112536299c62250d304abee31eab5eedcf723804
[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  */
69
70 #include "opt_compat.h"
71 #include "opt_inet.h"
72 #include "opt_inet6.h"
73 #include "opt_ipsec.h"
74 #include "opt_tcpdebug.h"
75
76 #include <sys/param.h>
77 #include <sys/systm.h>
78 #include <sys/callout.h>
79 #include <sys/kernel.h>
80 #include <sys/sysctl.h>
81 #include <sys/malloc.h>
82 #include <sys/mpipe.h>
83 #include <sys/mbuf.h>
84 #ifdef INET6
85 #include <sys/domain.h>
86 #endif
87 #include <sys/proc.h>
88 #include <sys/priv.h>
89 #include <sys/socket.h>
90 #include <sys/socketvar.h>
91 #include <sys/protosw.h>
92 #include <sys/random.h>
93 #include <sys/in_cksum.h>
94 #include <sys/ktr.h>
95
96 #include <net/route.h>
97 #include <net/if.h>
98 #include <net/netisr.h>
99
100 #define _IP_VHL
101 #include <netinet/in.h>
102 #include <netinet/in_systm.h>
103 #include <netinet/ip.h>
104 #include <netinet/ip6.h>
105 #include <netinet/in_pcb.h>
106 #include <netinet6/in6_pcb.h>
107 #include <netinet/in_var.h>
108 #include <netinet/ip_var.h>
109 #include <netinet6/ip6_var.h>
110 #include <netinet/ip_icmp.h>
111 #ifdef INET6
112 #include <netinet/icmp6.h>
113 #endif
114 #include <netinet/tcp.h>
115 #include <netinet/tcp_fsm.h>
116 #include <netinet/tcp_seq.h>
117 #include <netinet/tcp_timer.h>
118 #include <netinet/tcp_timer2.h>
119 #include <netinet/tcp_var.h>
120 #include <netinet6/tcp6_var.h>
121 #include <netinet/tcpip.h>
122 #ifdef TCPDEBUG
123 #include <netinet/tcp_debug.h>
124 #endif
125 #include <netinet6/ip6protosw.h>
126
127 #ifdef IPSEC
128 #include <netinet6/ipsec.h>
129 #include <netproto/key/key.h>
130 #ifdef INET6
131 #include <netinet6/ipsec6.h>
132 #endif
133 #endif
134
135 #ifdef FAST_IPSEC
136 #include <netproto/ipsec/ipsec.h>
137 #ifdef INET6
138 #include <netproto/ipsec/ipsec6.h>
139 #endif
140 #define IPSEC
141 #endif
142
143 #include <sys/md5.h>
144 #include <machine/smp.h>
145
146 #include <sys/msgport2.h>
147 #include <sys/mplock2.h>
148 #include <net/netmsg2.h>
149
150 #if !defined(KTR_TCP)
151 #define KTR_TCP         KTR_ALL
152 #endif
153 /*
154 KTR_INFO_MASTER(tcp);
155 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, rxmsg, 0, "tcp getmsg", 0);
156 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, wait, 1, "tcp waitmsg", 0);
157 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, delayed, 2, "tcp execute delayed ops", 0);
158 #define logtcp(name)    KTR_LOG(tcp_ ## name)
159 */
160
161 struct inpcbinfo tcbinfo[MAXCPU];
162 struct tcpcbackqhead tcpcbackq[MAXCPU];
163
164 static struct lwkt_token tcp_port_token =
165                 LWKT_TOKEN_INITIALIZER(tcp_port_token);
166
167 int tcp_mssdflt = TCP_MSS;
168 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW,
169     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
170
171 #ifdef INET6
172 int tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
173 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt, CTLFLAG_RW,
174     &tcp_v6mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
175 #endif
176
177 /*
178  * Minimum MSS we accept and use. This prevents DoS attacks where
179  * we are forced to a ridiculous low MSS like 20 and send hundreds
180  * of packets instead of one. The effect scales with the available
181  * bandwidth and quickly saturates the CPU and network interface
182  * with packet generation and sending. Set to zero to disable MINMSS
183  * checking. This setting prevents us from sending too small packets.
184  */
185 int tcp_minmss = TCP_MINMSS;
186 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, minmss, CTLFLAG_RW,
187     &tcp_minmss , 0, "Minmum TCP Maximum Segment Size");
188
189 #if 0
190 static int tcp_rttdflt = TCPTV_SRTTDFLT / PR_SLOWHZ;
191 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_RTTDFLT, rttdflt, CTLFLAG_RW,
192     &tcp_rttdflt, 0, "Default maximum TCP Round Trip Time");
193 #endif
194
195 int tcp_do_rfc1323 = 1;
196 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW,
197     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
198
199 static int tcp_tcbhashsize = 0;
200 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RD,
201      &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control block hashtable");
202
203 static int do_tcpdrain = 1;
204 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW, &do_tcpdrain, 0,
205      "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
206
207 static int icmp_may_rst = 1;
208 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW, &icmp_may_rst, 0,
209     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
210
211 static int tcp_isn_reseed_interval = 0;
212 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
213     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
214
215 /*
216  * TCP bandwidth limiting sysctls.  The inflight limiter is now turned on
217  * by default, but with generous values which should allow maximal
218  * bandwidth.  In particular, the slop defaults to 50 (5 packets).
219  *
220  * The reason for doing this is that the limiter is the only mechanism we
221  * have which seems to do a really good job preventing receiver RX rings
222  * on network interfaces from getting blown out.  Even though GigE/10GigE
223  * is supposed to flow control it looks like either it doesn't actually
224  * do it or Open Source drivers do not properly enable it.
225  *
226  * People using the limiter to reduce bottlenecks on slower WAN connections
227  * should set the slop to 20 (2 packets).
