394         tcpip_fillheaders(inp, (void *)&t->tt_ipgen, (void *)&t->tt_t);
395         return (t);
396 }
397
398 /*
399  * Send a single message to the TCP at address specified by
400  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
401  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
402  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
403  * template for a connection.  If flags are given then we send
404  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
405  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
406  *
407  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
408  * segment are as specified by the parameters.
409  *
410  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
411  */
412 void
413 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
414     tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
415 {
416         int tlen;
417         int win = 0;
418         struct ip *ip;
419         struct tcphdr *nth;
420 #ifdef INET6
421         struct ip6_hdr *ip6;
422         int isipv6;
423 #endif /* INET6 */
424         int ipflags = 0;
425         struct inpcb *inp;
426
427         KASSERT(tp != NULL || m != NULL, ("tcp_respond: tp and m both NULL"));
428
429 #ifdef INET6
430         isipv6 = ((struct ip *)ipgen)->ip_v == 6;
431         ip6 = ipgen;
432 #endif /* INET6 */
433         ip = ipgen;
434
435         if (tp != NULL) {
436                 inp = tp->t_inpcb;
437                 KASSERT(inp != NULL, ("tcp control block w/o inpcb"));
438                 INP_WLOCK_ASSERT(inp);
439         } else
440                 inp = NULL;
441
442         if (tp != NULL) {
443                 if (!(flags & TH_RST)) {
444                         win = sbspace(&inp->inp_socket->so_rcv);
445                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
446                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
447                 }
448         }
449         if (m == NULL) {
450                 m = m_gethdr(M_DONTWAIT, MT_DATA);
451                 if (m == NULL)
452                         return;
453                 tlen = 0;
454                 m->m_data += max_linkhdr;
455 #ifdef INET6
456                 if (isipv6) {
457                         bcopy((caddr_t)ip6, mtod(m, caddr_t),
458                               sizeof(struct ip6_hdr));
459                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
460                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
461                 } else
462 #endif /* INET6 */
463               {
464                 bcopy((caddr_t)ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
465                 ip = mtod(m, struct ip *);
466                 nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
467               }
468                 bcopy((caddr_t)th, (caddr_t)nth, sizeof(struct tcphdr));
469                 flags = TH_ACK;
470         } else {
471                 /*
472                  *  reuse the mbuf. 
473                  * XXX MRT We inherrit the FIB, which is lucky.
474                  */
475                 m_freem(m->m_next);
476                 m->m_next = NULL;
477                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
478                 /* m_len is set later */
479                 tlen = 0;
480 #define xchg(a,b,type) { type t; t=a; a=b; b=t; }
481 #ifdef INET6
482                 if (isipv6) {
483                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
484                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
485                 } else
486 #endif /* INET6 */
487               {
488                 xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, uint32_t);
489                 nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
490               }
491                 if (th != nth) {
492                         /*
493                          * this is usually a case when an extension header
494                          * exists between the IPv6 header and the
495                          * TCP header.
496                          */
497                         nth->th_sport = th->th_sport;
498                         nth->th_dport = th->th_dport;
499                 }
500                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, uint16_t);
501 #undef xchg
502         }
503 #ifdef INET6
504         if (isipv6) {
505                 ip6->ip6_flow = 0;
506                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
507                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
508                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof (struct tcphdr) +
509                                                 tlen));
510                 tlen += sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct tcphdr);
511         } else
512 #endif
513         {
514                 tlen += sizeof (struct tcpiphdr);
515                 ip->ip_len = tlen;
516                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
517                 if (path_mtu_discovery)
518                         ip->ip_off |= IP_DF;
519         }
520         m->m_len = tlen;
521         m->m_pkthdr.len = tlen;
522         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
523 #ifdef MAC
524         if (inp != NULL) {
525                 /*
526                  * Packet is associated with a socket, so allow the
527                  * label of the response to reflect the socket label.
528                  */
529                 INP_WLOCK_ASSERT(inp);
530                 mac_create_mbuf_from_inpcb(inp, m);
531         } else {
532                 /*
533                  * Packet is not associated with a socket, so possibly
534                  * update the label in place.
535                  */
536                 mac_reflect_mbuf_tcp(m);
537         }
538 #endif
539         nth->th_seq = htonl(seq);
540         nth->th_ack = htonl(ack);
541         nth->th_x2 = 0;
542         nth->th_off = sizeof (struct tcphdr) >> 2;
543         nth->th_flags = flags;
544         if (tp != NULL)
545                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
546         else
547                 nth->th_win = htons((u_short)win);
548         nth->th_urp = 0;
549 #ifdef INET6
550         if (isipv6) {
551                 nth->th_sum = 0;
552                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
553                                         sizeof(struct ip6_hdr),
554                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
555                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp != NULL ? tp->t_inpcb :
556                     NULL, NULL);
557         } else
558 #endif /* INET6 */
559         {
560                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
561                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
562                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
563                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
564         }
565 #ifdef TCPDEBUG
566         if (tp == NULL || (inp->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
567                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
568 #endif
569 #ifdef INET6
570         if (isipv6)
571                 (void) ip6_output(m, NULL, NULL, ipflags, NULL, NULL, inp);
572         else
573 #endif /* INET6 */
574         (void) ip_output(m, NULL, NULL, ipflags, NULL, inp);
575 }
576
577 /*
578  * Create a new TCP control block, making an
579  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
580  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
581  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
582  */
583 struct tcpcb *
584 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
585 {
586         struct tcpcb_mem *tm;
587         struct tcpcb *tp;
588 #ifdef INET6
589         int isipv6 = (inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
590 #endif /* INET6 */
591
592         tm = uma_zalloc(tcpcb_zone, M_NOWAIT | M_ZERO);
593         if (tm == NULL)
594                 return (NULL);
595         tp = &tm->tcb;
596         tp->t_timers = &tm->tt;
597         /*      LIST_INIT(&tp->t_segq); */      /* XXX covered by M_ZERO */
598         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd =
599 #ifdef INET6
600                 isipv6 ? tcp_v6mssdflt :
601 #endif /* INET6 */
602                 tcp_mssdflt;
603
604         /* Set up our timeouts. */
605         callout_init(&tp->t_timers->tt_rexmt, CALLOUT_MPSAFE);
606         callout_init(&tp->t_timers->tt_persist, CALLOUT_MPSAFE);
607         callout_init(&tp->t_timers->tt_keep, CALLOUT_MPSAFE);
608         callout_init(&tp->t_timers->tt_2msl, CALLOUT_MPSAFE);
609         callout_init(&tp->t_timers->tt_delack, CALLOUT_MPSAFE);
610
611         if (tcp_do_rfc1323)
612                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE|TF_REQ_TSTMP);
613         if (tcp_do_sack)
614                 tp->t_flags |= TF_SACK_PERMIT;
615         TAILQ_INIT(&tp->snd_holes);
616         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
617         /*
618          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
619          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
620          * reasonable initial retransmit time.
621          */
622         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
623         tp->t_rttvar = ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
624         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
625         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
626         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
627         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
628         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
629         tp->t_rcvtime = ticks;
630         tp->t_bw_rtttime = ticks;
631         /*
632          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
633          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
634          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
635          */
636         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
637         inp->inp_ppcb = tp;
638         return (tp);            /* XXX */
639 }
640
641 /*
642  * Drop a TCP connection, reporting
643  * the specified error.  If connection is synchronized,
644  * then send a RST to peer.
