kernel - Fix syncache vs close(listen_socket) race
[dragonfly.git] / sys / netinet / tcp_subr.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2003, 2004 Jeffrey M. Hsu.  All rights reserved.
3  * Copyright (c) 2003, 2004 The DragonFly Project.  All rights reserved.
4  *
5  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
6  * by Jeffrey M. Hsu.
7  *
8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9  * modification, are permitted provided that the following conditions
10  * are met:
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
16  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
17  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
18  *    from this software without specific, prior written permission.
19  *
20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
21  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
22  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
23  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
24  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
25  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
26  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
27  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
28  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
29  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
30  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
31  * SUCH DAMAGE.
32  */
33
34 /*
35  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993, 1995
36  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
37  *
38  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
39  * modification, are permitted provided that the following conditions
40  * are met:
41  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
42  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
43  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
44  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
45  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
46  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
47  *    must display the following acknowledgement:
48  *      This product includes software developed by the University of
49  *      California, Berkeley and its contributors.
50  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
51  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
52  *    without specific prior written permission.
53  *
54  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
55  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
56  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
57  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
58  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
59  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
60  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
61  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
62  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
63  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
64  * SUCH DAMAGE.
65  *
66  *      @(#)tcp_subr.c  8.2 (Berkeley) 5/24/95
67  * $FreeBSD: src/sys/netinet/tcp_subr.c,v 1.73.2.31 2003/01/24 05:11:34 sam Exp $
68  * $DragonFly: src/sys/netinet/tcp_subr.c,v 1.63 2008/11/11 10:46:58 sephe Exp $
69  */
70
71 #include "opt_compat.h"
72 #include "opt_inet.h"
73 #include "opt_inet6.h"
74 #include "opt_ipsec.h"
75 #include "opt_tcpdebug.h"
76
77 #include <sys/param.h>
78 #include <sys/systm.h>
79 #include <sys/callout.h>
80 #include <sys/kernel.h>
81 #include <sys/sysctl.h>
82 #include <sys/malloc.h>
83 #include <sys/mpipe.h>
84 #include <sys/mbuf.h>
85 #ifdef INET6
86 #include <sys/domain.h>
87 #endif
88 #include <sys/proc.h>
89 #include <sys/priv.h>
90 #include <sys/socket.h>
91 #include <sys/socketvar.h>
92 #include <sys/protosw.h>
93 #include <sys/random.h>
94 #include <sys/in_cksum.h>
95 #include <sys/ktr.h>
96
97 #include <net/route.h>
98 #include <net/if.h>
99 #include <net/netisr.h>
100
101 #define _IP_VHL
102 #include <netinet/in.h>
103 #include <netinet/in_systm.h>
104 #include <netinet/ip.h>
105 #include <netinet/ip6.h>
106 #include <netinet/in_pcb.h>
107 #include <netinet6/in6_pcb.h>
108 #include <netinet/in_var.h>
109 #include <netinet/ip_var.h>
110 #include <netinet6/ip6_var.h>
111 #include <netinet/ip_icmp.h>
112 #ifdef INET6
113 #include <netinet/icmp6.h>
114 #endif
115 #include <netinet/tcp.h>
116 #include <netinet/tcp_fsm.h>
117 #include <netinet/tcp_seq.h>
118 #include <netinet/tcp_timer.h>
119 #include <netinet/tcp_timer2.h>
120 #include <netinet/tcp_var.h>
121 #include <netinet6/tcp6_var.h>
122 #include <netinet/tcpip.h>
123 #ifdef TCPDEBUG
124 #include <netinet/tcp_debug.h>
125 #endif
126 #include <netinet6/ip6protosw.h>
127
128 #ifdef IPSEC
129 #include <netinet6/ipsec.h>
130 #include <netproto/key/key.h>
131 #ifdef INET6
132 #include <netinet6/ipsec6.h>
133 #endif
134 #endif
135
136 #ifdef FAST_IPSEC
137 #include <netproto/ipsec/ipsec.h>
138 #ifdef INET6
139 #include <netproto/ipsec/ipsec6.h>
140 #endif
141 #define IPSEC
142 #endif
143
144 #include <sys/md5.h>
145 #include <machine/smp.h>
146
147 #include <sys/msgport2.h>
148 #include <sys/mplock2.h>
149 #include <net/netmsg2.h>
150
151 #if !defined(KTR_TCP)
152 #define KTR_TCP         KTR_ALL
153 #endif
154 KTR_INFO_MASTER(tcp);
155 /*
156 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, rxmsg, 0, "tcp getmsg", 0);
157 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, wait, 1, "tcp waitmsg", 0);
158 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, delayed, 2, "tcp execute delayed ops", 0);
159 */
160 #define logtcp(name)    KTR_LOG(tcp_ ## name)
161
162 struct inpcbinfo tcbinfo[MAXCPU];
163 struct tcpcbackqhead tcpcbackq[MAXCPU];
164
165 static struct lwkt_token tcp_port_token =
166                 LWKT_TOKEN_INITIALIZER(tcp_port_token);
167
168 int tcp_mssdflt = TCP_MSS;
169 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW,
170     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
171
172 #ifdef INET6
173 int tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
174 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt, CTLFLAG_RW,
175     &tcp_v6mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
176 #endif
177
178 /*
179  * Minimum MSS we accept and use. This prevents DoS attacks where
180  * we are forced to a ridiculous low MSS like 20 and send hundreds
181  * of packets instead of one. The effect scales with the available
182  * bandwidth and quickly saturates the CPU and network interface
183  * with packet generation and sending. Set to zero to disable MINMSS
184  * checking. This setting prevents us from sending too small packets.
185  */
186 int tcp_minmss = TCP_MINMSS;
187 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, minmss, CTLFLAG_RW,
188     &tcp_minmss , 0, "Minmum TCP Maximum Segment Size");
189
190 #if 0
191 static int tcp_rttdflt = TCPTV_SRTTDFLT / PR_SLOWHZ;
192 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_RTTDFLT, rttdflt, CTLFLAG_RW,
193     &tcp_rttdflt, 0, "Default maximum TCP Round Trip Time");
194 #endif
195
196 int tcp_do_rfc1323 = 1;
197 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW,
198     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
199
200 static int tcp_tcbhashsize = 0;
201 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RD,
202      &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control block hashtable");
203
204 static int do_tcpdrain = 1;
205 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW, &do_tcpdrain, 0,
206      "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
207
208 static int icmp_may_rst = 1;
209 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW, &icmp_may_rst, 0,
210     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
211
212 static int tcp_isn_reseed_interval = 0;
213 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
214     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
215
216 /*
217  * TCP bandwidth limiting sysctls.  The inflight limiter is now turned on
218  * by default, but with generous values which should allow maximal
219  * bandwidth.  In particular, the slop defaults to 50 (5 packets).
220  *
221  * The reason for doing this is that the limiter is the only mechanism we
222  * have which seems to do a really good job preventing receiver RX rings
223  * on network interfaces from getting blown out.  Even though GigE/10GigE
224  * is supposed to flow control it looks like either it doesn't actually
225  * do it or Open Source drivers do not properly enable it.
226  *
227  * People using the limiter to reduce bottlenecks on slower WAN connections
228  * should set the slop to 20 (2 packets).