228  */
229 static int tcp_inflight_enable = 1;
230 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_enable, CTLFLAG_RW,
231     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
232
233 static int tcp_inflight_debug = 0;
234 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_debug, CTLFLAG_RW,
235     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
236
237 static int tcp_inflight_min = 6144;
238 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_min, CTLFLAG_RW,
239     &tcp_inflight_min, 0, "Lower bound for TCP inflight window");
240
241 static int tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
242 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_max, CTLFLAG_RW,
243     &tcp_inflight_max, 0, "Upper bound for TCP inflight window");
244
245 static int tcp_inflight_stab = 50;
246 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_stab, CTLFLAG_RW,
247     &tcp_inflight_stab, 0, "Slop in maximal packets / 10 (20 = 3 packets)");
248
249 static MALLOC_DEFINE(M_TCPTEMP, "tcptemp", "TCP Templates for Keepalives");
250 static struct malloc_pipe tcptemp_mpipe;
251
252 static void tcp_willblock(void);
253 static void tcp_notify (struct inpcb *, int);
254
255 struct tcp_stats tcpstats_percpu[MAXCPU];
256 #ifdef SMP
257 static int
258 sysctl_tcpstats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
259 {
260         int cpu, error = 0;
261
262         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
263                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, &tcpstats_percpu[cpu],
264                                         sizeof(struct tcp_stats))))
265                         break;
266                 if ((error = SYSCTL_IN(req, &tcpstats_percpu[cpu],
267                                        sizeof(struct tcp_stats))))
268                         break;
269         }
270
271         return (error);
272 }
273 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
274     0, 0, sysctl_tcpstats, "S,tcp_stats", "TCP statistics");
275 #else
276 SYSCTL_STRUCT(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, CTLFLAG_RW,
277     &tcpstat, tcp_stats, "TCP statistics");
278 #endif
279
280 /*
281  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
282  *
283  * Note that this can be overridden by the kernel environment
284  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
285  */
286 #ifndef TCBHASHSIZE
287 #define TCBHASHSIZE     512
288 #endif
289
290 /*
291  * This is the actual shape of what we allocate using the zone
292  * allocator.  Doing it this way allows us to protect both structures
293  * using the same generation count, and also eliminates the overhead
294  * of allocating tcpcbs separately.  By hiding the structure here,
295  * we avoid changing most of the rest of the code (although it needs
296  * to be changed, eventually, for greater efficiency).
297  */
298 #define ALIGNMENT       32
299 #define ALIGNM1         (ALIGNMENT - 1)
300 struct  inp_tp {
301         union {
302                 struct  inpcb inp;
303                 char    align[(sizeof(struct inpcb) + ALIGNM1) & ~ALIGNM1];
304         } inp_tp_u;
305         struct  tcpcb tcb;
306         struct  tcp_callout inp_tp_rexmt;
307         struct  tcp_callout inp_tp_persist;
308         struct  tcp_callout inp_tp_keep;
309         struct  tcp_callout inp_tp_2msl;
310         struct  tcp_callout inp_tp_delack;
311         struct  netmsg_tcp_timer inp_tp_timermsg;
312 };
313 #undef ALIGNMENT
314 #undef ALIGNM1
315
316 /*
317  * Tcp initialization
318  */
319 void
320 tcp_init(void)
321 {
322         struct inpcbporthead *porthashbase;
323         struct inpcbinfo *ticb;
324         u_long porthashmask;
325         int hashsize = TCBHASHSIZE;
326         int cpu;
327
328         /*
329          * note: tcptemp is used for keepalives, and it is ok for an
330          * allocation to fail so do not specify MPF_INT.
331          */
332         mpipe_init(&tcptemp_mpipe, M_TCPTEMP, sizeof(struct tcptemp),
333                     25, -1, 0, NULL, NULL, NULL);
334
335         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
336         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
337         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
338         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
339         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
340         tcp_msl = TCPTV_MSL;
341         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
342         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
343
344         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
345         if (!powerof2(hashsize)) {
346                 kprintf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
347                 hashsize = 512; /* safe default */
348         }
349         tcp_tcbhashsize = hashsize;
350         porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB, &porthashmask);
351
352         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
353                 ticb = &tcbinfo[cpu];
354                 in_pcbinfo_init(ticb);
355                 ticb->cpu = cpu;
356                 ticb->hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
357                                           &ticb->hashmask);
358                 ticb->porthashbase = porthashbase;
359                 ticb->porthashmask = porthashmask;
360                 ticb->porttoken = &tcp_port_token;
361 #if 0
362                 ticb->porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
363                                               &ticb->porthashmask);
364 #endif
365                 ticb->wildcardhashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
366                                                   &ticb->wildcardhashmask);
367                 ticb->ipi_size = sizeof(struct inp_tp);
368                 TAILQ_INIT(&tcpcbackq[cpu]);
369         }
370
371         tcp_reass_maxseg = nmbclusters / 16;
372         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.reass.maxsegments", &tcp_reass_maxseg);
373
374 #ifdef INET6
375 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
376 #else
377 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
378 #endif
379         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
380                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
381         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
382                 panic("tcp_init");
383 #undef TCP_MINPROTOHDR
384
385         /*
386          * Initialize TCP statistics counters for each CPU.