645  */
646 struct tcpcb *
647 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int errno)
648 {
649         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
650
651         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
652         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
653
654         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
655                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
656                 (void) tcp_output_reset(tp);
657                 tcpstat.tcps_drops++;
658         } else
659                 tcpstat.tcps_conndrops++;
660         if (errno == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
661                 errno = tp->t_softerror;
662         so->so_error = errno;
663         return (tcp_close(tp));
664 }
665
666 void
667 tcp_discardcb(struct tcpcb *tp)
668 {
669         struct tseg_qent *q;
670         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
671         struct socket *so = inp->inp_socket;
672 #ifdef INET6
673         int isipv6 = (inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
674 #endif /* INET6 */
675
676         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
677
678         /*
679          * Make sure that all of our timers are stopped before we
680          * delete the PCB.
681          */
682         callout_stop(&tp->t_timers->tt_rexmt);
683         callout_stop(&tp->t_timers->tt_persist);
684         callout_stop(&tp->t_timers->tt_keep);
685         callout_stop(&tp->t_timers->tt_2msl);
686         callout_stop(&tp->t_timers->tt_delack);
687
688         /*
689          * If we got enough samples through the srtt filter,
690          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
691          * 'Enough' is arbitrarily defined as 4 rtt samples.
692          * 4 samples is enough for the srtt filter to converge
693          * to within enough % of the correct value; fewer samples
694          * and we could save a bogus rtt. The danger is not high
695          * as tcp quickly recovers from everything.
696          * XXX: Works very well but needs some more statistics!
697          */
698         if (tp->t_rttupdated >= 4) {
699                 struct hc_metrics_lite metrics;
700                 u_long ssthresh;
701
702                 bzero(&metrics, sizeof(metrics));
703                 /*
704                  * Update the ssthresh always when the conditions below
705                  * are satisfied. This gives us better new start value
706                  * for the congestion avoidance for new connections.
707                  * ssthresh is only set if packet loss occured on a session.
708                  *
709                  * XXXRW: 'so' may be NULL here, and/or socket buffer may be
710                  * being torn down.  Ideally this code would not use 'so'.
711                  */
712                 ssthresh = tp->snd_ssthresh;
713                 if (ssthresh != 0 && ssthresh < so->so_snd.sb_hiwat / 2) {
714                         /*
715                          * convert the limit from user data bytes to
716                          * packets then to packet data bytes.
717                          */
718                         ssthresh = (ssthresh + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
719                         if (ssthresh < 2)
720                                 ssthresh = 2;
721                         ssthresh *= (u_long)(tp->t_maxseg +
722 #ifdef INET6
723                                       (isipv6 ? sizeof (struct ip6_hdr) +
724                                                sizeof (struct tcphdr) :
725 #endif
726                                        sizeof (struct tcpiphdr)
727 #ifdef INET6
728                                        )
729 #endif
730                                       );
731                 } else
732                         ssthresh = 0;
733                 metrics.rmx_ssthresh = ssthresh;
734
735                 metrics.rmx_rtt = tp->t_srtt;
736                 metrics.rmx_rttvar = tp->t_rttvar;
737                 /* XXX: This wraps if the pipe is more than 4 Gbit per second */
738                 metrics.rmx_bandwidth = tp->snd_bandwidth;
739                 metrics.rmx_cwnd = tp->snd_cwnd;
740                 metrics.rmx_sendpipe = 0;
741                 metrics.rmx_recvpipe = 0;
742
743                 tcp_hc_update(&inp->inp_inc, &metrics);
744         }
745
746         /* free the reassembly queue, if any */
747         while ((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
748                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
749                 m_freem(q->tqe_m);
750                 uma_zfree(tcp_reass_zone, q);
751                 tp->t_segqlen--;
752                 tcp_reass_qsize--;
753         }
754         /* Disconnect offload device, if any. */
755         tcp_offload_detach(tp);
756                 
757         tcp_free_sackholes(tp);
758         inp->inp_ppcb = NULL;
759         tp->t_inpcb = NULL;
760         uma_zfree(tcpcb_zone, tp);
761 }
762
763 /*
764  * Attempt to close a TCP control block, marking it as dropped, and freeing
765  * the socket if we hold the only reference.
766  */
767 struct tcpcb *
768 tcp_close(struct tcpcb *tp)
769 {
770         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
771         struct socket *so;
772
773         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
774         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
775
776         /* Notify any offload devices of listener close */
777         if (tp->t_state == TCPS_LISTEN)
778                 tcp_offload_listen_close(tp);
779         in_pcbdrop(inp);
780         tcpstat.tcps_closed++;
781         KASSERT(inp->inp_socket != NULL, ("tcp_close: inp_socket NULL"));
782         so = inp->inp_socket;
783         soisdisconnected(so);
784         if (inp->inp_flags & INP_SOCKREF) {
785                 KASSERT(so->so_state & SS_PROTOREF,
786                     ("tcp_close: !SS_PROTOREF"));
787                 inp->inp_flags &= ~INP_SOCKREF;
788                 INP_WUNLOCK(inp);
789                 ACCEPT_LOCK();
790                 SOCK_LOCK(so);
791                 so->so_state &= ~SS_PROTOREF;
792                 sofree(so);
793                 return (NULL);
794         }
795         return (tp);
796 }
797
798 void
799 tcp_drain(void)
800 {
801
802         if (do_tcpdrain) {
803                 struct inpcb *inpb;
804                 struct tcpcb *tcpb;
805                 struct tseg_qent *te;
806
807         /*
808          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
809          * if there is one...
810          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
811          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
812          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
813          *      usefull.
814          */
815                 INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
816                 LIST_FOREACH(inpb, tcbinfo.ipi_listhead, inp_list) {
817                         if (inpb->inp_flags & INP_TIMEWAIT)
818                                 continue;
819                         INP_WLOCK(inpb);
820                         if ((tcpb = intotcpcb(inpb)) != NULL) {
821                                 while ((te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq))
822                                     != NULL) {
823                                         LIST_REMOVE(te, tqe_q);
824                                         m_freem(te->tqe_m);
825                                         uma_zfree(tcp_reass_zone, te);
826                                         tcpb->t_segqlen--;
827                                         tcp_reass_qsize--;
828                                 }
829                                 tcp_clean_sackreport(tcpb);
830                         }
831                         INP_WUNLOCK(inpb);
832                 }
833                 INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
834         }
835 }
836
837 /*
838  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
839  * store error as soft error, but wake up user
840  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
841  *
842  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
843  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
844  */
845 static struct inpcb *
846 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
847 {
848         struct tcpcb *tp;
849
850         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
851         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
852
853         if ((inp->inp_flags & INP_TIMEWAIT) ||
854             (inp->inp_flags & INP_DROPPED))
855                 return (inp);
856
857         tp = intotcpcb(inp);
858         KASSERT(tp != NULL, ("tcp_notify: tp == NULL"));
859
860         /*
861          * Ignore some errors if we are hooked up.
862          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
863          * and receives a second error, give up now.  This is better
864          * than waiting a long time to establish a connection that
865          * can never complete.
866          */
867         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
868             (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
869              error == EHOSTDOWN)) {
870                 return (inp);
871         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
872             tp->t_softerror) {
873                 tp = tcp_drop(tp, error);
874                 if (tp != NULL)
875                         return (inp);
876                 else
877                         return (NULL);
878         } else {
879                 tp->t_softerror = error;
880                 return (inp);
881         }
882 #if 0
883         wakeup( &so->so_timeo);
884         sorwakeup(so);
885         sowwakeup(so);
886 #endif
887 }
888
889 static int
890 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
891 {
892         int error, i, m, n, pcb_count;
893         struct inpcb *inp, **inp_list;
894         inp_gen_t gencnt;
895         struct xinpgen xig;
896
897         /*
898          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
899          * resource-intensive to repeat twice on every request.