229  */
230 static int tcp_inflight_enable = 1;
231 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_enable, CTLFLAG_RW,
232     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
233
234 static int tcp_inflight_debug = 0;
235 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_debug, CTLFLAG_RW,
236     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
237
238 static int tcp_inflight_min = 6144;
239 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_min, CTLFLAG_RW,
240     &tcp_inflight_min, 0, "Lower bound for TCP inflight window");
241
242 static int tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
243 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_max, CTLFLAG_RW,
244     &tcp_inflight_max, 0, "Upper bound for TCP inflight window");
245
246 static int tcp_inflight_stab = 50;
247 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_stab, CTLFLAG_RW,
248     &tcp_inflight_stab, 0, "Slop in maximal packets / 10 (20 = 3 packets)");
249
250 static MALLOC_DEFINE(M_TCPTEMP, "tcptemp", "TCP Templates for Keepalives");
251 static struct malloc_pipe tcptemp_mpipe;
252
253 static void tcp_willblock(void);
254 static void tcp_notify (struct inpcb *, int);
255
256 struct tcp_stats tcpstats_percpu[MAXCPU];
257 #ifdef SMP
258 static int
259 sysctl_tcpstats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
260 {
261         int cpu, error = 0;
262
263         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
264                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, &tcpstats_percpu[cpu],
265                                         sizeof(struct tcp_stats))))
266                         break;
267                 if ((error = SYSCTL_IN(req, &tcpstats_percpu[cpu],
268                                        sizeof(struct tcp_stats))))
269                         break;
270         }
271
272         return (error);
273 }
274 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
275     0, 0, sysctl_tcpstats, "S,tcp_stats", "TCP statistics");
276 #else
277 SYSCTL_STRUCT(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, CTLFLAG_RW,
278     &tcpstat, tcp_stats, "TCP statistics");
279 #endif
280
281 /*
282  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
283  *
284  * Note that this can be overridden by the kernel environment
285  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
286  */
287 #ifndef TCBHASHSIZE
288 #define TCBHASHSIZE     512
289 #endif
290
291 /*
292  * This is the actual shape of what we allocate using the zone
293  * allocator.  Doing it this way allows us to protect both structures
294  * using the same generation count, and also eliminates the overhead
295  * of allocating tcpcbs separately.  By hiding the structure here,
296  * we avoid changing most of the rest of the code (although it needs
297  * to be changed, eventually, for greater efficiency).
298  */
299 #define ALIGNMENT       32
300 #define ALIGNM1         (ALIGNMENT - 1)
301 struct  inp_tp {
302         union {
303                 struct  inpcb inp;
304                 char    align[(sizeof(struct inpcb) + ALIGNM1) & ~ALIGNM1];
305         } inp_tp_u;
306         struct  tcpcb tcb;
307         struct  tcp_callout inp_tp_rexmt;
308         struct  tcp_callout inp_tp_persist;
309         struct  tcp_callout inp_tp_keep;
310         struct  tcp_callout inp_tp_2msl;
311         struct  tcp_callout inp_tp_delack;
312         struct  netmsg_tcp_timer inp_tp_timermsg;
313 };
314 #undef ALIGNMENT
315 #undef ALIGNM1
316
317 /*
318  * Tcp initialization
319  */
320 void
321 tcp_init(void)
322 {
323         struct inpcbporthead *porthashbase;
324         struct inpcbinfo *ticb;
325         u_long porthashmask;
326         int hashsize = TCBHASHSIZE;
327         int cpu;
328
329         /*
330          * note: tcptemp is used for keepalives, and it is ok for an
331          * allocation to fail so do not specify MPF_INT.
332          */
333         mpipe_init(&tcptemp_mpipe, M_TCPTEMP, sizeof(struct tcptemp),
334                     25, -1, 0, NULL, NULL, NULL);
335
336         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
337         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
338         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
339         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
340         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
341         tcp_msl = TCPTV_MSL;
342         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
343         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
344
345         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
346         if (!powerof2(hashsize)) {
347                 kprintf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
348                 hashsize = 512; /* safe default */
349         }
350         tcp_tcbhashsize = hashsize;
351         porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB, &porthashmask);
352
353         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
354                 ticb = &tcbinfo[cpu];
355                 in_pcbinfo_init(ticb);
356                 ticb->cpu = cpu;
357                 ticb->hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
358                                           &ticb->hashmask);
359                 ticb->porthashbase = porthashbase;
360                 ticb->porthashmask = porthashmask;
361                 ticb->porttoken = &tcp_port_token;
362 #if 0
363                 ticb->porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
364                                               &ticb->porthashmask);
365 #endif
366                 ticb->wildcardhashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
367                                                   &ticb->wildcardhashmask);
368                 ticb->ipi_size = sizeof(struct inp_tp);
369                 TAILQ_INIT(&tcpcbackq[cpu]);
370         }
371
372         tcp_reass_maxseg = nmbclusters / 16;
373         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.reass.maxsegments", &tcp_reass_maxseg);
374
375 #ifdef INET6
376 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
377 #else
378 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
379 #endif
380         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
381                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
382         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
383                 panic("tcp_init");
384 #undef TCP_MINPROTOHDR
385
386         /*
387          * Initialize TCP statistics counters for each CPU.
388          */
389 #ifdef SMP
390         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
391                 bzero(&tcpstats_percpu[cpu], sizeof(struct tcp_stats));
392         }
393 #else
394         bzero(&tcpstat, sizeof(struct tcp_stats));
395 #endif
396
397         syncache_init();
398         netisr_register_rollup(tcp_willblock);
399 }
400
401 static void
402 tcp_willblock(void)
403 {
404         struct tcpcb *tp;
405         int cpu = mycpu->gd_cpuid;
406
407         while ((tp = TAILQ_FIRST(&tcpcbackq[cpu])) != NULL) {
408                 KKASSERT(tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ);
409                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
410                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[cpu], tp, t_outputq);
411                 tcp_output(tp);
412         }
413 }
414
415 /*
416  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
417  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
418  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
419  */
420 void
421 tcp_fillheaders(struct tcpcb *tp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
422 {
423         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
424         struct tcphdr *tcp_hdr = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
425
426 #ifdef INET6
427         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
428                 struct ip6_hdr *ip6;
429
430                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
431                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
432                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
433                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
434                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
435                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
436                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
437                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
438                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
439                 tcp_hdr->th_sum = 0;
440         } else
441 #endif
442         {
443                 struct ip *ip = (struct ip *) ip_ptr;
444
445                 ip->ip_vhl = IP_VHL_BORING;
446                 ip->ip_tos = 0;
447                 ip->ip_len = 0;
448                 ip->ip_id = 0;
449                 ip->ip_off = 0;
450                 ip->ip_ttl = 0;
451                 ip->ip_sum = 0;
452                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
453                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
454                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
455                 tcp_hdr->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr,
456                                     ip->ip_dst.s_addr,
457                                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP));
458         }
459
460         tcp_hdr->th_sport = inp->inp_lport;
461         tcp_hdr->th_dport = inp->inp_fport;
462         tcp_hdr->th_seq = 0;
463         tcp_hdr->th_ack = 0;
464         tcp_hdr->th_x2 = 0;
465         tcp_hdr->th_off = 5;
466         tcp_hdr->th_flags = 0;
467         tcp_hdr->th_win = 0;
468         tcp_hdr->th_urp = 0;
469 }
470
471 /*
472  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
473  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
474  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
475  */
476 struct tcptemp *
477 tcp_maketemplate(struct tcpcb *tp)
478 {
479         struct tcptemp *tmp;
480
481         if ((tmp = mpipe_alloc_nowait(&tcptemp_mpipe)) == NULL)
482                 return (NULL);
483         tcp_fillheaders(tp, &tmp->tt_ipgen, &tmp->tt_t);
484         return (tmp);
485 }
486
487 void
488 tcp_freetemplate(struct tcptemp *tmp)
489 {
490         mpipe_free(&tcptemp_mpipe, tmp);
491 }
492
493 /*
494  * Send a single message to the TCP at address specified by
495  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
496  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
497  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
498  * template for a connection.  If flags are given then we send
499  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
500  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
501  *
502  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
503  * segment are as specified by the parameters.
504  *
505  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
506  */
507 void
508 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
509             tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
510 {
511         int tlen;
512         int win = 0;
513         struct route *ro = NULL;
514         struct route sro;
515         struct ip *ip = ipgen;
516         struct tcphdr *nth;
517         int ipflags = 0;
518         struct route_in6 *ro6 = NULL;
519         struct route_in6 sro6;
520         struct ip6_hdr *ip6 = ipgen;
521         boolean_t use_tmpro = TRUE;
522 #ifdef INET6
523         boolean_t isipv6 = (IP_VHL_V(ip->ip_vhl) == 6);
524 #else
525         const boolean_t isipv6 = FALSE;
526 #endif
527
528         if (tp != NULL) {
529                 if (!(flags & TH_RST)) {
530                         win = ssb_space(&tp->t_inpcb->inp_socket->so_rcv);
531                         if (win < 0)
532                                 win = 0;
533                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
534                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
535                 }
536                 /*
537                  * Don't use the route cache of a listen socket,
538                  * it is not MPSAFE; use temporary route cache.