387          */
388 #ifdef SMP
389         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
390                 bzero(&tcpstats_percpu[cpu], sizeof(struct tcp_stats));
391         }
392 #else
393         bzero(&tcpstat, sizeof(struct tcp_stats));
394 #endif
395
396         syncache_init();
397         netisr_register_rollup(tcp_willblock);
398 }
399
400 static void
401 tcp_willblock(void)
402 {
403         struct tcpcb *tp;
404         int cpu = mycpu->gd_cpuid;
405
406         while ((tp = TAILQ_FIRST(&tcpcbackq[cpu])) != NULL) {
407                 KKASSERT(tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ);
408                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
409                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[cpu], tp, t_outputq);
410                 tcp_output(tp);
411         }
412 }
413
414 /*
415  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
416  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
417  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
418  */
419 void
420 tcp_fillheaders(struct tcpcb *tp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
421 {
422         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
423         struct tcphdr *tcp_hdr = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
424
425 #ifdef INET6
426         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
427                 struct ip6_hdr *ip6;
428
429                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
430                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
431                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
432                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
433                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
434                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
435                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
436                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
437                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
438                 tcp_hdr->th_sum = 0;
439         } else
440 #endif
441         {
442                 struct ip *ip = (struct ip *) ip_ptr;
443
444                 ip->ip_vhl = IP_VHL_BORING;
445                 ip->ip_tos = 0;
446                 ip->ip_len = 0;
447                 ip->ip_id = 0;
448                 ip->ip_off = 0;
449                 ip->ip_ttl = 0;
450                 ip->ip_sum = 0;
451                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
452                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
453                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
454                 tcp_hdr->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr,
455                                     ip->ip_dst.s_addr,
456                                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP));
457         }
458
459         tcp_hdr->th_sport = inp->inp_lport;
460         tcp_hdr->th_dport = inp->inp_fport;
461         tcp_hdr->th_seq = 0;
462         tcp_hdr->th_ack = 0;
463         tcp_hdr->th_x2 = 0;
464         tcp_hdr->th_off = 5;
465         tcp_hdr->th_flags = 0;
466         tcp_hdr->th_win = 0;
467         tcp_hdr->th_urp = 0;
468 }
469
470 /*
471  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
472  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
473  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
474  */
475 struct tcptemp *
476 tcp_maketemplate(struct tcpcb *tp)
477 {
478         struct tcptemp *tmp;
479
480         if ((tmp = mpipe_alloc_nowait(&tcptemp_mpipe)) == NULL)
481                 return (NULL);
482         tcp_fillheaders(tp, &tmp->tt_ipgen, &tmp->tt_t);
483         return (tmp);
484 }
485
486 void
487 tcp_freetemplate(struct tcptemp *tmp)
488 {
489         mpipe_free(&tcptemp_mpipe, tmp);
490 }
491
492 /*
493  * Send a single message to the TCP at address specified by
494  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
495  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
496  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
497  * template for a connection.  If flags are given then we send
498  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
499  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
500  *
501  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
502  * segment are as specified by the parameters.
503  *
504  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
505  */
506 void
507 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
508             tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
509 {
510         int tlen;
511         int win = 0;
512         struct route *ro = NULL;
513         struct route sro;
514         struct ip *ip = ipgen;
515         struct tcphdr *nth;
516         int ipflags = 0;
517         struct route_in6 *ro6 = NULL;
518         struct route_in6 sro6;
519         struct ip6_hdr *ip6 = ipgen;
520         boolean_t use_tmpro = TRUE;
521 #ifdef INET6
522         boolean_t isipv6 = (IP_VHL_V(ip->ip_vhl) == 6);
523 #else
524         const boolean_t isipv6 = FALSE;
525 #endif
526
527         if (tp != NULL) {
528                 if (!(flags & TH_RST)) {
529                         win = ssb_space(&tp->t_inpcb->inp_socket->so_rcv);
530                         if (win < 0)
531                                 win = 0;
532                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
533                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
534                 }
535                 /*
536                  * Don't use the route cache of a listen socket,
537                  * it is not MPSAFE; use temporary route cache.
538                  */
539                 if (tp->t_state != TCPS_LISTEN) {
540                         if (isipv6)
541                                 ro6 = &tp->t_inpcb->in6p_route;
542                         else
543                                 ro = &tp->t_inpcb->inp_route;
544                         use_tmpro = FALSE;
545                 }
546         }
547         if (use_tmpro) {
548                 if (isipv6) {
549                         ro6 = &sro6;
550                         bzero(ro6, sizeof *ro6);
551                 } else {
552                         ro = &sro;
553                         bzero(ro, sizeof *ro);
554                 }
555         }
556         if (m == NULL) {
557                 m = m_gethdr(MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
558                 if (m == NULL)
559                         return;
560                 tlen = 0;
561                 m->m_data += max_linkhdr;
562                 if (isipv6) {
563                         bcopy(ip6, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip6_hdr));
564                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
565                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
566                 } else {
567                         bcopy(ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
568                         ip = mtod(m, struct ip *);
569                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
570                 }
571                 bcopy(th, nth, sizeof(struct tcphdr));
572                 flags = TH_ACK;
573         } else {
574                 m_freem(m->m_next);
575                 m->m_next = NULL;
576                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
577                 /* m_len is set later */
578                 tlen = 0;
579 #define xchg(a, b, type) { type t; t = a; a = b; b = t; }
580                 if (isipv6) {
581                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
582                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
583                 } else {
584                         xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
585                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
586                 }
587                 if (th != nth) {
588                         /*
589                          * this is usually a case when an extension header
590                          * exists between the IPv6 header and the
591                          * TCP header.
592                          */
593                         nth->th_sport = th->th_sport;
594                         nth->th_dport = th->th_dport;
595                 }
596                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
597 #undef xchg
598         }
599         if (isipv6) {
600                 ip6->ip6_flow = 0;
601                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
602                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
603                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof(struct tcphdr) + tlen));
604                 tlen += sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
605         } else {
606                 tlen += sizeof(struct tcpiphdr);
607                 ip->ip_len = tlen;
608                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
609         }
610         m->m_len = tlen;
611         m->m_pkthdr.len = tlen;
612         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
613         nth->th_seq = htonl(seq);
614         nth->th_ack = htonl(ack);
615         nth->th_x2 = 0;
616         nth->th_off = sizeof(struct tcphdr) >> 2;
617         nth->th_flags = flags;
618         if (tp != NULL)
619                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
620         else
621                 nth->th_win = htons((u_short)win);
622         nth->th_urp = 0;
623         if (isipv6) {
624                 nth->th_sum = 0;
625                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
626                                         sizeof(struct ip6_hdr),
627                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
628                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp ? tp->t_inpcb : NULL,
629                                                (ro6 && ro6->ro_rt) ?