900          */
901         if (req->oldptr == NULL) {
902                 m = syncache_pcbcount();
903                 n = tcbinfo.ipi_count;
904                 req->oldidx = 2 * (sizeof xig)
905                         + ((m + n) + n/8) * sizeof(struct xtcpcb);
906                 return (0);
907         }
908
909         if (req->newptr != NULL)
910                 return (EPERM);
911
912         /*
913          * OK, now we're committed to doing something.
914          */
915         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
916         gencnt = tcbinfo.ipi_gencnt;
917         n = tcbinfo.ipi_count;
918         INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
919
920         m = syncache_pcbcount();
921
922         error = sysctl_wire_old_buffer(req, 2 * (sizeof xig)
923                 + (n + m) * sizeof(struct xtcpcb));
924         if (error != 0)
925                 return (error);
926
927         xig.xig_len = sizeof xig;
928         xig.xig_count = n + m;
929         xig.xig_gen = gencnt;
930         xig.xig_sogen = so_gencnt;
931         error = SYSCTL_OUT(req, &xig, sizeof xig);
932         if (error)
933                 return (error);
934
935         error = syncache_pcblist(req, m, &pcb_count);
936         if (error)
937                 return (error);
938
939         inp_list = malloc(n * sizeof *inp_list, M_TEMP, M_WAITOK);
940         if (inp_list == NULL)
941                 return (ENOMEM);
942
943         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
944         for (inp = LIST_FIRST(tcbinfo.ipi_listhead), i = 0; inp != NULL && i
945             < n; inp = LIST_NEXT(inp, inp_list)) {
946                 INP_RLOCK(inp);
947                 if (inp->inp_gencnt <= gencnt) {
948                         /*
949                          * XXX: This use of cr_cansee(), introduced with
950                          * TCP state changes, is not quite right, but for
951                          * now, better than nothing.
952                          */
953                         if (inp->inp_flags & INP_TIMEWAIT) {
954                                 if (intotw(inp) != NULL)
955                                         error = cr_cansee(req->td->td_ucred,
956                                             intotw(inp)->tw_cred);
957                                 else
958                                         error = EINVAL; /* Skip this inp. */
959                         } else
960                                 error = cr_canseeinpcb(req->td->td_ucred, inp);
961                         if (error == 0)
962                                 inp_list[i++] = inp;
963                 }
964                 INP_RUNLOCK(inp);
965         }
966         INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
967         n = i;
968
969         error = 0;
970         for (i = 0; i < n; i++) {
971                 inp = inp_list[i];
972                 INP_RLOCK(inp);
973                 if (inp->inp_gencnt <= gencnt) {
974                         struct xtcpcb xt;
975                         void *inp_ppcb;
976
977                         bzero(&xt, sizeof(xt));
978                         xt.xt_len = sizeof xt;
979                         /* XXX should avoid extra copy */
980                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
981                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
982                         if (inp_ppcb == NULL)
983                                 bzero((char *) &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
984                         else if (inp->inp_flags & INP_TIMEWAIT) {
985                                 bzero((char *) &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
986                                 xt.xt_tp.t_state = TCPS_TIME_WAIT;
987                         } else
988                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
989                         if (inp->inp_socket != NULL)
990                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
991                         else {
992                                 bzero(&xt.xt_socket, sizeof xt.xt_socket);
993                                 xt.xt_socket.xso_protocol = IPPROTO_TCP;
994                         }
995                         xt.xt_inp.inp_gencnt = inp->inp_gencnt;
996                         INP_RUNLOCK(inp);
997                         error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
998                 } else
999                         INP_RUNLOCK(inp);
1000         
1001         }
1002         if (!error) {
1003                 /*
1004                  * Give the user an updated idea of our state.
1005                  * If the generation differs from what we told
1006                  * her before, she knows that something happened
1007                  * while we were processing this request, and it
1008                  * might be necessary to retry.
1009                  */
1010                 INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
1011                 xig.xig_gen = tcbinfo.ipi_gencnt;
1012                 xig.xig_sogen = so_gencnt;
1013                 xig.xig_count = tcbinfo.ipi_count + pcb_count;
1014                 INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
1015                 error = SYSCTL_OUT(req, &xig, sizeof xig);
1016         }
1017         free(inp_list, M_TEMP);
1018         return (error);
1019 }
1020
1021 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1022     tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1023
1024 static int
1025 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1026 {
1027         struct xucred xuc;
1028         struct sockaddr_in addrs[2];
1029         struct inpcb *inp;
1030         int error;
1031
1032         error = priv_check(req->td, PRIV_NETINET_GETCRED);
1033         if (error)
1034                 return (error);
1035         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof(addrs));
1036         if (error)
1037                 return (error);
1038         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
1039         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo, addrs[1].sin_addr, addrs[1].sin_port,
1040             addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1041         if (inp != NULL) {
1042                 INP_RLOCK(inp);
1043                 INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
1044                 if (inp->inp_socket == NULL)
1045                         error = ENOENT;
1046                 if (error == 0)
1047                         error = cr_canseeinpcb(req->td->td_ucred, inp);
1048                 if (error == 0)
1049                         cru2x(inp->inp_cred, &xuc);
1050                 INP_RUNLOCK(inp);
1051         } else {
1052                 INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
1053                 error = ENOENT;
1054         }
1055         if (error == 0)
1056                 error = SYSCTL_OUT(req, &xuc, sizeof(struct xucred));
1057         return (error);
1058 }
1059
1060 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred,
1061     CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RW|CTLFLAG_PRISON, 0, 0,
1062     tcp_getcred, "S,xucred", "Get the xucred of a TCP connection");
1063
1064 #ifdef INET6
1065 static int
1066 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1067 {
1068         struct xucred xuc;
1069         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1070         struct inpcb *inp;
1071         int error, mapped = 0;
1072
1073         error = priv_check(req->td, PRIV_NETINET_GETCRED);
1074         if (error)
1075                 return (error);
1076         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof(addrs));
1077         if (error)
1078                 return (error);
1079         if ((error = sa6_embedscope(&addrs[0], ip6_use_defzone)) != 0 ||
1080             (error = sa6_embedscope(&addrs[1], ip6_use_defzone)) != 0) {
1081                 return (error);
1082         }
1083         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1084                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1085                         mapped = 1;
1086                 else
1087                         return (EINVAL);
1088         }
1089
1090         INP_INFO_RLOCK(&tcbinfo);
1091         if (mapped == 1)
1092                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo,
1093                         *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1094                         addrs[1].sin6_port,
1095                         *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1096                         addrs[0].sin6_port,
1097                         0, NULL);
1098         else
1099                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo,
1100                         &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1101                         &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port, 0, NULL);
1102         if (inp != NULL) {
1103                 INP_RLOCK(inp);
1104                 INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
1105                 if (inp->inp_socket == NULL)
1106                         error = ENOENT;
1107                 if (error == 0)
1108                         error = cr_canseeinpcb(req->td->td_ucred, inp);
1109                 if (error == 0)
1110                         cru2x(inp->inp_cred, &xuc);
1111                 INP_RUNLOCK(inp);
1112         } else {
1113                 INP_INFO_RUNLOCK(&tcbinfo);
1114                 error = ENOENT;
1115         }
1116         if (error == 0)
1117                 error = SYSCTL_OUT(req, &xuc, sizeof(struct xucred));
1118         return (error);
1119 }
1120
1121 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred,
1122     CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RW|CTLFLAG_PRISON, 0, 0,
1123     tcp6_getcred, "S,xucred", "Get the xucred of a TCP6 connection");
1124 #endif
1125
1126
1127 void
1128 tcp_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *vip)
1129 {
1130         struct ip *ip = vip;
1131         struct tcphdr *th;
1132         struct in_addr faddr;
1133         struct inpcb *inp;
1134         struct tcpcb *tp;
1135         struct inpcb *(*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1136         struct icmp *icp;
1137         struct in_conninfo inc;
1138         tcp_seq icmp_tcp_seq;
1139         int mtu;
1140
1141         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1142         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1143                 return;
1144
1145         if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1146                 notify = tcp_mtudisc;
1147         else if (icmp_may_rst && (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1148                 cmd == PRC_UNREACH_PORT || cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) && ip)
1149                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1150         /*
1151          * Redirects don't need to be handled up here.