539                  */
540                 if (tp->t_state != TCPS_LISTEN) {
541                         if (isipv6)
542                                 ro6 = &tp->t_inpcb->in6p_route;
543                         else
544                                 ro = &tp->t_inpcb->inp_route;
545                         use_tmpro = FALSE;
546                 }
547         }
548         if (use_tmpro) {
549                 if (isipv6) {
550                         ro6 = &sro6;
551                         bzero(ro6, sizeof *ro6);
552                 } else {
553                         ro = &sro;
554                         bzero(ro, sizeof *ro);
555                 }
556         }
557         if (m == NULL) {
558                 m = m_gethdr(MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
559                 if (m == NULL)
560                         return;
561                 tlen = 0;
562                 m->m_data += max_linkhdr;
563                 if (isipv6) {
564                         bcopy(ip6, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip6_hdr));
565                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
566                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
567                 } else {
568                         bcopy(ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
569                         ip = mtod(m, struct ip *);
570                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
571                 }
572                 bcopy(th, nth, sizeof(struct tcphdr));
573                 flags = TH_ACK;
574         } else {
575                 m_freem(m->m_next);
576                 m->m_next = NULL;
577                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
578                 /* m_len is set later */
579                 tlen = 0;
580 #define xchg(a, b, type) { type t; t = a; a = b; b = t; }
581                 if (isipv6) {
582                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
583                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
584                 } else {
585                         xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
586                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
587                 }
588                 if (th != nth) {
589                         /*
590                          * this is usually a case when an extension header
591                          * exists between the IPv6 header and the
592                          * TCP header.
593                          */
594                         nth->th_sport = th->th_sport;
595                         nth->th_dport = th->th_dport;
596                 }
597                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
598 #undef xchg
599         }
600         if (isipv6) {
601                 ip6->ip6_flow = 0;
602                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
603                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
604                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof(struct tcphdr) + tlen));
605                 tlen += sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
606         } else {
607                 tlen += sizeof(struct tcpiphdr);
608                 ip->ip_len = tlen;
609                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
610         }
611         m->m_len = tlen;
612         m->m_pkthdr.len = tlen;
613         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
614         nth->th_seq = htonl(seq);
615         nth->th_ack = htonl(ack);
616         nth->th_x2 = 0;
617         nth->th_off = sizeof(struct tcphdr) >> 2;
618         nth->th_flags = flags;
619         if (tp != NULL)
620                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
621         else
622                 nth->th_win = htons((u_short)win);
623         nth->th_urp = 0;
624         if (isipv6) {
625                 nth->th_sum = 0;
626                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
627                                         sizeof(struct ip6_hdr),
628                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
629                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp ? tp->t_inpcb : NULL,
630                                                (ro6 && ro6->ro_rt) ?
631                                                 ro6->ro_rt->rt_ifp : NULL);
632         } else {
633                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
634                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
635                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
636                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
637         }
638 #ifdef TCPDEBUG
639         if (tp == NULL || (tp->t_inpcb->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
640                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
641 #endif
642         if (isipv6) {
643                 ip6_output(m, NULL, ro6, ipflags, NULL, NULL,
644                            tp ? tp->t_inpcb : NULL);
645                 if ((ro6 == &sro6) && (ro6->ro_rt != NULL)) {
646                         RTFREE(ro6->ro_rt);
647                         ro6->ro_rt = NULL;
648                 }
649         } else {
650                 ipflags |= IP_DEBUGROUTE;
651                 ip_output(m, NULL, ro, ipflags, NULL, tp ? tp->t_inpcb : NULL);
652                 if ((ro == &sro) && (ro->ro_rt != NULL)) {
653                         RTFREE(ro->ro_rt);
654                         ro->ro_rt = NULL;
655                 }
656         }
657 }
658
659 /*
660  * Create a new TCP control block, making an
661  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
662  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
663  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
664  */
665 struct tcpcb *
666 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
667 {
668         struct inp_tp *it;
669         struct tcpcb *tp;
670 #ifdef INET6
671         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
672 #else
673         const boolean_t isipv6 = FALSE;
674 #endif
675
676         it = (struct inp_tp *)inp;
677         tp = &it->tcb;
678         bzero(tp, sizeof(struct tcpcb));
679         LIST_INIT(&tp->t_segq);
680         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd = isipv6 ? tcp_v6mssdflt : tcp_mssdflt;
681
682         /* Set up our timeouts. */
683         tp->tt_rexmt = &it->inp_tp_rexmt;
684         tp->tt_persist = &it->inp_tp_persist;
685         tp->tt_keep = &it->inp_tp_keep;
686         tp->tt_2msl = &it->inp_tp_2msl;
687         tp->tt_delack = &it->inp_tp_delack;
688         tcp_inittimers(tp);
689
690         /*
691          * Zero out timer message.  We don't create it here,
692          * since the current CPU may not be the owner of this
693          * inpcb.
694          */
695         tp->tt_msg = &it->inp_tp_timermsg;
696         bzero(tp->tt_msg, sizeof(*tp->tt_msg));
697
698         if (tcp_do_rfc1323)
699                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE | TF_REQ_TSTMP);
700         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
701         tp->t_state = TCPS_CLOSED;
702         /*
703          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
704          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
705          * reasonable initial retransmit time.
706          */
707         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
708         tp->t_rttvar =
709             ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
710         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
711         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
712         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
713         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
714         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
715         tp->t_rcvtime = ticks;
716         /*
717          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
718          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
719          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
720          */
721         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
722         inp->inp_ppcb = tp;
723         tcp_sack_tcpcb_init(tp);
724         return (tp);            /* XXX */
725 }
726
727 /*
728  * Drop a TCP connection, reporting the specified error.
729  * If connection is synchronized, then send a RST to peer.
730  */
731 struct tcpcb *
732 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int error)
733 {
734         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
735
736         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
737                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
738                 tcp_output(tp);
739                 tcpstat.tcps_drops++;
740         } else
741                 tcpstat.tcps_conndrops++;
742         if (error == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
743                 error = tp->t_softerror;
744         so->so_error = error;
745         return (tcp_close(tp));
746 }
747
748 #ifdef SMP
749
750 struct netmsg_remwildcard {
751         struct netmsg_base      base;
752         struct inpcb            *nm_inp;
753         struct inpcbinfo        *nm_pcbinfo;
754 #if defined(INET6)
755         int                     nm_isinet6;
756 #else
757         int                     nm_unused01;
758 #endif
759 };
760
761 /*
762  * Wildcard inpcb's on SMP boxes must be removed from all cpus before the
763  * inp can be detached.  We do this by cycling through the cpus, ending up
764  * on the cpu controlling the inp last and then doing the disconnect.
765  */
766 static void
767 in_pcbremwildcardhash_handler(netmsg_t msg)
768 {
769         struct netmsg_remwildcard *nmsg = (struct netmsg_remwildcard *)msg;
770         int cpu;
771
772         cpu = nmsg->nm_pcbinfo->cpu;
773
774         if (cpu == nmsg->nm_inp->inp_pcbinfo->cpu) {
775                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
776 #ifdef INET6
777                 if (nmsg->nm_isinet6)
778                         in6_pcbdetach(nmsg->nm_inp);
779                 else
780 #endif
781                         in_pcbdetach(nmsg->nm_inp);
782                 lwkt_replymsg(&nmsg->base.lmsg, 0);
783         } else {
784                 in_pcbremwildcardhash_oncpu(nmsg->nm_inp, nmsg->nm_pcbinfo);
785                 cpu = (cpu + 1) % ncpus2;
786                 nmsg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
787                 lwkt_forwardmsg(cpu_portfn(cpu), &nmsg->base.lmsg);
788         }
789 }
790
791 #endif
792
793 /*
794  * Close a TCP control block:
795  *      discard all space held by the tcp
796  *      discard internet protocol block
797  *      wake up any sleepers
798  */
799 struct tcpcb *
800 tcp_close(struct tcpcb *tp)
801 {
802         struct tseg_qent *q;
803         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
804         struct socket *so = inp->inp_socket;
805         struct rtentry *rt;
806         boolean_t dosavessthresh;
807 #ifdef SMP
808         int cpu;
809 #endif
810 #ifdef INET6
811         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
812         boolean_t isafinet6 = (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6) != 0);
813 #else
814         const boolean_t isipv6 = FALSE;
815 #endif
816
817         /*
818          * The tp is not instantly destroyed in the wildcard case.  Setting
819          * the state to TCPS_TERMINATING will prevent the TCP stack from
820          * messing with it, though it should be noted that this change may
821          * not take effect on other cpus until we have chained the wildcard
822          * hash removal.