630                                                 ro6->ro_rt->rt_ifp : NULL);
631         } else {
632                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
633                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
634                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
635                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
636         }
637 #ifdef TCPDEBUG
638         if (tp == NULL || (tp->t_inpcb->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
639                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
640 #endif
641         if (isipv6) {
642                 ip6_output(m, NULL, ro6, ipflags, NULL, NULL,
643                            tp ? tp->t_inpcb : NULL);
644                 if ((ro6 == &sro6) && (ro6->ro_rt != NULL)) {
645                         RTFREE(ro6->ro_rt);
646                         ro6->ro_rt = NULL;
647                 }
648         } else {
649                 ipflags |= IP_DEBUGROUTE;
650                 ip_output(m, NULL, ro, ipflags, NULL, tp ? tp->t_inpcb : NULL);
651                 if ((ro == &sro) && (ro->ro_rt != NULL)) {
652                         RTFREE(ro->ro_rt);
653                         ro->ro_rt = NULL;
654                 }
655         }
656 }
657
658 /*
659  * Create a new TCP control block, making an
660  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
661  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
662  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
663  */
664 struct tcpcb *
665 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
666 {
667         struct inp_tp *it;
668         struct tcpcb *tp;
669 #ifdef INET6
670         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
671 #else
672         const boolean_t isipv6 = FALSE;
673 #endif
674
675         it = (struct inp_tp *)inp;
676         tp = &it->tcb;
677         bzero(tp, sizeof(struct tcpcb));
678         LIST_INIT(&tp->t_segq);
679         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd = isipv6 ? tcp_v6mssdflt : tcp_mssdflt;
680
681         /* Set up our timeouts. */
682         tp->tt_rexmt = &it->inp_tp_rexmt;
683         tp->tt_persist = &it->inp_tp_persist;
684         tp->tt_keep = &it->inp_tp_keep;
685         tp->tt_2msl = &it->inp_tp_2msl;
686         tp->tt_delack = &it->inp_tp_delack;
687         tcp_inittimers(tp);
688
689         /*
690          * Zero out timer message.  We don't create it here,
691          * since the current CPU may not be the owner of this
692          * inpcb.
693          */
694         tp->tt_msg = &it->inp_tp_timermsg;
695         bzero(tp->tt_msg, sizeof(*tp->tt_msg));
696
697         tp->t_keepinit = tcp_keepinit;
698         tp->t_keepidle = tcp_keepidle;
699
700         if (tcp_do_rfc1323)
701                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE | TF_REQ_TSTMP);
702         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
703         tp->t_state = TCPS_CLOSED;
704         /*
705          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
706          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
707          * reasonable initial retransmit time.
708          */
709         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
710         tp->t_rttvar =
711             ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
712         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
713         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
714         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
715         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
716         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
717         tp->t_rcvtime = ticks;
718         /*
719          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
720          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
721          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
722          */
723         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
724         inp->inp_ppcb = tp;
725         tcp_sack_tcpcb_init(tp);
726         return (tp);            /* XXX */
727 }
728
729 /*
730  * Drop a TCP connection, reporting the specified error.
731  * If connection is synchronized, then send a RST to peer.
732  */
733 struct tcpcb *
734 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int error)
735 {
736         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
737
738         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
739                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
740                 tcp_output(tp);
741                 tcpstat.tcps_drops++;
742         } else
743                 tcpstat.tcps_conndrops++;
744         if (error == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
745                 error = tp->t_softerror;
746         so->so_error = error;
747         return (tcp_close(tp));
748 }
749
750 #ifdef SMP
751
752 struct netmsg_listen_detach {
753         struct netmsg_base      base;
754         struct tcpcb            *nm_tp;
755 };
756
757 static void
758 tcp_listen_detach_handler(netmsg_t msg)
759 {
760         struct netmsg_listen_detach *nmsg = (struct netmsg_listen_detach *)msg;
761         struct tcpcb *tp = nmsg->nm_tp;
762         int cpu = mycpuid, nextcpu;
763
764         if (tp->t_flags & TF_LISTEN)
765                 syncache_destroy(tp);
766
767         in_pcbremwildcardhash_oncpu(tp->t_inpcb, &tcbinfo[cpu]);
768
769         nextcpu = cpu + 1;
770         if (nextcpu < ncpus2)
771                 lwkt_forwardmsg(cpu_portfn(nextcpu), &nmsg->base.lmsg);
772         else
773                 lwkt_replymsg(&nmsg->base.lmsg, 0);
774 }
775
776 #endif
777
778 /*
779  * Close a TCP control block:
780  *      discard all space held by the tcp
781  *      discard internet protocol block
782  *      wake up any sleepers
783  */
784 struct tcpcb *
785 tcp_close(struct tcpcb *tp)
786 {
787         struct tseg_qent *q;
788         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
789         struct socket *so = inp->inp_socket;
790         struct rtentry *rt;
791         boolean_t dosavessthresh;
792 #ifdef INET6
793         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
794         boolean_t isafinet6 = (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6) != 0);
795 #else
796         const boolean_t isipv6 = FALSE;
797 #endif
798
799 #ifdef SMP
800         /*
801          * INP_WILDCARD_MP indicates that listen(2) has been called on
802          * this socket.  This implies:
803          * - A wildcard inp's hash is replicated for each protocol thread.
804          * - Syncache for this inp grows independently in each protocol
805          *   thread.
806          * - There is more than one cpu
807          *
808          * We have to chain a message to the rest of the protocol threads
809          * to cleanup the wildcard hash and the syncache.  The cleanup
810          * in the current protocol thread is defered till the end of this
811          * function.
812          *
813          * NOTE:
814          * After cleanup the inp's hash and syncache entries, this inp will
815          * no longer be available to the rest of the protocol threads, so we
816          * are safe to whack the inp in the following code.