1152          */
1153         else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd))
1154                 return;
1155         /*
1156          * Source quench is depreciated.
1157          */
1158         else if (cmd == PRC_QUENCH)
1159                 return;
1160         /*
1161          * Hostdead is ugly because it goes linearly through all PCBs.
1162          * XXX: We never get this from ICMP, otherwise it makes an
1163          * excellent DoS attack on machines with many connections.
1164          */
1165         else if (cmd == PRC_HOSTDEAD)
1166                 ip = NULL;
1167         else if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0)
1168                 return;
1169         if (ip != NULL) {
1170                 icp = (struct icmp *)((caddr_t)ip
1171                                       - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1172                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip
1173                                        + (ip->ip_hl << 2));
1174                 INP_INFO_WLOCK(&tcbinfo);
1175                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo, faddr, th->th_dport,
1176                     ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1177                 if (inp != NULL)  {
1178                         INP_WLOCK(inp);
1179                         if (!(inp->inp_flags & INP_TIMEWAIT) &&
1180                             !(inp->inp_flags & INP_DROPPED) &&
1181                             !(inp->inp_socket == NULL)) {
1182                                 icmp_tcp_seq = htonl(th->th_seq);
1183                                 tp = intotcpcb(inp);
1184                                 if (SEQ_GEQ(icmp_tcp_seq, tp->snd_una) &&
1185                                     SEQ_LT(icmp_tcp_seq, tp->snd_max)) {
1186                                         if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1187                                             /*
1188                                              * MTU discovery:
1189                                              * If we got a needfrag set the MTU
1190                                              * in the route to the suggested new
1191                                              * value (if given) and then notify.
1192                                              */
1193                                             bzero(&inc, sizeof(inc));
1194                                             inc.inc_faddr = faddr;
1195                                             inc.inc_fibnum =
1196                                                 inp->inp_inc.inc_fibnum;
1197
1198                                             mtu = ntohs(icp->icmp_nextmtu);
1199                                             /*
1200                                              * If no alternative MTU was
1201                                              * proposed, try the next smaller
1202                                              * one.  ip->ip_len has already
1203                                              * been swapped in icmp_input().
1204                                              */
1205                                             if (!mtu)
1206                                                 mtu = ip_next_mtu(ip->ip_len,
1207                                                  1);
1208                                             if (mtu < max(296, (tcp_minmss)
1209                                                  + sizeof(struct tcpiphdr)))
1210                                                 mtu = 0;
1211                                             if (!mtu)
1212                                                 mtu = tcp_mssdflt
1213                                                  + sizeof(struct tcpiphdr);
1214                                             /*
1215                                              * Only cache the the MTU if it
1216                                              * is smaller than the interface
1217                                              * or route MTU.  tcp_mtudisc()
1218                                              * will do right thing by itself.
1219                                              */
1220                                             if (mtu <= tcp_maxmtu(&inc, NULL))
1221                                                 tcp_hc_updatemtu(&inc, mtu);
1222                                         }
1223
1224                                         inp = (*notify)(inp, inetctlerrmap[cmd]);
1225                                 }
1226                         }
1227                         if (inp != NULL)
1228                                 INP_WUNLOCK(inp);
1229                 } else {
1230                         bzero(&inc, sizeof(inc));
1231                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1232                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1233                         inc.inc_faddr = faddr;
1234                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1235                         syncache_unreach(&inc, th);
1236                 }
1237                 INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
1238         } else
1239                 in_pcbnotifyall(&tcbinfo, faddr, inetctlerrmap[cmd], notify);
1240 }
1241
1242 #ifdef INET6
1243 void
1244 tcp6_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *d)
1245 {
1246         struct tcphdr th;
1247         struct inpcb *(*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1248         struct ip6_hdr *ip6;
1249         struct mbuf *m;
1250         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1251         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1252         int off;
1253         struct tcp_portonly {
1254                 u_int16_t th_sport;
1255                 u_int16_t th_dport;
1256         } *thp;
1257
1258         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1259             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1260                 return;
1261
1262         if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1263                 notify = tcp_mtudisc;
1264         else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1265                  ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0))
1266                 return;
1267         /* Source quench is depreciated. */
1268         else if (cmd == PRC_QUENCH)
1269                 return;
1270
1271         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1272         if (d != NULL) {
1273                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1274                 m = ip6cp->ip6c_m;
1275                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1276                 off = ip6cp->ip6c_off;
1277                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1278         } else {
1279                 m = NULL;
1280                 ip6 = NULL;
1281                 off = 0;        /* fool gcc */
1282                 sa6_src = &sa6_any;
1283         }
1284
1285         if (ip6 != NULL) {
1286                 struct in_conninfo inc;
1287                 /*
1288                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1289                  * M and OFF are valid.
1290                  */
1291
1292                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1293                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof(*thp))
1294                         return;
1295
1296                 bzero(&th, sizeof(th));
1297                 m_copydata(m, off, sizeof(*thp), (caddr_t)&th);
1298
1299                 in6_pcbnotify(&tcbinfo, sa, th.th_dport,
1300                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1301                     th.th_sport, cmd, NULL, notify);
1302
1303                 bzero(&inc, sizeof(inc));
1304                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1305                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1306                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1307                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1308                 inc.inc_flags |= INC_ISIPV6;
1309                 INP_INFO_WLOCK(&tcbinfo);
1310                 syncache_unreach(&inc, &th);
1311                 INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
1312         } else
1313                 in6_pcbnotify(&tcbinfo, sa, 0, (const struct sockaddr *)sa6_src,
1314                               0, cmd, NULL, notify);
1315 }
1316 #endif /* INET6 */
1317
1318
1319 /*
1320  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1321  *
1322  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1323  * 1.  In SYN-ACK packets.
1324  * 2.  In SYN packets.
1325  *
1326  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1327  * tcp_syncache.c for details.
1328  *
1329  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1330  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1331  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1332  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1333  * RFC 1948 is used, with only small modifications.
1334  *
1335  * Implementation details:
1336  *
1337  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1338  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1339  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1340  * before rollover.
1341  *
1342  * As reading the *exact* system time is too expensive to be done
1343  * whenever setting up a TCP connection, we increment the time
1344  * offset in two ways.  First, a small random positive increment
1345  * is added to isn_offset for each connection that is set up.