823          *
824          * XXX we currently depend on the BGL to synchronize the tp->t_state
825          * update and prevent other tcp protocol threads from accepting new
826          * connections on the listen socket we might be trying to close down.
827          */
828         KKASSERT(tp->t_state != TCPS_TERMINATING);
829         tp->t_state = TCPS_TERMINATING;
830
831         /*
832          * Make sure that all of our timers are stopped before we
833          * delete the PCB.  For listen TCP socket (tp->tt_msg == NULL),
834          * timers are never used.  If timer message is never created
835          * (tp->tt_msg->tt_tcb == NULL), timers are never used too.
836          */
837         if (tp->tt_msg != NULL && tp->tt_msg->tt_tcb != NULL) {
838                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_rexmt);
839                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_persist);
840                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_keep);
841                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_2msl);
842                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_delack);
843         }
844
845         if (tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ) {
846                 KKASSERT(tp->tt_cpu == mycpu->gd_cpuid);
847                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[tp->tt_cpu], tp, t_outputq);
848                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
849         }
850
851         /*
852          * If we got enough samples through the srtt filter,
853          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
854          * 'Enough' is arbitrarily defined as the 16 samples.
855          * 16 samples is enough for the srtt filter to converge
856          * to within 5% of the correct value; fewer samples and
857          * we could save a very bogus rtt.
858          *
859          * Don't update the default route's characteristics and don't
860          * update anything that the user "locked".
861          */
862         if (tp->t_rttupdated >= 16) {
863                 u_long i = 0;
864
865                 if (isipv6) {
866                         struct sockaddr_in6 *sin6;
867
868                         if ((rt = inp->in6p_route.ro_rt) == NULL)
869                                 goto no_valid_rt;
870                         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)rt_key(rt);
871                         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&sin6->sin6_addr))
872                                 goto no_valid_rt;
873                 } else
874                         if ((rt = inp->inp_route.ro_rt) == NULL ||
875                             ((struct sockaddr_in *)rt_key(rt))->
876                              sin_addr.s_addr == INADDR_ANY)
877                                 goto no_valid_rt;
878
879                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTT)) {
880                         i = tp->t_srtt * (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTT_SCALE));
881                         if (rt->rt_rmx.rmx_rtt && i)
882                                 /*
883                                  * filter this update to half the old & half
884                                  * the new values, converting scale.
885                                  * See route.h and tcp_var.h for a
886                                  * description of the scaling constants.
887                                  */
888                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt =
889                                     (rt->rt_rmx.rmx_rtt + i) / 2;
890                         else
891                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt = i;
892                         tcpstat.tcps_cachedrtt++;
893                 }
894                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTTVAR)) {
895                         i = tp->t_rttvar *
896                             (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTTVAR_SCALE));
897                         if (rt->rt_rmx.rmx_rttvar && i)
898                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar =
899                                     (rt->rt_rmx.rmx_rttvar + i) / 2;
900                         else
901                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar = i;
902                         tcpstat.tcps_cachedrttvar++;
903                 }
904                 /*
905                  * The old comment here said:
906                  * update the pipelimit (ssthresh) if it has been updated
907                  * already or if a pipesize was specified & the threshhold
908                  * got below half the pipesize.  I.e., wait for bad news
909                  * before we start updating, then update on both good
910                  * and bad news.
911                  *
912                  * But we want to save the ssthresh even if no pipesize is
913                  * specified explicitly in the route, because such
914                  * connections still have an implicit pipesize specified
915                  * by the global tcp_sendspace.  In the absence of a reliable
916                  * way to calculate the pipesize, it will have to do.
917                  */
918                 i = tp->snd_ssthresh;
919                 if (rt->rt_rmx.rmx_sendpipe != 0)
920                         dosavessthresh = (i < rt->rt_rmx.rmx_sendpipe/2);
921                 else
922                         dosavessthresh = (i < so->so_snd.ssb_hiwat/2);
923                 if (dosavessthresh ||
924                     (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_SSTHRESH) && (i != 0) &&
925                      (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh != 0))) {
926                         /*
927                          * convert the limit from user data bytes to
928                          * packets then to packet data bytes.
929                          */
930                         i = (i + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
931                         if (i < 2)
932                                 i = 2;
933                         i *= tp->t_maxseg +
934                              (isipv6 ?
935                               sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
936                               sizeof(struct tcpiphdr));
937                         if (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh)
938                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh =
939                                     (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh + i) / 2;
940                         else
941                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh = i;
942                         tcpstat.tcps_cachedssthresh++;
943                 }
944         }
945
946 no_valid_rt:
947         /* free the reassembly queue, if any */
948         while((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
949                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
950                 m_freem(q->tqe_m);
951                 FREE(q, M_TSEGQ);
952                 atomic_add_int(&tcp_reass_qsize, -1);
953         }
954         /*
955          * Throw away SACK blocks in scoreboard
956          */
957         if (TCP_DO_SACK(tp))
958                 tcp_sack_cleanup(&tp->scb);
959
960         /*
961          * Indicate a disconnected state.  The PCB is detached later on.
962          *
963          * NOTE: We do not clear inp->inp_ppcb until after the syncache
964          *       has been destroyed, else we risk racing syncache completions
965          *       on another cpu which need to dive the listen socket's tcpcb.
966          */
967         soisdisconnected(so);
968         tcp_destroy_timermsg(tp);
969         if (tp->t_flags & TF_SYNCACHE)
970                 syncache_destroy(tp);
971         inp->inp_ppcb = NULL;
972
973         /*
974          * Discard the inp.  In the SMP case a wildcard inp's hash (created
975          * by a listen socket or an INADDR_ANY udp socket) is replicated
976          * for each protocol thread and must be removed in the context of
977          * that thread.  This is accomplished by chaining the message
978          * through the cpus.
979          *
980          * If the inp is not wildcarded we simply detach, which will remove
981          * the any hashes still present for this inp.
982          */
983 #ifdef SMP
984         if (inp->inp_flags & INP_WILDCARD_MP) {
985                 struct netmsg_remwildcard *nmsg;
986
987                 cpu = (inp->inp_pcbinfo->cpu + 1) % ncpus2;
988                 nmsg = kmalloc(sizeof(struct netmsg_remwildcard),
989                                M_LWKTMSG, M_INTWAIT);
990                 netmsg_init(&nmsg->base, NULL, &netisr_afree_rport,
991                             0, in_pcbremwildcardhash_handler);
992 #ifdef INET6
993                 nmsg->nm_isinet6 = isafinet6;
994 #endif
995                 nmsg->nm_inp = inp;
996                 nmsg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
997                 lwkt_sendmsg(cpu_portfn(cpu), &nmsg->base.lmsg);
998         } else
999 #endif
1000         {
1001                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
1002 #ifdef INET6
1003                 if (isafinet6)
1004                         in6_pcbdetach(inp);
1005                 else
1006 #endif
1007                         in_pcbdetach(inp);
1008         }
1009         tcpstat.tcps_closed++;
1010         return (NULL);
1011 }
1012
1013 static __inline void
1014 tcp_drain_oncpu(struct inpcbhead *head)
1015 {
1016         struct inpcb *marker;
1017         struct inpcb *inpb;
1018         struct tcpcb *tcpb;
1019         struct tseg_qent *te;
1020
1021         /*
1022          * Allows us to block while running the list
1023          */
1024         marker = kmalloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1025         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1026         LIST_INSERT_HEAD(head, marker, inp_list);
1027
1028         while ((inpb = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL) {
1029                 if ((inpb->inp_flags & INP_PLACEMARKER) == 0 &&
1030                     (tcpb = intotcpcb(inpb)) != NULL &&
1031                     (te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq)) != NULL) {
1032                         LIST_REMOVE(te, tqe_q);
1033                         m_freem(te->tqe_m);
1034                         FREE(te, M_TSEGQ);
1035                         atomic_add_int(&tcp_reass_qsize, -1);
1036                         /* retry */
1037                 } else {
1038                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1039                         LIST_INSERT_AFTER(inpb, marker, inp_list);
1040                 }
1041         }
1042         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1043         kfree(marker, M_TEMP);
1044 }
1045
1046 #ifdef SMP
1047 struct netmsg_tcp_drain {
1048         struct netmsg_base      base;
1049         struct inpcbhead        *nm_head;
1050 };
1051
1052 static void
1053 tcp_drain_handler(netmsg_t msg)
1054 {
1055         struct netmsg_tcp_drain *nm = (void *)msg;
1056
1057         tcp_drain_oncpu(nm->nm_head);
1058         lwkt_replymsg(&nm->base.lmsg, 0);
1059 }
1060 #endif
1061
1062 void
1063 tcp_drain(void)
1064 {
1065 #ifdef SMP
1066         int cpu;
1067 #endif
1068
1069         if (!do_tcpdrain)
1070                 return;
1071
1072         /*
1073          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
1074          * if there is one...