817          */
818         if (inp->inp_flags & INP_WILDCARD_MP) {
819                 struct netmsg_listen_detach nmsg;
820
821                 KKASSERT(so->so_port == cpu_portfn(0));
822                 KKASSERT(&curthread->td_msgport == cpu_portfn(0));
823                 KKASSERT(inp->inp_pcbinfo == &tcbinfo[0]);
824
825                 netmsg_init(&nmsg.base, NULL, &curthread->td_msgport,
826                             MSGF_PRIORITY, tcp_listen_detach_handler);
827                 nmsg.nm_tp = tp;
828                 lwkt_domsg(cpu_portfn(1), &nmsg.base.lmsg, 0);
829
830                 inp->inp_flags &= ~INP_WILDCARD_MP;
831         }
832 #endif
833
834         KKASSERT(tp->t_state != TCPS_TERMINATING);
835         tp->t_state = TCPS_TERMINATING;
836
837         /*
838          * Make sure that all of our timers are stopped before we
839          * delete the PCB.  For listen TCP socket (tp->tt_msg == NULL),
840          * timers are never used.  If timer message is never created
841          * (tp->tt_msg->tt_tcb == NULL), timers are never used too.
842          */
843         if (tp->tt_msg != NULL && tp->tt_msg->tt_tcb != NULL) {
844                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_rexmt);
845                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_persist);
846                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_keep);
847                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_2msl);
848                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_delack);
849         }
850
851         if (tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ) {
852                 KKASSERT(tp->tt_cpu == mycpu->gd_cpuid);
853                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[tp->tt_cpu], tp, t_outputq);
854                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
855         }
856
857         /*
858          * If we got enough samples through the srtt filter,
859          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
860          * 'Enough' is arbitrarily defined as the 16 samples.
861          * 16 samples is enough for the srtt filter to converge
862          * to within 5% of the correct value; fewer samples and
863          * we could save a very bogus rtt.
864          *
865          * Don't update the default route's characteristics and don't
866          * update anything that the user "locked".
867          */
868         if (tp->t_rttupdated >= 16) {
869                 u_long i = 0;
870
871                 if (isipv6) {
872                         struct sockaddr_in6 *sin6;
873
874                         if ((rt = inp->in6p_route.ro_rt) == NULL)
875                                 goto no_valid_rt;
876                         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)rt_key(rt);
877                         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&sin6->sin6_addr))
878                                 goto no_valid_rt;
879                 } else
880                         if ((rt = inp->inp_route.ro_rt) == NULL ||
881                             ((struct sockaddr_in *)rt_key(rt))->
882                              sin_addr.s_addr == INADDR_ANY)
883                                 goto no_valid_rt;
884
885                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTT)) {
886                         i = tp->t_srtt * (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTT_SCALE));
887                         if (rt->rt_rmx.rmx_rtt && i)
888                                 /*
889                                  * filter this update to half the old & half
890                                  * the new values, converting scale.
891                                  * See route.h and tcp_var.h for a
892                                  * description of the scaling constants.
893                                  */
894                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt =
895                                     (rt->rt_rmx.rmx_rtt + i) / 2;
896                         else
897                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt = i;
898                         tcpstat.tcps_cachedrtt++;
899                 }
900                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTTVAR)) {
901                         i = tp->t_rttvar *
902                             (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTTVAR_SCALE));
903                         if (rt->rt_rmx.rmx_rttvar && i)
904                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar =
905                                     (rt->rt_rmx.rmx_rttvar + i) / 2;
906                         else
907                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar = i;
908                         tcpstat.tcps_cachedrttvar++;
909                 }
910                 /*
911                  * The old comment here said:
912                  * update the pipelimit (ssthresh) if it has been updated
913                  * already or if a pipesize was specified & the threshhold
914                  * got below half the pipesize.  I.e., wait for bad news
915                  * before we start updating, then update on both good
916                  * and bad news.
917                  *
918                  * But we want to save the ssthresh even if no pipesize is
919                  * specified explicitly in the route, because such
920                  * connections still have an implicit pipesize specified
921                  * by the global tcp_sendspace.  In the absence of a reliable
922                  * way to calculate the pipesize, it will have to do.
923                  */
924                 i = tp->snd_ssthresh;
925                 if (rt->rt_rmx.rmx_sendpipe != 0)
926                         dosavessthresh = (i < rt->rt_rmx.rmx_sendpipe/2);
927                 else
928                         dosavessthresh = (i < so->so_snd.ssb_hiwat/2);
929                 if (dosavessthresh ||
930                     (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_SSTHRESH) && (i != 0) &&
931                      (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh != 0))) {
932                         /*
933                          * convert the limit from user data bytes to
934                          * packets then to packet data bytes.
935                          */
936                         i = (i + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
937                         if (i < 2)
938                                 i = 2;
939                         i *= tp->t_maxseg +
940                              (isipv6 ?
941                               sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
942                               sizeof(struct tcpiphdr));
943                         if (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh)
944                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh =
945                                     (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh + i) / 2;
946                         else
947                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh = i;
948                         tcpstat.tcps_cachedssthresh++;
949                 }
950         }
951
952 no_valid_rt:
953         /* free the reassembly queue, if any */
954         while((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
955                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
956                 m_freem(q->tqe_m);
957                 FREE(q, M_TSEGQ);
958                 atomic_add_int(&tcp_reass_qsize, -1);
959         }
960         /* throw away SACK blocks in scoreboard*/
961         if (TCP_DO_SACK(tp))
962                 tcp_sack_cleanup(&tp->scb);
963
964         inp->inp_ppcb = NULL;
965         soisdisconnected(so);
966         /* note: pcb detached later on */
967
968         tcp_destroy_timermsg(tp);
969
970         if (tp->t_flags & TF_LISTEN)
971                 syncache_destroy(tp);
972
973         /*
974          * NOTE:
975          * pcbdetach removes any wildcard hash entry on the current CPU.