1346  * Second, the function tcp_isn_tick fires once per clock tick
1347  * and increments isn_offset as necessary so that sequence numbers
1348  * are incremented at approximately ISN_BYTES_PER_SECOND.  The
1349  * random positive increments serve only to ensure that the same
1350  * exact sequence number is never sent out twice (as could otherwise
1351  * happen when a port is recycled in less than the system tick
1352  * interval.)
1353  *
1354  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1355  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1356  * as reseeding should not be necessary.
1357  *
1358  * Locking of the global variables isn_secret, isn_last_reseed, isn_offset,
1359  * isn_offset_old, and isn_ctx is performed using the TCP pcbinfo lock.  In
1360  * general, this means holding an exclusive (write) lock.
1361  */
1362
1363 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1364 #define ISN_STATIC_INCREMENT 4096
1365 #define ISN_RANDOM_INCREMENT (4096 - 1)
1366
1367 static u_char isn_secret[32];
1368 static int isn_last_reseed;
1369 static u_int32_t isn_offset, isn_offset_old;
1370 static MD5_CTX isn_ctx;
1371
1372 tcp_seq
1373 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1374 {
1375         u_int32_t md5_buffer[4];
1376         tcp_seq new_isn;
1377
1378         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
1379
1380         ISN_LOCK();
1381         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1382         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1383              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1384                 < (u_int)ticks))) {
1385                 read_random(&isn_secret, sizeof(isn_secret));
1386                 isn_last_reseed = ticks;
1387         }
1388
1389         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1390         MD5Init(&isn_ctx);
1391         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1392         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1393 #ifdef INET6
1394         if ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
1395                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1396                           sizeof(struct in6_addr));
1397                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1398                           sizeof(struct in6_addr));
1399         } else
1400 #endif
1401         {
1402                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1403                           sizeof(struct in_addr));
1404                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1405                           sizeof(struct in_addr));
1406         }
1407         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1408         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1409         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1410         isn_offset += ISN_STATIC_INCREMENT +
1411                 (arc4random() & ISN_RANDOM_INCREMENT);
1412         new_isn += isn_offset;
1413         ISN_UNLOCK();
1414         return (new_isn);
1415 }
1416
1417 /*
1418  * Increment the offset to the next ISN_BYTES_PER_SECOND / 100 boundary
1419  * to keep time flowing at a relatively constant rate.  If the random
1420  * increments have already pushed us past the projected offset, do nothing.
1421  */
1422 static void
1423 tcp_isn_tick(void *xtp)
1424 {
1425         u_int32_t projected_offset;
1426
1427         ISN_LOCK();
1428         projected_offset = isn_offset_old + ISN_BYTES_PER_SECOND / 100;
1429
1430         if (SEQ_GT(projected_offset, isn_offset))
1431                 isn_offset = projected_offset;
1432
1433         isn_offset_old = isn_offset;
1434         callout_reset(&isn_callout, hz/100, tcp_isn_tick, NULL);
1435         ISN_UNLOCK();
1436 }
1437
1438 /*
1439  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1440  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1441  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1442  */
1443 struct inpcb *
1444 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int errno)
1445 {
1446         struct tcpcb *tp;
1447
1448         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
1449         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
1450
1451         if ((inp->inp_flags & INP_TIMEWAIT) ||
1452             (inp->inp_flags & INP_DROPPED))
1453                 return (inp);
1454
1455         tp = intotcpcb(inp);
1456         if (tp->t_state != TCPS_SYN_SENT)
1457                 return (inp);
1458
1459         tp = tcp_drop(tp, errno);
1460         if (tp != NULL)
1461                 return (inp);
1462         else
1463                 return (NULL);
1464 }
1465
1466 /*
1467  * When `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1468  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1469  * since we know the packet we just sent was dropped.
1470  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1471  */
1472 struct inpcb *
1473 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int errno)
1474 {
1475         struct tcpcb *tp;
1476         struct socket *so = inp->inp_socket;
1477         u_int maxmtu;
1478         u_int romtu;
1479         int mss;
1480 #ifdef INET6
1481         int isipv6;
1482 #endif /* INET6 */
1483
1484         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
1485         if ((inp->inp_flags & INP_TIMEWAIT) ||
1486             (inp->inp_flags & INP_DROPPED))
1487                 return (inp);
1488
1489         tp = intotcpcb(inp);
1490         KASSERT(tp != NULL, ("tcp_mtudisc: tp == NULL"));
1491
1492 #ifdef INET6
1493         isipv6 = (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
1494 #endif
1495         maxmtu = tcp_hc_getmtu(&inp->inp_inc); /* IPv4 and IPv6 */
1496         romtu =
1497 #ifdef INET6
1498             isipv6 ? tcp_maxmtu6(&inp->inp_inc, NULL) :
1499 #endif /* INET6 */
1500             tcp_maxmtu(&inp->inp_inc, NULL);
1501         if (!maxmtu)
1502                 maxmtu = romtu;
1503         else
1504                 maxmtu = min(maxmtu, romtu);
1505         if (!maxmtu) {
1506                 tp->t_maxopd = tp->t_maxseg =
1507 #ifdef INET6
1508                         isipv6 ? tcp_v6mssdflt :
1509 #endif /* INET6 */
1510                         tcp_mssdflt;
1511                 return (inp);
1512         }
1513         mss = maxmtu -
1514 #ifdef INET6
1515                 (isipv6 ? sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1516 #endif /* INET6 */
1517                  sizeof(struct tcpiphdr)
1518 #ifdef INET6
1519                  )
1520 #endif /* INET6 */
1521                 ;
1522
1523         /*
1524          * XXX - The above conditional probably violates the TCP
1525          * spec.  The problem is that, since we don't know the
1526          * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1527          * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1528          * never actually take place, because the conservative
1529          * default is much less than the MTUs typically seen
1530          * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1531          * this under the carpet.
1532          *
1533          * The conservative default might not actually be a problem
1534          * if the only case this occurs is when sending an initial
1535          * SYN with options and data to a host we've never talked
1536          * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1537          * will get recorded and the new parameters should get
1538          * recomputed.  For Further Study.
1539          */
1540         if (tp->t_maxopd <= mss)
1541                 return (inp);
1542         tp->t_maxopd = mss;
1543
1544         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP|TF_NOOPT)) == TF_REQ_TSTMP &&
1545             (tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) == TF_RCVD_TSTMP)
1546                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1547 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0
1548         if (mss > MCLBYTES)
1549                 mss &= ~(MCLBYTES-1);
1550 #else
1551         if (mss > MCLBYTES)
1552                 mss = mss / MCLBYTES * MCLBYTES;
1553 #endif
1554         if (so->so_snd.sb_hiwat < mss)
1555                 mss = so->so_snd.sb_hiwat;
1556
1557         tp->t_maxseg = mss;
1558
1559         tcpstat.tcps_mturesent++;
1560         tp->t_rtttime = 0;
1561         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1562         tcp_free_sackholes(tp);
1563         tp->snd_recover = tp->snd_max;
1564         if (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT)
1565                 EXIT_FASTRECOVERY(tp);
1566         tcp_output_send(tp);
1567         return (inp);
1568 }
1569
1570 /*
1571  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1572  * is found and it cannot be allocated, then return NULL.  This routine
1573  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1574  * to get the interface MTU.