1075          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
1076          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
1077          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
1078          *      useful.
1079          */
1080 #ifdef SMP
1081         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1082                 struct netmsg_tcp_drain *nm;
1083
1084                 if (cpu == mycpu->gd_cpuid) {
1085                         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[cpu].pcblisthead);
1086                 } else {
1087                         nm = kmalloc(sizeof(struct netmsg_tcp_drain),
1088                                      M_LWKTMSG, M_NOWAIT);
1089                         if (nm == NULL)
1090                                 continue;
1091                         netmsg_init(&nm->base, NULL, &netisr_afree_rport,
1092                                     0, tcp_drain_handler);
1093                         nm->nm_head = &tcbinfo[cpu].pcblisthead;
1094                         lwkt_sendmsg(cpu_portfn(cpu), &nm->base.lmsg);
1095                 }
1096         }
1097 #else
1098         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[0].pcblisthead);
1099 #endif
1100 }
1101
1102 /*
1103  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
1104  * store error as soft error, but wake up user
1105  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
1106  *
1107  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
1108  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
1109  */
1110 static void
1111 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
1112 {
1113         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1114
1115         /*
1116          * Ignore some errors if we are hooked up.
1117          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
1118          * and receives a second error, give up now.  This is better
1119          * than waiting a long time to establish a connection that
1120          * can never complete.
1121          */
1122         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1123              (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
1124               error == EHOSTDOWN)) {
1125                 return;
1126         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
1127             tp->t_softerror)
1128                 tcp_drop(tp, error);
1129         else
1130                 tp->t_softerror = error;
1131 #if 0
1132         wakeup(&so->so_timeo);
1133         sorwakeup(so);
1134         sowwakeup(so);
1135 #endif
1136 }
1137
1138 static int
1139 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1140 {
1141         int error, i, n;
1142         struct inpcb *marker;
1143         struct inpcb *inp;
1144         globaldata_t gd;
1145         int origcpu, ccpu;
1146
1147         error = 0;
1148         n = 0;
1149
1150         /*
1151          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
1152          * resource-intensive to repeat twice on every request.
1153          */
1154         if (req->oldptr == NULL) {
1155                 for (ccpu = 0; ccpu < ncpus; ++ccpu) {
1156                         gd = globaldata_find(ccpu);
1157                         n += tcbinfo[gd->gd_cpuid].ipi_count;
1158                 }
1159                 req->oldidx = (n + n/8 + 10) * sizeof(struct xtcpcb);
1160                 return (0);
1161         }
1162
1163         if (req->newptr != NULL)
1164                 return (EPERM);
1165
1166         marker = kmalloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1167         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1168
1169         /*
1170          * OK, now we're committed to doing something.  Run the inpcb list
1171          * for each cpu in the system and construct the output.  Use a
1172          * list placemarker to deal with list changes occuring during
1173          * copyout blockages (but otherwise depend on being on the correct
1174          * cpu to avoid races).
1175          */
1176         origcpu = mycpu->gd_cpuid;
1177         for (ccpu = 1; ccpu <= ncpus && error == 0; ++ccpu) {
1178                 globaldata_t rgd;
1179                 caddr_t inp_ppcb;
1180                 struct xtcpcb xt;
1181                 int cpu_id;
1182
1183                 cpu_id = (origcpu + ccpu) % ncpus;
1184                 if ((smp_active_mask & CPUMASK(cpu_id)) == 0)
1185                         continue;
1186                 rgd = globaldata_find(cpu_id);
1187                 lwkt_setcpu_self(rgd);
1188
1189                 n = tcbinfo[cpu_id].ipi_count;
1190
1191                 LIST_INSERT_HEAD(&tcbinfo[cpu_id].pcblisthead, marker, inp_list);
1192                 i = 0;
1193                 while ((inp = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL && i < n) {
1194                         /*
1195                          * process a snapshot of pcbs, ignoring placemarkers
1196                          * and using our own to allow SYSCTL_OUT to block.
1197                          */
1198                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1199                         LIST_INSERT_AFTER(inp, marker, inp_list);
1200
1201                         if (inp->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1202                                 continue;
1203                         if (prison_xinpcb(req->td, inp))
1204                                 continue;
1205
1206                         xt.xt_len = sizeof xt;
1207                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
1208                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
1209                         if (inp_ppcb != NULL)
1210                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1211                         else
1212                                 bzero(&xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1213                         if (inp->inp_socket)
1214                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
1215                         if ((error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt)) != 0)
1216                                 break;
1217                         ++i;
1218                 }
1219                 LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1220                 if (error == 0 && i < n) {
1221                         bzero(&xt, sizeof xt);
1222                         xt.xt_len = sizeof xt;
1223                         while (i < n) {
1224                                 error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
1225                                 if (error)
1226                                         break;
1227                                 ++i;
1228                         }
1229                 }
1230         }
1231
1232         /*
1233          * Make sure we are on the same cpu we were on originally, since
1234          * higher level callers expect this.  Also don't pollute caches with
1235          * migrated userland data by (eventually) returning to userland
1236          * on a different cpu.