976          */
977 #ifdef INET6
978         if (isafinet6)
979                 in6_pcbdetach(inp);
980         else
981 #endif
982                 in_pcbdetach(inp);
983
984         tcpstat.tcps_closed++;
985         return (NULL);
986 }
987
988 static __inline void
989 tcp_drain_oncpu(struct inpcbhead *head)
990 {
991         struct inpcb *marker;
992         struct inpcb *inpb;
993         struct tcpcb *tcpb;
994         struct tseg_qent *te;
995
996         /*
997          * Allows us to block while running the list
998          */
999         marker = kmalloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1000         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1001         LIST_INSERT_HEAD(head, marker, inp_list);
1002
1003         while ((inpb = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL) {
1004                 if ((inpb->inp_flags & INP_PLACEMARKER) == 0 &&
1005                     (tcpb = intotcpcb(inpb)) != NULL &&
1006                     (te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq)) != NULL) {
1007                         LIST_REMOVE(te, tqe_q);
1008                         m_freem(te->tqe_m);
1009                         FREE(te, M_TSEGQ);
1010                         atomic_add_int(&tcp_reass_qsize, -1);
1011                         /* retry */
1012                 } else {
1013                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1014                         LIST_INSERT_AFTER(inpb, marker, inp_list);
1015                 }
1016         }
1017         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1018         kfree(marker, M_TEMP);
1019 }
1020
1021 #ifdef SMP
1022 struct netmsg_tcp_drain {
1023         struct netmsg_base      base;
1024         struct inpcbhead        *nm_head;
1025 };
1026
1027 static void
1028 tcp_drain_handler(netmsg_t msg)
1029 {
1030         struct netmsg_tcp_drain *nm = (void *)msg;
1031
1032         tcp_drain_oncpu(nm->nm_head);
1033         lwkt_replymsg(&nm->base.lmsg, 0);
1034 }
1035 #endif
1036
1037 void
1038 tcp_drain(void)
1039 {
1040 #ifdef SMP
1041         int cpu;
1042 #endif
1043
1044         if (!do_tcpdrain)
1045                 return;
1046
1047         /*
1048          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
1049          * if there is one...
1050          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
1051          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
1052          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
1053          *      useful.
1054          */
1055 #ifdef SMP
1056         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1057                 struct netmsg_tcp_drain *nm;
1058
1059                 if (cpu == mycpu->gd_cpuid) {
1060                         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[cpu].pcblisthead);
1061                 } else {
1062                         nm = kmalloc(sizeof(struct netmsg_tcp_drain),
1063                                      M_LWKTMSG, M_NOWAIT);
1064                         if (nm == NULL)
1065                                 continue;
1066                         netmsg_init(&nm->base, NULL, &netisr_afree_rport,
1067                                     0, tcp_drain_handler);
1068                         nm->nm_head = &tcbinfo[cpu].pcblisthead;
1069                         lwkt_sendmsg(cpu_portfn(cpu), &nm->base.lmsg);
1070                 }
1071         }
1072 #else
1073         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[0].pcblisthead);
1074 #endif
1075 }
1076
1077 /*
1078  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
1079  * store error as soft error, but wake up user
1080  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
1081  *
1082  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
1083  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
1084  */
1085 static void
1086 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
1087 {
1088         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1089
1090         /*
1091          * Ignore some errors if we are hooked up.
1092          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
1093          * and receives a second error, give up now.  This is better
1094          * than waiting a long time to establish a connection that
1095          * can never complete.
1096          */
1097         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1098              (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
1099               error == EHOSTDOWN)) {
1100                 return;
1101         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
1102             tp->t_softerror)
1103                 tcp_drop(tp, error);
1104         else
1105                 tp->t_softerror = error;
1106 #if 0
1107         wakeup(&so->so_timeo);
1108         sorwakeup(so);
1109         sowwakeup(so);
1110 #endif
1111 }
1112
1113 static int
1114 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1115 {
1116         int error, i, n;
1117         struct inpcb *marker;
1118         struct inpcb *inp;
1119         globaldata_t gd;
1120         int origcpu, ccpu;
1121
1122         error = 0;
1123         n = 0;
1124
1125         /*
1126          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
1127          * resource-intensive to repeat twice on every request.
1128          */
1129         if (req->oldptr == NULL) {
1130                 for (ccpu = 0; ccpu < ncpus; ++ccpu) {
1131                         gd = globaldata_find(ccpu);
1132                         n += tcbinfo[gd->gd_cpuid].ipi_count;
1133                 }
1134                 req->oldidx = (n + n/8 + 10) * sizeof(struct xtcpcb);
1135                 return (0);
1136         }
1137
1138         if (req->newptr != NULL)
1139                 return (EPERM);
1140
1141         marker = kmalloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1142         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1143
1144         /*
1145          * OK, now we're committed to doing something.  Run the inpcb list
1146          * for each cpu in the system and construct the output.  Use a
1147          * list placemarker to deal with list changes occuring during
1148          * copyout blockages (but otherwise depend on being on the correct
1149          * cpu to avoid races).
1150          */
1151         origcpu = mycpu->gd_cpuid;
1152         for (ccpu = 1; ccpu <= ncpus && error == 0; ++ccpu) {
1153                 globaldata_t rgd;
1154                 caddr_t inp_ppcb;
1155                 struct xtcpcb xt;
1156                 int cpu_id;
1157
1158                 cpu_id = (origcpu + ccpu) % ncpus;
1159                 if ((smp_active_mask & CPUMASK(cpu_id)) == 0)
1160                         continue;
1161                 rgd = globaldata_find(cpu_id);
1162                 lwkt_setcpu_self(rgd);
1163
1164                 n = tcbinfo[cpu_id].ipi_count;
1165
1166                 LIST_INSERT_HEAD(&tcbinfo[cpu_id].pcblisthead, marker, inp_list);
1167                 i = 0;
1168                 while ((inp = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL && i < n) {
1169                         /*
1170                          * process a snapshot of pcbs, ignoring placemarkers
1171                          * and using our own to allow SYSCTL_OUT to block.