1575  */
1576 u_long
1577 tcp_maxmtu(struct in_conninfo *inc, int *flags)
1578 {
1579         struct route sro;
1580         struct sockaddr_in *dst;
1581         struct ifnet *ifp;
1582         u_long maxmtu = 0;
1583
1584         KASSERT(inc != NULL, ("tcp_maxmtu with NULL in_conninfo pointer"));
1585
1586         bzero(&sro, sizeof(sro));
1587         if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1588                 dst = (struct sockaddr_in *)&sro.ro_dst;
1589                 dst->sin_family = AF_INET;
1590                 dst->sin_len = sizeof(*dst);
1591                 dst->sin_addr = inc->inc_faddr;
1592                 in_rtalloc_ign(&sro, RTF_CLONING, inc->inc_fibnum);
1593         }
1594         if (sro.ro_rt != NULL) {
1595                 ifp = sro.ro_rt->rt_ifp;
1596                 if (sro.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu == 0)
1597                         maxmtu = ifp->if_mtu;
1598                 else
1599                         maxmtu = min(sro.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu, ifp->if_mtu);
1600
1601                 /* Report additional interface capabilities. */
1602                 if (flags != NULL) {
1603                         if (ifp->if_capenable & IFCAP_TSO4 &&
1604                             ifp->if_hwassist & CSUM_TSO)
1605                                 *flags |= CSUM_TSO;
1606                 }
1607                 RTFREE(sro.ro_rt);
1608         }
1609         return (maxmtu);
1610 }
1611
1612 #ifdef INET6
1613 u_long
1614 tcp_maxmtu6(struct in_conninfo *inc, int *flags)
1615 {
1616         struct route_in6 sro6;
1617         struct ifnet *ifp;
1618         u_long maxmtu = 0;
1619
1620         KASSERT(inc != NULL, ("tcp_maxmtu6 with NULL in_conninfo pointer"));
1621
1622         bzero(&sro6, sizeof(sro6));
1623         if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1624                 sro6.ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1625                 sro6.ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1626                 sro6.ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1627                 rtalloc_ign((struct route *)&sro6, RTF_CLONING);
1628         }
1629         if (sro6.ro_rt != NULL) {
1630                 ifp = sro6.ro_rt->rt_ifp;
1631                 if (sro6.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu == 0)
1632                         maxmtu = IN6_LINKMTU(sro6.ro_rt->rt_ifp);
1633                 else
1634                         maxmtu = min(sro6.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu,
1635                                      IN6_LINKMTU(sro6.ro_rt->rt_ifp));
1636
1637                 /* Report additional interface capabilities. */
1638                 if (flags != NULL) {
1639                         if (ifp->if_capenable & IFCAP_TSO6 &&
1640                             ifp->if_hwassist & CSUM_TSO)
1641                                 *flags |= CSUM_TSO;
1642                 }
1643                 RTFREE(sro6.ro_rt);
1644         }
1645
1646         return (maxmtu);
1647 }
1648 #endif /* INET6 */
1649
1650 #ifdef IPSEC
1651 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1652 size_t
1653 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1654 {
1655         struct inpcb *inp;
1656         struct mbuf *m;
1657         size_t hdrsiz;
1658         struct ip *ip;
1659 #ifdef INET6
1660         struct ip6_hdr *ip6;
1661 #endif
1662         struct tcphdr *th;
1663
1664         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1665                 return (0);
1666         MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
1667         if (!m)
1668                 return (0);
1669
1670 #ifdef INET6
1671         if ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
1672                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1673                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1674                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1675                         sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1676                 tcpip_fillheaders(inp, ip6, th);
1677                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1678         } else
1679 #endif /* INET6 */
1680         {
1681                 ip = mtod(m, struct ip *);
1682                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1683                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1684                 tcpip_fillheaders(inp, ip, th);
1685                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1686         }
1687
1688         m_free(m);
1689         return (hdrsiz);
1690 }
1691 #endif /* IPSEC */
1692
1693 /*
1694  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1695  *
1696  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1697  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1698  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1699  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1700  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1701  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1702  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1703  * side of the connection.
1704  *
1705  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1706  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1707  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1708  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1709  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1710  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1711  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1712  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1713  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1714  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1715  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1716  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1717  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1718  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1719  * resources.
1720  *
1721  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1722  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1723  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1724  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1725  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1726  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1727  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1728  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1729  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1730  * implementing the same algorithm.
1731  *
1732  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1733  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1734  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1735  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1736  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1737  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1738  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1739  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1740  * which to extend the algorithm.
1741  */
1742 void
1743 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1744 {
1745         u_long bw;
1746         u_long bwnd;
1747         int save_ticks;
1748
1749         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
1750
1751         /*
1752          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1753          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1754          */
1755         if (tcp_inflight_enable == 0 || tp->t_rttlow < tcp_inflight_rttthresh) {
1756                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1757                 tp->snd_bandwidth = 0;
1758                 return;
1759         }
1760
1761         /*
1762          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1763          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1764          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1765          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1766          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1767          * increases.
1768          *
1769          * Note: if ticks rollover 'bw' may wind up negative.  We must
1770          * effectively reset t_bw_rtttime for this case.
1771          */
1772         save_ticks = ticks;
1773         if ((u_int)(save_ticks - tp->t_bw_rtttime) < 1)
1774                 return;
1775
1776         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz /
1777             (save_ticks - tp->t_bw_rtttime);
1778         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1779         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1780         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || (int)bw < 0)
1781                 return;
1782         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1783
1784         tp->snd_bandwidth = bw;
1785
1786         /*
1787          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1788          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1789          * spot and also handles the bandwidth run-up case and stabilization.
1790          * Without the slop we could be locking ourselves into a lower
1791          * bandwidth.
1792          *
1793          * Situations Handled:
1794          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1795          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1796          *          specified, and also does a good job preventing
1797          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1798          *          (at least for the transmit side).
1799          *
1800          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1801          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1802          *          increases).
1803          *
1804          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1805          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1806          *          a little work).
1807          *
1808          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1809          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be
1810          *          on very slow connections.  A value no smaller then 5
1811          *          should be used, but only reduce this default if you have
1812          *          no other choice.
1813          */
1814 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1815         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) + tcp_inflight_stab * tp->t_maxseg / 10;
1816 #undef USERTT
1817
1818         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1819                 static int ltime;
1820                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1821                         ltime = ticks;
1822                         printf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1823                             tp,
1824                             bw,
1825                             tp->t_rttbest,
1826                             tp->t_srtt,
1827                             bwnd
1828                         );
1829                 }
1830         }
1831         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1832                 bwnd = tcp_inflight_min;
1833         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1834                 bwnd = tcp_inflight_max;
1835         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1836                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1837         tp->snd_bwnd = bwnd;
1838 }
1839
1840 #ifdef TCP_SIGNATURE
1841 /*
1842  * Callback function invoked by m_apply() to digest TCP segment data
1843  * contained within an mbuf chain.
1844  */
1845 static int
1846 tcp_signature_apply(void *fstate, void *data, u_int len)
1847 {
1848
1849         MD5Update(fstate, (u_char *)data, len);
1850         return (0);
1851 }
1852
1853 /*
1854  * Compute TCP-MD5 hash of a TCP segment. (RFC2385)
1855  *
1856  * Parameters:
1857  * m            pointer to head of mbuf chain
1858  * _unused      
1859  * len          length of TCP segment data, excluding options
1860  * optlen       length of TCP segment options
1861  * buf          pointer to storage for computed MD5 digest
1862  * direction    direction of flow (IPSEC_DIR_INBOUND or OUTBOUND)
1863  *
1864  * We do this over ip, tcphdr, segment data, and the key in the SADB.
1865  * When called from tcp_input(), we can be sure that th_sum has been
1866  * zeroed out and verified already.
1867  *
1868  * Return 0 if successful, otherwise return -1.