1237          */
1238         lwkt_setcpu_self(globaldata_find(origcpu));
1239         kfree(marker, M_TEMP);
1240         return (error);
1241 }
1242
1243 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1244             tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1245
1246 static int
1247 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1248 {
1249         struct sockaddr_in addrs[2];
1250         struct inpcb *inp;
1251         int cpu;
1252         int error;
1253
1254         error = priv_check(req->td, PRIV_ROOT);
1255         if (error != 0)
1256                 return (error);
1257         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1258         if (error != 0)
1259                 return (error);
1260         crit_enter();
1261         cpu = tcp_addrcpu(addrs[1].sin_addr.s_addr, addrs[1].sin_port,
1262             addrs[0].sin_addr.s_addr, addrs[0].sin_port);
1263         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], addrs[1].sin_addr,
1264             addrs[1].sin_port, addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1265         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1266                 error = ENOENT;
1267                 goto out;
1268         }
1269         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1270 out:
1271         crit_exit();
1272         return (error);
1273 }
1274
1275 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1276     0, 0, tcp_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP connection");
1277
1278 #ifdef INET6
1279 static int
1280 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1281 {
1282         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1283         struct inpcb *inp;
1284         int error;
1285         boolean_t mapped = FALSE;
1286
1287         error = priv_check(req->td, PRIV_ROOT);
1288         if (error != 0)
1289                 return (error);
1290         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1291         if (error != 0)
1292                 return (error);
1293         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1294                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1295                         mapped = TRUE;
1296                 else
1297                         return (EINVAL);
1298         }
1299         crit_enter();
1300         if (mapped) {
1301                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1302                     *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1303                     addrs[1].sin6_port,
1304                     *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1305                     addrs[0].sin6_port,
1306                     0, NULL);
1307         } else {
1308                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1309                     &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1310                     &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port,
1311                     0, NULL);
1312         }
1313         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1314                 error = ENOENT;
1315                 goto out;
1316         }
1317         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1318 out:
1319         crit_exit();
1320         return (error);
1321 }
1322
1323 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1324             0, 0,
1325             tcp6_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP6 connection");
1326 #endif
1327
1328 struct netmsg_tcp_notify {
1329         struct netmsg_base base;
1330         void            (*nm_notify)(struct inpcb *, int);
1331         struct in_addr  nm_faddr;
1332         int             nm_arg;
1333 };
1334
1335 static void
1336 tcp_notifyall_oncpu(netmsg_t msg)
1337 {
1338         struct netmsg_tcp_notify *nm = (struct netmsg_tcp_notify *)msg;
1339         int nextcpu;
1340
1341         in_pcbnotifyall(&tcbinfo[mycpuid].pcblisthead, nm->nm_faddr,
1342                         nm->nm_arg, nm->nm_notify);
1343
1344         nextcpu = mycpuid + 1;
1345         if (nextcpu < ncpus2)
1346                 lwkt_forwardmsg(cpu_portfn(nextcpu), &nm->base.lmsg);
1347         else
1348                 lwkt_replymsg(&nm->base.lmsg, 0);
1349 }
1350
1351 void
1352 tcp_ctlinput(netmsg_t msg)
1353 {
1354         int cmd = msg->ctlinput.nm_cmd;
1355         struct sockaddr *sa = msg->ctlinput.nm_arg;
1356         struct ip *ip = msg->ctlinput.nm_extra;
1357         struct tcphdr *th;
1358         struct in_addr faddr;
1359         struct inpcb *inp;
1360         struct tcpcb *tp;
1361         void (*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1362         tcp_seq icmpseq;
1363         int arg, cpu;
1364
1365         if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0) {
1366                 goto done;
1367         }
1368
1369         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1370         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1371                 goto done;
1372
1373         arg = inetctlerrmap[cmd];
1374         if (cmd == PRC_QUENCH) {
1375                 notify = tcp_quench;
1376         } else if (icmp_may_rst &&
1377                    (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1378                     cmd == PRC_UNREACH_PORT ||
1379                     cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) &&
1380                    ip != NULL) {
1381                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1382         } else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1383                 struct icmp *icmp = (struct icmp *)
1384                     ((caddr_t)ip - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1385
1386                 arg = ntohs(icmp->icmp_nextmtu);
1387                 notify = tcp_mtudisc;
1388         } else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd)) {
1389                 ip = NULL;
1390                 notify = in_rtchange;
1391         } else if (cmd == PRC_HOSTDEAD) {
1392                 ip = NULL;
1393         }
1394
1395         if (ip != NULL) {
1396                 crit_enter();
1397                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip +
1398                                        (IP_VHL_HL(ip->ip_vhl) << 2));
1399                 cpu = tcp_addrcpu(faddr.s_addr, th->th_dport,
1400                                   ip->ip_src.s_addr, th->th_sport);
1401                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], faddr, th->th_dport,
1402                                         ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1403                 if ((inp != NULL) && (inp->inp_socket != NULL)) {
1404                         icmpseq = htonl(th->th_seq);
1405                         tp = intotcpcb(inp);
1406                         if (SEQ_GEQ(icmpseq, tp->snd_una) &&
1407                             SEQ_LT(icmpseq, tp->snd_max))
1408                                 (*notify)(inp, arg);
1409                 } else {
1410                         struct in_conninfo inc;
1411
1412                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1413                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1414                         inc.inc_faddr = faddr;
1415                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1416 #ifdef INET6
1417                         inc.inc_isipv6 = 0;
1418 #endif
1419                         syncache_unreach(&inc, th);
1420                 }
1421                 crit_exit();
1422         } else {
1423                 struct netmsg_tcp_notify *nm;
1424
1425                 KKASSERT(&curthread->td_msgport == cpu_portfn(0));
1426                 nm = kmalloc(sizeof(*nm), M_LWKTMSG, M_INTWAIT);
1427                 netmsg_init(&nm->base, NULL, &netisr_afree_rport,
1428                             0, tcp_notifyall_oncpu);
1429                 nm->nm_faddr = faddr;
1430                 nm->nm_arg = arg;
1431                 nm->nm_notify = notify;
1432
1433                 lwkt_sendmsg(cpu_portfn(0), &nm->base.lmsg);
1434         }
1435 done:
1436         lwkt_replymsg(&msg->lmsg, 0);
1437 }
1438
1439 #ifdef INET6
1440
1441 void
1442 tcp6_ctlinput(netmsg_t msg)
1443 {
1444         int cmd = msg->ctlinput.nm_cmd;
1445         struct sockaddr *sa = msg->ctlinput.nm_arg;
1446         void *d = msg->ctlinput.nm_extra;
1447         struct tcphdr th;
1448         void (*notify) (struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1449         struct ip6_hdr *ip6;
1450         struct mbuf *m;
1451         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1452         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1453         int off;
1454         struct tcp_portonly {
1455                 u_int16_t th_sport;
1456                 u_int16_t th_dport;
1457         } *thp;
1458         int arg;
1459
1460         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1461             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6)) {
1462                 goto out;
1463         }
1464
1465         arg = 0;
1466         if (cmd == PRC_QUENCH)
1467                 notify = tcp_quench;
1468         else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1469                 struct ip6ctlparam *ip6cp = d;
1470                 struct icmp6_hdr *icmp6 = ip6cp->ip6c_icmp6;
1471
1472                 arg = ntohl(icmp6->icmp6_mtu);
1473                 notify = tcp_mtudisc;
1474         } else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1475                  ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0)) {
1476                 goto out;
1477         }
1478
1479         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1480         if (d != NULL) {
1481                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1482                 m = ip6cp->ip6c_m;
1483                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1484                 off = ip6cp->ip6c_off;
1485                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1486         } else {
1487                 m = NULL;
1488                 ip6 = NULL;
1489                 off = 0;        /* fool gcc */
1490                 sa6_src = &sa6_any;
1491         }
1492
1493         if (ip6 != NULL) {
1494                 struct in_conninfo inc;
1495                 /*
1496                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1497                  * M and OFF are valid.
1498                  */
1499
1500                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1501                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof *thp)
1502                         goto out;
1503
1504                 bzero(&th, sizeof th);
1505                 m_copydata(m, off, sizeof *thp, (caddr_t)&th);
1506
1507                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, th.th_dport,
1508                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1509                     th.th_sport, cmd, arg, notify);
1510
1511                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1512                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1513                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1514                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1515                 inc.inc_isipv6 = 1;
1516                 syncache_unreach(&inc, &th);
1517         } else {
1518                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, 0,
1519                     (const struct sockaddr *)sa6_src, 0, cmd, arg, notify);
1520         }
1521 out:
1522         lwkt_replymsg(&msg->ctlinput.base.lmsg, 0);
1523 }
1524
1525 #endif
1526
1527 /*
1528  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1529  *
1530  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1531  * 1.  In SYN-ACK packets.
1532  * 2.  In SYN packets.
1533  *
1534  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1535  * tcp_syncache.c for details.
1536  *
1537  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1538  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1539  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1540  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1541  * RFC 1948 is used to generate sequence numbers.
1542  *
1543  * Implementation details:
1544  *
1545  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1546  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1547  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1548  * before rollover.
1549  *
1550  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1551  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1552  * as reseeding should not be necessary.
1553  *
1554  */
1555
1556 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1557
1558 u_char isn_secret[32];
1559 int isn_last_reseed;
1560 MD5_CTX isn_ctx;
1561
1562 tcp_seq
1563 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1564 {
1565         u_int32_t md5_buffer[4];
1566         tcp_seq new_isn;
1567
1568         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1569         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1570              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1571                 < (u_int)ticks))) {
1572                 read_random_unlimited(&isn_secret, sizeof isn_secret);
1573                 isn_last_reseed = ticks;
1574         }
1575
1576         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1577         MD5Init(&isn_ctx);
1578         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1579         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1580 #ifdef INET6
1581         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) {
1582                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1583                           sizeof(struct in6_addr));
1584                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1585                           sizeof(struct in6_addr));
1586         } else
1587 #endif
1588         {
1589                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1590                           sizeof(struct in_addr));
1591                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1592                           sizeof(struct in_addr));
1593         }
1594         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1595         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1596         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1597         new_isn += ticks * (ISN_BYTES_PER_SECOND / hz);
1598         return (new_isn);
1599 }
1600
1601 /*
1602  * When a source quench is received, close congestion window
1603  * to one segment.  We will gradually open it again as we proceed.