1172                          */
1173                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1174                         LIST_INSERT_AFTER(inp, marker, inp_list);
1175
1176                         if (inp->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1177                                 continue;
1178                         if (prison_xinpcb(req->td, inp))
1179                                 continue;
1180
1181                         xt.xt_len = sizeof xt;
1182                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
1183                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
1184                         if (inp_ppcb != NULL)
1185                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1186                         else
1187                                 bzero(&xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1188                         if (inp->inp_socket)
1189                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
1190                         if ((error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt)) != 0)
1191                                 break;
1192                         ++i;
1193                 }
1194                 LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1195                 if (error == 0 && i < n) {
1196                         bzero(&xt, sizeof xt);
1197                         xt.xt_len = sizeof xt;
1198                         while (i < n) {
1199                                 error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
1200                                 if (error)
1201                                         break;
1202                                 ++i;
1203                         }
1204                 }
1205         }
1206
1207         /*
1208          * Make sure we are on the same cpu we were on originally, since
1209          * higher level callers expect this.  Also don't pollute caches with
1210          * migrated userland data by (eventually) returning to userland
1211          * on a different cpu.
1212          */
1213         lwkt_setcpu_self(globaldata_find(origcpu));
1214         kfree(marker, M_TEMP);
1215         return (error);
1216 }
1217
1218 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1219             tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1220
1221 static int
1222 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1223 {
1224         struct sockaddr_in addrs[2];
1225         struct inpcb *inp;
1226         int cpu;
1227         int error;
1228
1229         error = priv_check(req->td, PRIV_ROOT);
1230         if (error != 0)
1231                 return (error);
1232         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1233         if (error != 0)
1234                 return (error);
1235         crit_enter();
1236         cpu = tcp_addrcpu(addrs[1].sin_addr.s_addr, addrs[1].sin_port,
1237             addrs[0].sin_addr.s_addr, addrs[0].sin_port);
1238         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], addrs[1].sin_addr,
1239             addrs[1].sin_port, addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1240         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1241                 error = ENOENT;
1242                 goto out;
1243         }
1244         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1245 out:
1246         crit_exit();
1247         return (error);
1248 }
1249
1250 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1251     0, 0, tcp_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP connection");
1252
1253 #ifdef INET6
1254 static int
1255 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1256 {
1257         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1258         struct inpcb *inp;
1259         int error;
1260         boolean_t mapped = FALSE;
1261
1262         error = priv_check(req->td, PRIV_ROOT);
1263         if (error != 0)
1264                 return (error);
1265         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1266         if (error != 0)
1267                 return (error);
1268         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1269                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1270                         mapped = TRUE;
1271                 else
1272                         return (EINVAL);
1273         }
1274         crit_enter();
1275         if (mapped) {
1276                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1277                     *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1278                     addrs[1].sin6_port,
1279                     *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1280                     addrs[0].sin6_port,
1281                     0, NULL);
1282         } else {
1283                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1284                     &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1285                     &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port,
1286                     0, NULL);
1287         }
1288         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1289                 error = ENOENT;
1290                 goto out;
1291         }
1292         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1293 out:
1294         crit_exit();
1295         return (error);
1296 }
1297
1298 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1299             0, 0,
1300             tcp6_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP6 connection");
1301 #endif
1302
1303 struct netmsg_tcp_notify {
1304         struct netmsg_base base;
1305         void            (*nm_notify)(struct inpcb *, int);
1306         struct in_addr  nm_faddr;
1307         int             nm_arg;
1308 };
1309
1310 static void
1311 tcp_notifyall_oncpu(netmsg_t msg)
1312 {
1313         struct netmsg_tcp_notify *nm = (struct netmsg_tcp_notify *)msg;
1314         int nextcpu;
1315
1316         in_pcbnotifyall(&tcbinfo[mycpuid].pcblisthead, nm->nm_faddr,
1317                         nm->nm_arg, nm->nm_notify);
1318
1319         nextcpu = mycpuid + 1;
1320         if (nextcpu < ncpus2)
1321                 lwkt_forwardmsg(cpu_portfn(nextcpu), &nm->base.lmsg);
1322         else
1323                 lwkt_replymsg(&nm->base.lmsg, 0);
1324 }
1325
1326 void
1327 tcp_ctlinput(netmsg_t msg)
1328 {
1329         int cmd = msg->ctlinput.nm_cmd;
1330         struct sockaddr *sa = msg->ctlinput.nm_arg;
1331         struct ip *ip = msg->ctlinput.nm_extra;
1332         struct tcphdr *th;
1333         struct in_addr faddr;
1334         struct inpcb *inp;
1335         struct tcpcb *tp;
1336         void (*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1337         tcp_seq icmpseq;
1338         int arg, cpu;
1339
1340         if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0) {
1341                 goto done;
1342         }
1343
1344         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1345         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1346                 goto done;
1347
1348         arg = inetctlerrmap[cmd];
1349         if (cmd == PRC_QUENCH) {
1350                 notify = tcp_quench;
1351         } else if (icmp_may_rst &&
1352                    (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1353                     cmd == PRC_UNREACH_PORT ||
1354                     cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) &&
1355                    ip != NULL) {
1356                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1357         } else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1358                 struct icmp *icmp = (struct icmp *)
1359                     ((caddr_t)ip - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1360
1361                 arg = ntohs(icmp->icmp_nextmtu);
1362                 notify = tcp_mtudisc;
1363         } else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd)) {
1364                 ip = NULL;
1365                 notify = in_rtchange;
1366         } else if (cmd == PRC_HOSTDEAD) {
1367                 ip = NULL;
1368         }
1369
1370         if (ip != NULL) {
1371                 crit_enter();
1372                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip +
1373                                        (IP_VHL_HL(ip->ip_vhl) << 2));
1374                 cpu = tcp_addrcpu(faddr.s_addr, th->th_dport,
1375                                   ip->ip_src.s_addr, th->th_sport);
1376                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], faddr, th->th_dport,
1377                                         ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1378                 if ((inp != NULL) && (inp->inp_socket != NULL)) {
1379                         icmpseq = htonl(th->th_seq);
1380                         tp = intotcpcb(inp);
1381                         if (SEQ_GEQ(icmpseq, tp->snd_una) &&
1382                             SEQ_LT(icmpseq, tp->snd_max))