1869  *
1870  * XXX The key is retrieved from the system's PF_KEY SADB, by keying a
1871  * search with the destination IP address, and a 'magic SPI' to be
1872  * determined by the application. This is hardcoded elsewhere to 1179
1873  * right now. Another branch of this code exists which uses the SPD to
1874  * specify per-application flows but it is unstable.
1875  */
1876 int
1877 tcp_signature_compute(struct mbuf *m, int _unused, int len, int optlen,
1878     u_char *buf, u_int direction)
1879 {
1880         union sockaddr_union dst;
1881         struct ippseudo ippseudo;
1882         MD5_CTX ctx;
1883         int doff;
1884         struct ip *ip;
1885         struct ipovly *ipovly;
1886         struct secasvar *sav;
1887         struct tcphdr *th;
1888 #ifdef INET6
1889         struct ip6_hdr *ip6;
1890         struct in6_addr in6;
1891         char ip6buf[INET6_ADDRSTRLEN];
1892         uint32_t plen;
1893         uint16_t nhdr;
1894 #endif
1895         u_short savecsum;
1896
1897         KASSERT(m != NULL, ("NULL mbuf chain"));
1898         KASSERT(buf != NULL, ("NULL signature pointer"));
1899
1900         /* Extract the destination from the IP header in the mbuf. */
1901         bzero(&dst, sizeof(union sockaddr_union));
1902         ip = mtod(m, struct ip *);
1903 #ifdef INET6
1904         ip6 = NULL;     /* Make the compiler happy. */
1905 #endif
1906         switch (ip->ip_v) {
1907         case IPVERSION:
1908                 dst.sa.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1909                 dst.sa.sa_family = AF_INET;
1910                 dst.sin.sin_addr = (direction == IPSEC_DIR_INBOUND) ?
1911                     ip->ip_src : ip->ip_dst;
1912                 break;
1913 #ifdef INET6
1914         case (IPV6_VERSION >> 4):
1915                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1916                 dst.sa.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1917                 dst.sa.sa_family = AF_INET6;
1918                 dst.sin6.sin6_addr = (direction == IPSEC_DIR_INBOUND) ?
1919                     ip6->ip6_src : ip6->ip6_dst;
1920                 break;
1921 #endif
1922         default:
1923                 return (EINVAL);
1924                 /* NOTREACHED */
1925                 break;
1926         }
1927
1928         /* Look up an SADB entry which matches the address of the peer. */
1929         sav = KEY_ALLOCSA(&dst, IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
1930         if (sav == NULL) {
1931                 ipseclog((LOG_ERR, "%s: SADB lookup failed for %s\n", __func__,
1932                     (ip->ip_v == IPVERSION) ? inet_ntoa(dst.sin.sin_addr) :
1933 #ifdef INET6
1934                         (ip->ip_v == (IPV6_VERSION >> 4)) ?
1935                             ip6_sprintf(ip6buf, &dst.sin6.sin6_addr) :
1936 #endif
1937                         "(unsupported)"));
1938                 return (EINVAL);
1939         }
1940
1941         MD5Init(&ctx);
1942         /*
1943          * Step 1: Update MD5 hash with IP(v6) pseudo-header.
1944          *
1945          * XXX The ippseudo header MUST be digested in network byte order,
1946          * or else we'll fail the regression test. Assume all fields we've
1947          * been doing arithmetic on have been in host byte order.
1948          * XXX One cannot depend on ipovly->ih_len here. When called from
1949          * tcp_output(), the underlying ip_len member has not yet been set.
1950          */
1951         switch (ip->ip_v) {
1952         case IPVERSION:
1953                 ipovly = (struct ipovly *)ip;
1954                 ippseudo.ippseudo_src = ipovly->ih_src;
1955                 ippseudo.ippseudo_dst = ipovly->ih_dst;
1956                 ippseudo.ippseudo_pad = 0;
1957                 ippseudo.ippseudo_p = IPPROTO_TCP;
1958                 ippseudo.ippseudo_len = htons(len + sizeof(struct tcphdr) +
1959                     optlen);
1960                 MD5Update(&ctx, (char *)&ippseudo, sizeof(struct ippseudo));
1961
1962                 th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip + sizeof(struct ip));
1963                 doff = sizeof(struct ip) + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
1964                 break;
1965 #ifdef INET6
1966         /*
1967          * RFC 2385, 2.0  Proposal
1968          * For IPv6, the pseudo-header is as described in RFC 2460, namely the
1969          * 128-bit source IPv6 address, 128-bit destination IPv6 address, zero-
1970          * extended next header value (to form 32 bits), and 32-bit segment
1971          * length.
1972          * Note: Upper-Layer Packet Length comes before Next Header.
1973          */
1974         case (IPV6_VERSION >> 4):
1975                 in6 = ip6->ip6_src;
1976                 in6_clearscope(&in6);
1977                 MD5Update(&ctx, (char *)&in6, sizeof(struct in6_addr));
1978                 in6 = ip6->ip6_dst;
1979                 in6_clearscope(&in6);
1980                 MD5Update(&ctx, (char *)&in6, sizeof(struct in6_addr));
1981                 plen = htonl(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
1982                 MD5Update(&ctx, (char *)&plen, sizeof(uint32_t));
1983                 nhdr = 0;
1984                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
1985                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
1986                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
1987                 nhdr = IPPROTO_TCP;
1988                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
1989
1990                 th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip6 + sizeof(struct ip6_hdr));
1991                 doff = sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
1992                 break;
1993 #endif
1994         default:
1995                 return (EINVAL);
1996                 /* NOTREACHED */
1997                 break;
1998         }
1999
2000
2001         /*
2002          * Step 2: Update MD5 hash with TCP header, excluding options.
2003          * The TCP checksum must be set to zero.
2004          */
2005         savecsum = th->th_sum;
2006         th->th_sum = 0;
2007         MD5Update(&ctx, (char *)th, sizeof(struct tcphdr));
2008         th->th_sum = savecsum;
2009
2010         /*
2011          * Step 3: Update MD5 hash with TCP segment data.
2012          *         Use m_apply() to avoid an early m_pullup().
2013          */
2014         if (len > 0)
2015                 m_apply(m, doff, len, tcp_signature_apply, &ctx);
2016
2017         /*
2018          * Step 4: Update MD5 hash with shared secret.