1604  */
1605 void
1606 tcp_quench(struct inpcb *inp, int error)
1607 {
1608         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1609
1610         if (tp != NULL) {
1611                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1612                 tp->snd_wacked = 0;
1613         }
1614 }
1615
1616 /*
1617  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1618  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1619  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1620  */
1621 void
1622 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int error)
1623 {
1624         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1625
1626         if ((tp != NULL) && (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT))
1627                 tcp_drop(tp, error);
1628 }
1629
1630 /*
1631  * When a `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1632  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1633  * since we know the packet we just sent was dropped.
1634  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1635  */
1636 void
1637 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int mtu)
1638 {
1639         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1640         struct rtentry *rt;
1641         struct socket *so = inp->inp_socket;
1642         int maxopd, mss;
1643 #ifdef INET6
1644         boolean_t isipv6 = ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
1645 #else
1646         const boolean_t isipv6 = FALSE;
1647 #endif
1648
1649         if (tp == NULL)
1650                 return;
1651
1652         /*
1653          * If no MTU is provided in the ICMP message, use the
1654          * next lower likely value, as specified in RFC 1191.
1655          */
1656         if (mtu == 0) {
1657                 int oldmtu;
1658
1659                 oldmtu = tp->t_maxopd + 
1660                     (isipv6 ?
1661                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1662                      sizeof(struct tcpiphdr));
1663                 mtu = ip_next_mtu(oldmtu, 0);
1664         }
1665
1666         if (isipv6)
1667                 rt = tcp_rtlookup6(&inp->inp_inc);
1668         else
1669                 rt = tcp_rtlookup(&inp->inp_inc);
1670         if (rt != NULL) {
1671                 if (rt->rt_rmx.rmx_mtu != 0 && rt->rt_rmx.rmx_mtu < mtu)
1672                         mtu = rt->rt_rmx.rmx_mtu;
1673
1674                 maxopd = mtu -
1675                     (isipv6 ?
1676                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1677                      sizeof(struct tcpiphdr));
1678
1679                 /*
1680                  * XXX - The following conditional probably violates the TCP
1681                  * spec.  The problem is that, since we don't know the
1682                  * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1683                  * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1684                  * never actually take place, because the conservative
1685                  * default is much less than the MTUs typically seen
1686                  * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1687                  * this under the carpet.
1688                  *
1689                  * The conservative default might not actually be a problem
1690                  * if the only case this occurs is when sending an initial
1691                  * SYN with options and data to a host we've never talked
1692                  * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1693                  * will get recorded and the new parameters should get
1694                  * recomputed.  For Further Study.
1695                  */
1696                 if (rt->rt_rmx.rmx_mssopt  && rt->rt_rmx.rmx_mssopt < maxopd)
1697                         maxopd = rt->rt_rmx.rmx_mssopt;
1698         } else
1699                 maxopd = mtu -
1700                     (isipv6 ?
1701                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1702                      sizeof(struct tcpiphdr));
1703
1704         if (tp->t_maxopd <= maxopd)
1705                 return;
1706         tp->t_maxopd = maxopd;
1707
1708         mss = maxopd;
1709         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP | TF_NOOPT)) ==
1710                            (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP))
1711                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1712
1713         /* round down to multiple of MCLBYTES */
1714 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0    /* test if MCLBYTES power of 2 */
1715         if (mss > MCLBYTES)
1716                 mss &= ~(MCLBYTES - 1); 
1717 #else
1718         if (mss > MCLBYTES)
1719                 mss = (mss / MCLBYTES) * MCLBYTES;
1720 #endif
1721
1722         if (so->so_snd.ssb_hiwat < mss)
1723                 mss = so->so_snd.ssb_hiwat;
1724
1725         tp->t_maxseg = mss;
1726         tp->t_rtttime = 0;
1727         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1728         tcp_output(tp);
1729         tcpstat.tcps_mturesent++;
1730 }
1731
1732 /*
1733  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1734  * is found and it cannot be allocated the return NULL.  This routine
1735  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1736  * to get the interface MTU.
1737  */
1738 struct rtentry *
1739 tcp_rtlookup(struct in_conninfo *inc)
1740 {
1741         struct route *ro = &inc->inc_route;
1742
1743         if (ro->ro_rt == NULL || !(ro->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1744                 /* No route yet, so try to acquire one */
1745                 if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1746                         /*
1747                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1748                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1749                          */
1750                         bzero(&ro->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in));
1751                         ro->ro_dst.sa_family = AF_INET;
1752                         ro->ro_dst.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1753                         ((struct sockaddr_in *) &ro->ro_dst)->sin_addr =
1754                             inc->inc_faddr;
1755                         rtalloc(ro);
1756                 }
1757         }
1758         return (ro->ro_rt);
1759 }
1760
1761 #ifdef INET6
1762 struct rtentry *
1763 tcp_rtlookup6(struct in_conninfo *inc)
1764 {
1765         struct route_in6 *ro6 = &inc->inc6_route;
1766
1767         if (ro6->ro_rt == NULL || !(ro6->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1768                 /* No route yet, so try to acquire one */
1769                 if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1770                         /*
1771                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1772                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1773                          */
1774                         bzero(&ro6->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in6));
1775                         ro6->ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1776                         ro6->ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1777                         ro6->ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1778                         rtalloc((struct route *)ro6);
1779                 }
1780         }
1781         return (ro6->ro_rt);
1782 }
1783 #endif
1784
1785 #ifdef IPSEC
1786 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1787 size_t
1788 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1789 {
1790         struct inpcb *inp;
1791         struct mbuf *m;
1792         size_t hdrsiz;
1793         struct ip *ip;
1794         struct tcphdr *th;
1795
1796         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1797                 return (0);
1798         MGETHDR(m, MB_DONTWAIT, MT_DATA);
1799         if (!m)
1800                 return (0);
1801
1802 #ifdef INET6
1803         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
1804                 struct ip6_hdr *ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1805
1806                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1807                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1808                     sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1809                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
1810                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1811         } else
1812 #endif
1813         {
1814                 ip = mtod(m, struct ip *);
1815                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1816                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1817                 tcp_fillheaders(tp, ip, th);
1818                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1819         }
1820
1821         m_free(m);
1822         return (hdrsiz);
1823 }
1824 #endif
1825
1826 /*
1827  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1828  *
1829  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1830  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1831  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1832  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1833  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1834  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1835  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1836  * side of the connection.
1837  *
1838  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1839  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1840  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1841  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1842  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1843  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1844  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1845  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1846  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1847  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1848  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1849  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1850  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1851  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1852  * resources.
1853  *
1854  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1855  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1856  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1857  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1858  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1859  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1860  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1861  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1862  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1863  * implementing the same algorithm.
1864  *
1865  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1866  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1867  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1868  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1869  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1870  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1871  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1872  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1873  * which to extend the algorithm.
1874  */
1875 void
1876 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1877 {
1878         u_long bw;
1879         u_long bwnd;
1880         int save_ticks;
1881         int delta_ticks;
1882
1883         /*
1884          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1885          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1886          */
1887         if (!tcp_inflight_enable) {
1888                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1889                 tp->snd_bandwidth = 0;
1890                 return;
1891         }
1892
1893         /*
1894          * Validate the delta time.  If a connection is new or has been idle
1895          * a long time we have to reset the bandwidth calculator.
1896          */
1897         save_ticks = ticks;
1898         delta_ticks = save_ticks - tp->t_bw_rtttime;
1899         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || delta_ticks < 0 || delta_ticks > hz * 10) {
1900                 tp->t_bw_rtttime = ticks;
1901                 tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1902                 if (tp->snd_bandwidth == 0)
1903                         tp->snd_bandwidth = tcp_inflight_min;
1904                 return;
1905         }
1906         if (delta_ticks == 0)
1907                 return;
1908
1909         /*
1910          * Sanity check, plus ignore pure window update acks.
1911          */
1912         if ((int)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) <= 0)
1913                 return;
1914
1915         /*
1916          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1917          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1918          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1919          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1920          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1921          * increases.
1922          */
1923         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz / delta_ticks;
1924         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1925         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1926         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1927
1928         tp->snd_bandwidth = bw;
1929
1930         /*
1931          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1932          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1933          * spot and also handles the bandwidth run-up case.  Without the
1934          * slop we could be locking ourselves into a lower bandwidth.
1935          *
1936          * Situations Handled:
1937          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1938          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1939          *          specified, and also does a good job preventing
1940          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1941          *          (at least for the transmit side).
1942          *
1943          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1944          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1945          *          increases).
1946          *
1947          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1948          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1949          *          a little work).
1950          *
1951          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1952          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be on
1953          *          very slow connections.  A value no smaller then 5 should
1954          *          be used, but only reduce this default if you have no other
1955          *          choice.
1956          */
1957
1958 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1959         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) +
1960                tcp_inflight_stab * (int)tp->t_maxseg / 10;
1961 #undef USERTT
1962
1963         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1964                 static int ltime;
1965                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1966                         ltime = ticks;
1967                         kprintf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1968                                 tp, bw, tp->t_rttbest, tp->t_srtt, bwnd);
1969                 }
1970         }
1971         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1972                 bwnd = tcp_inflight_min;
1973         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1974                 bwnd = tcp_inflight_max;
1975         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1976                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1977         tp->snd_bwnd = bwnd;
1978 }
1979
1980 #ifdef TCP_SIGNATURE
1981 /*
1982  * Compute TCP-MD5 hash of a TCP segment. (RFC2385)
1983  *
1984  * We do this over ip, tcphdr, segment data, and the key in the SADB.
1985  * When called from tcp_input(), we can be sure that th_sum has been
1986  * zeroed out and verified already.
1987  *
1988  * Return 0 if successful, otherwise return -1.
1989  *
1990  * XXX The key is retrieved from the system's PF_KEY SADB, by keying a
1991  * search with the destination IP address, and a 'magic SPI' to be
1992  * determined by the application. This is hardcoded elsewhere to 1179
1993  * right now. Another branch of this code exists which uses the SPD to
1994  * specify per-application flows but it is unstable.
1995  */
1996 int
1997 tcpsignature_compute(
1998         struct mbuf *m,         /* mbuf chain */
1999         int len,                /* length of TCP data */
2000         int optlen,             /* length of TCP options */
2001         u_char *buf,            /* storage for MD5 digest */
2002         u_int direction)        /* direction of flow */
2003 {
2004         struct ippseudo ippseudo;
2005         MD5_CTX ctx;
2006         int doff;
2007         struct ip *ip;
2008         struct ipovly *ipovly;
2009         struct secasvar *sav;
2010         struct tcphdr *th;
2011 #ifdef INET6
2012         struct ip6_hdr *ip6;
2013         struct in6_addr in6;
2014         uint32_t plen;
2015         uint16_t nhdr;
2016 #endif /* INET6 */
2017         u_short savecsum;
2018
2019         KASSERT(m != NULL, ("passed NULL mbuf. Game over."));
2020         KASSERT(buf != NULL, ("passed NULL storage pointer for MD5 signature"));
2021         /*
2022          * Extract the destination from the IP header in the mbuf.
2023          */
2024         ip = mtod(m, struct ip *);
2025 #ifdef INET6
2026         ip6 = NULL;     /* Make the compiler happy. */
2027 #endif /* INET6 */
2028         /*
2029          * Look up an SADB entry which matches the address found in
2030          * the segment.
2031          */
2032         switch (IP_VHL_V(ip->ip_vhl)) {
2033         case IPVERSION:
2034                 sav = key_allocsa(AF_INET, (caddr_t)&ip->ip_src, (caddr_t)&ip->ip_dst,
2035                                 IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
2036                 break;
2037 #ifdef INET6
2038         case (IPV6_VERSION >> 4):
2039                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
2040                 sav = key_allocsa(AF_INET6, (caddr_t)&ip6->ip6_src, (caddr_t)&ip6->ip6_dst,
2041                                 IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
2042                 break;
2043 #endif /* INET6 */
2044         default:
2045                 return (EINVAL);
2046                 /* NOTREACHED */
2047                 break;
2048         }
2049         if (sav == NULL) {
2050                 kprintf("%s: SADB lookup failed\n", __func__);
2051                 return (EINVAL);
2052         }
2053         MD5Init(&ctx);
2054
2055         /*
2056          * Step 1: Update MD5 hash with IP pseudo-header.
2057          *
2058          * XXX The ippseudo header MUST be digested in network byte order,
2059          * or else we'll fail the regression test. Assume all fields we've
2060          * been doing arithmetic on have been in host byte order.
2061          * XXX One cannot depend on ipovly->ih_len here. When called from
2062          * tcp_output(), the underlying ip_len member has not yet been set.
2063          */
2064         switch (IP_VHL_V(ip->ip_vhl)) {
2065         case IPVERSION:
2066                 ipovly = (struct ipovly *)ip;
2067                 ippseudo.ippseudo_src = ipovly->ih_src;
2068                 ippseudo.ippseudo_dst = ipovly->ih_dst;
2069                 ippseudo.ippseudo_pad = 0;
2070                 ippseudo.ippseudo_p = IPPROTO_TCP;
2071                 ippseudo.ippseudo_len = htons(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
2072                 MD5Update(&ctx, (char *)&ippseudo, sizeof(struct ippseudo));
2073                 th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip + sizeof(struct ip));
2074                 doff = sizeof(struct ip) + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
2075                 break;
2076 #ifdef INET6
2077         /*
2078          * RFC 2385, 2.0  Proposal
2079          * For IPv6, the pseudo-header is as described in RFC 2460, namely the
2080          * 128-bit source IPv6 address, 128-bit destination IPv6 address, zero-
2081          * extended next header value (to form 32 bits), and 32-bit segment
2082          * length.
2083          * Note: Upper-Layer Packet Length comes before Next Header.
2084          */
2085         case (IPV6_VERSION >> 4):
2086                 in6 = ip6->ip6_src;
2087                 in6_clearscope(&in6);
2088                 MD5Update(&ctx, (char *)&in6, sizeof(struct in6_addr));
2089                 in6 = ip6->ip6_dst;
2090                 in6_clearscope(&in6);
2091                 MD5Update(&ctx, (char *)&in6, sizeof(struct in6_addr));
2092                 plen = htonl(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
2093                 MD5Update(&ctx, (char *)&plen, sizeof(uint32_t));
2094                 nhdr = 0;
2095                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2096                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2097                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2098                 nhdr = IPPROTO_TCP;
2099                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2100                 th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip6 + sizeof(struct ip6_hdr));
2101                 doff = sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
2102                 break;
2103 #endif /* INET6 */
2104         default:
2105                 return (EINVAL);
2106                 /* NOTREACHED */
2107                 break;
2108         }
2109         /*
2110          * Step 2: Update MD5 hash with TCP header, excluding options.
2111          * The TCP checksum must be set to zero.
2112          */
2113         savecsum = th->th_sum;
2114         th->th_sum = 0;
2115         MD5Update(&ctx, (char *)th, sizeof(struct tcphdr));
2116         th->th_sum = savecsum;
2117         /*
2118          * Step 3: Update MD5 hash with TCP segment data.
2119          *         Use m_apply() to avoid an early m_pullup().
2120          */
2121         if (len > 0)
2122                 m_apply(m, doff, len, tcpsignature_apply, &ctx);
2123         /*
2124          * Step 4: Update MD5 hash with shared secret.
2125          */
2126         MD5Update(&ctx, _KEYBUF(sav->key_auth), _KEYLEN(sav->key_auth));
2127         MD5Final(buf, &ctx);
2128         key_sa_recordxfer(sav, m);
2129         key_freesav(sav);
2130         return (0);
2131 }
2132
2133 int
2134 tcpsignature_apply(void *fstate, void *data, unsigned int len)
2135 {
2136
2137         MD5Update((MD5_CTX *)fstate, (unsigned char *)data, len);
2138         return (0);
2139 }
2140 #endif /* TCP_SIGNATURE */