2019          */
2020         MD5Update(&ctx, sav->key_auth->key_data, _KEYLEN(sav->key_auth));
2021         MD5Final(buf, &ctx);
2022
2023         key_sa_recordxfer(sav, m);
2024         KEY_FREESAV(&sav);
2025         return (0);
2026 }
2027 #endif /* TCP_SIGNATURE */
2028
2029 static int
2030 sysctl_drop(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2031 {
2032         /* addrs[0] is a foreign socket, addrs[1] is a local one. */
2033         struct sockaddr_storage addrs[2];
2034         struct inpcb *inp;
2035         struct tcpcb *tp;
2036         struct tcptw *tw;
2037         struct sockaddr_in *fin, *lin;
2038 #ifdef INET6
2039         struct sockaddr_in6 *fin6, *lin6;
2040         struct in6_addr f6, l6;
2041 #endif
2042         int error;
2043
2044         inp = NULL;
2045         fin = lin = NULL;
2046 #ifdef INET6
2047         fin6 = lin6 = NULL;
2048 #endif
2049         error = 0;
2050
2051         if (req->oldptr != NULL || req->oldlen != 0)
2052                 return (EINVAL);
2053         if (req->newptr == NULL)
2054                 return (EPERM);
2055         if (req->newlen < sizeof(addrs))
2056                 return (ENOMEM);
2057         error = SYSCTL_IN(req, &addrs, sizeof(addrs));
2058         if (error)
2059                 return (error);
2060
2061         switch (addrs[0].ss_family) {
2062 #ifdef INET6
2063         case AF_INET6:
2064                 fin6 = (struct sockaddr_in6 *)&addrs[0];
2065                 lin6 = (struct sockaddr_in6 *)&addrs[1];
2066                 if (fin6->sin6_len != sizeof(struct sockaddr_in6) ||
2067                     lin6->sin6_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
2068                         return (EINVAL);
2069                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&fin6->sin6_addr)) {
2070                         if (!IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&lin6->sin6_addr))
2071                                 return (EINVAL);
2072                         in6_sin6_2_sin_in_sock((struct sockaddr *)&addrs[0]);
2073                         in6_sin6_2_sin_in_sock((struct sockaddr *)&addrs[1]);
2074                         fin = (struct sockaddr_in *)&addrs[0];
2075                         lin = (struct sockaddr_in *)&addrs[1];
2076                         break;
2077                 }
2078                 error = sa6_embedscope(fin6, ip6_use_defzone);
2079                 if (error)
2080                         return (error);
2081                 error = sa6_embedscope(lin6, ip6_use_defzone);
2082                 if (error)
2083                         return (error);
2084                 break;
2085 #endif
2086         case AF_INET:
2087                 fin = (struct sockaddr_in *)&addrs[0];
2088                 lin = (struct sockaddr_in *)&addrs[1];
2089                 if (fin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in) ||
2090                     lin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2091                         return (EINVAL);
2092                 break;
2093         default:
2094                 return (EINVAL);
2095         }
2096         INP_INFO_WLOCK(&tcbinfo);
2097         switch (addrs[0].ss_family) {
2098 #ifdef INET6
2099         case AF_INET6:
2100                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo, &f6, fin6->sin6_port,
2101                     &l6, lin6->sin6_port, 0, NULL);
2102                 break;
2103 #endif
2104         case AF_INET:
2105                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo, fin->sin_addr, fin->sin_port,
2106                     lin->sin_addr, lin->sin_port, 0, NULL);
2107                 break;
2108         }
2109         if (inp != NULL) {
2110                 INP_WLOCK(inp);
2111                 if (inp->inp_flags & INP_TIMEWAIT) {
2112                         /*
2113                          * XXXRW: There currently exists a state where an
2114                          * inpcb is present, but its timewait state has been
2115                          * discarded.  For now, don't allow dropping of this
2116                          * type of inpcb.
2117                          */
2118                         tw = intotw(inp);
2119                         if (tw != NULL)
2120                                 tcp_twclose(tw, 0);
2121                         else
2122                                 INP_WUNLOCK(inp);
2123                 } else if (!(inp->inp_flags & INP_DROPPED) &&
2124                            !(inp->inp_socket->so_options & SO_ACCEPTCONN)) {
2125                         tp = intotcpcb(inp);
2126                         tp = tcp_drop(tp, ECONNABORTED);
2127                         if (tp != NULL)
2128                                 INP_WUNLOCK(inp);
2129                 } else
2130                         INP_WUNLOCK(inp);
2131         } else
2132                 error = ESRCH;
2133         INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
2134         return (error);
2135 }
2136
2137 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_DROP, drop,
2138     CTLTYPE_STRUCT|CTLFLAG_WR|CTLFLAG_SKIP, NULL,
2139     0, sysctl_drop, "", "Drop TCP connection");
2140
2141 /*
2142  * Generate a standardized TCP log line for use throughout the
2143  * tcp subsystem.  Memory allocation is done with M_NOWAIT to
2144  * allow use in the interrupt context.
2145  *
2146  * NB: The caller MUST free(s, M_TCPLOG) the returned string.
2147  * NB: The function may return NULL if memory allocation failed.
2148  *
2149  * Due to header inclusion and ordering limitations the struct ip
2150  * and ip6_hdr pointers have to be passed as void pointers.
2151  */
2152 char *
2153 tcp_log_addrs(struct in_conninfo *inc, struct tcphdr *th, void *ip4hdr,
2154     const void *ip6hdr)
2155 {
2156         char *s, *sp;
2157         size_t size;
2158         struct ip *ip;
2159 #ifdef INET6
2160         const struct ip6_hdr *ip6;
2161
2162         ip6 = (const struct ip6_hdr *)ip6hdr;
2163 #endif /* INET6 */
2164         ip = (struct ip *)ip4hdr;
2165
2166         /*
2167          * The log line looks like this:
2168          * "TCP: [1.2.3.4]:50332 to [1.2.3.4]:80 tcpflags 0x2<SYN>"
2169          */
2170         size = sizeof("TCP: []:12345 to []:12345 tcpflags 0x2<>") +
2171             sizeof(PRINT_TH_FLAGS) + 1 +
2172 #ifdef INET6
2173             2 * INET6_ADDRSTRLEN;
2174 #else
2175             2 * INET_ADDRSTRLEN;
2176 #endif /* INET6 */
2177
2178         /* Is logging enabled? */
2179         if (tcp_log_debug == 0 && tcp_log_in_vain == 0)
2180                 return (NULL);
2181
2182         s = malloc(size, M_TCPLOG, M_ZERO|M_NOWAIT);
2183         if (s == NULL)
2184                 return (NULL);
2185
2186         strcat(s, "TCP: [");
2187         sp = s + strlen(s);
2188
2189         if (inc && ((inc->inc_flags & INC_ISIPV6) == 0)) {
2190                 inet_ntoa_r(inc->inc_faddr, sp);
2191                 sp = s + strlen(s);
2192                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(inc->inc_fport));
2193                 sp = s + strlen(s);
2194                 inet_ntoa_r(inc->inc_laddr, sp);
2195                 sp = s + strlen(s);
2196                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(inc->inc_lport));
2197 #ifdef INET6
2198         } else if (inc) {
2199                 ip6_sprintf(sp, &inc->inc6_faddr);
2200                 sp = s + strlen(s);
2201                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(inc->inc_fport));
2202                 sp = s + strlen(s);
2203                 ip6_sprintf(sp, &inc->inc6_laddr);
2204                 sp = s + strlen(s);
2205                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(inc->inc_lport));
2206         } else if (ip6 && th) {
2207                 ip6_sprintf(sp, &ip6->ip6_src);
2208                 sp = s + strlen(s);
2209                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(th->th_sport));
2210                 sp = s + strlen(s);
2211                 ip6_sprintf(sp, &ip6->ip6_dst);
2212                 sp = s + strlen(s);
2213                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(th->th_dport));
2214 #endif /* INET6 */
2215         } else if (ip && th) {
2216                 inet_ntoa_r(ip->ip_src, sp);
2217                 sp = s + strlen(s);
2218                 sprintf(sp, "]:%i to [", ntohs(th->th_sport));
2219                 sp = s + strlen(s);
2220                 inet_ntoa_r(ip->ip_dst, sp);
2221                 sp = s + strlen(s);
2222                 sprintf(sp, "]:%i", ntohs(th->th_dport));
2223         } else {
2224                 free(s, M_TCPLOG);
2225                 return (NULL);
2226         }
2227         sp = s + strlen(s);
2228         if (th)
2229                 sprintf(sp, " tcpflags 0x%b", th->th_flags, PRINT_TH_FLAGS);
2230         if (*(s + size - 1) != '\0')
2231                 panic("%s: string too long", __func__);
2232         return (s);
2233 }