1383                                 (*notify)(inp, arg);
1384                 } else {
1385                         struct in_conninfo inc;
1386
1387                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1388                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1389                         inc.inc_faddr = faddr;
1390                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1391 #ifdef INET6
1392                         inc.inc_isipv6 = 0;
1393 #endif
1394                         syncache_unreach(&inc, th);
1395                 }
1396                 crit_exit();
1397         } else {
1398                 struct netmsg_tcp_notify *nm;
1399
1400                 KKASSERT(&curthread->td_msgport == cpu_portfn(0));
1401                 nm = kmalloc(sizeof(*nm), M_LWKTMSG, M_INTWAIT);
1402                 netmsg_init(&nm->base, NULL, &netisr_afree_rport,
1403                             0, tcp_notifyall_oncpu);
1404                 nm->nm_faddr = faddr;
1405                 nm->nm_arg = arg;
1406                 nm->nm_notify = notify;
1407
1408                 lwkt_sendmsg(cpu_portfn(0), &nm->base.lmsg);
1409         }
1410 done:
1411         lwkt_replymsg(&msg->lmsg, 0);
1412 }
1413
1414 #ifdef INET6
1415
1416 void
1417 tcp6_ctlinput(netmsg_t msg)
1418 {
1419         int cmd = msg->ctlinput.nm_cmd;
1420         struct sockaddr *sa = msg->ctlinput.nm_arg;
1421         void *d = msg->ctlinput.nm_extra;
1422         struct tcphdr th;
1423         void (*notify) (struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1424         struct ip6_hdr *ip6;
1425         struct mbuf *m;
1426         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1427         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1428         int off;
1429         struct tcp_portonly {
1430                 u_int16_t th_sport;
1431                 u_int16_t th_dport;
1432         } *thp;
1433         int arg;
1434
1435         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1436             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6)) {
1437                 goto out;
1438         }
1439
1440         arg = 0;
1441         if (cmd == PRC_QUENCH)
1442                 notify = tcp_quench;
1443         else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1444                 struct ip6ctlparam *ip6cp = d;
1445                 struct icmp6_hdr *icmp6 = ip6cp->ip6c_icmp6;
1446
1447                 arg = ntohl(icmp6->icmp6_mtu);
1448                 notify = tcp_mtudisc;
1449         } else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1450                  ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0)) {
1451                 goto out;
1452         }
1453
1454         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1455         if (d != NULL) {
1456                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1457                 m = ip6cp->ip6c_m;
1458                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1459                 off = ip6cp->ip6c_off;
1460                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1461         } else {
1462                 m = NULL;
1463                 ip6 = NULL;
1464                 off = 0;        /* fool gcc */
1465                 sa6_src = &sa6_any;
1466         }
1467
1468         if (ip6 != NULL) {
1469                 struct in_conninfo inc;
1470                 /*
1471                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1472                  * M and OFF are valid.
1473                  */
1474
1475                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1476                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof *thp)
1477                         goto out;
1478
1479                 bzero(&th, sizeof th);
1480                 m_copydata(m, off, sizeof *thp, (caddr_t)&th);
1481
1482                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, th.th_dport,
1483                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1484                     th.th_sport, cmd, arg, notify);
1485
1486                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1487                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1488                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1489                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1490                 inc.inc_isipv6 = 1;
1491                 syncache_unreach(&inc, &th);
1492         } else {
1493                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, 0,
1494                     (const struct sockaddr *)sa6_src, 0, cmd, arg, notify);
1495         }
1496 out:
1497         lwkt_replymsg(&msg->ctlinput.base.lmsg, 0);
1498 }
1499
1500 #endif
1501
1502 /*
1503  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1504  *
1505  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1506  * 1.  In SYN-ACK packets.
1507  * 2.  In SYN packets.
1508  *
1509  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1510  * tcp_syncache.c for details.
1511  *
1512  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1513  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1514  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1515  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1516  * RFC 1948 is used to generate sequence numbers.
1517  *
1518  * Implementation details:
1519  *
1520  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1521  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1522  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1523  * before rollover.
1524  *
1525  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1526  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1527  * as reseeding should not be necessary.
1528  *
1529  */
1530
1531 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1532
1533 u_char isn_secret[32];
1534 int isn_last_reseed;
1535 MD5_CTX isn_ctx;
1536
1537 tcp_seq
1538 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1539 {
1540         u_int32_t md5_buffer[4];
1541         tcp_seq new_isn;
1542
1543         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1544         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1545              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1546                 < (u_int)ticks))) {
1547                 read_random_unlimited(&isn_secret, sizeof isn_secret);
1548                 isn_last_reseed = ticks;
1549         }
1550
1551         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1552         MD5Init(&isn_ctx);
1553         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1554         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1555 #ifdef INET6
1556         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) {
1557                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1558                           sizeof(struct in6_addr));
1559                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1560                           sizeof(struct in6_addr));
1561         } else
1562 #endif
1563         {
1564                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1565                           sizeof(struct in_addr));
1566                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1567                           sizeof(struct in_addr));
1568         }
1569         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1570         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1571         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1572         new_isn += ticks * (ISN_BYTES_PER_SECOND / hz);
1573         return (new_isn);
1574 }
1575
1576 /*
1577  * When a source quench is received, close congestion window
1578  * to one segment.  We will gradually open it again as we proceed.
1579  */
1580 void
1581 tcp_quench(struct inpcb *inp, int error)
1582 {
1583         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1584
1585         if (tp != NULL) {
1586                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1587                 tp->snd_wacked = 0;
1588         }
1589 }
1590
1591 /*
1592  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1593  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1594  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1595  */
1596 void
1597 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int error)
1598 {
1599         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1600
1601         if ((tp != NULL) && (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT))
1602                 tcp_drop(tp, error);
1603 }
1604
1605 /*
1606  * When a `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1607  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1608  * since we know the packet we just sent was dropped.
1609  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1610  */
1611 void
1612 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int mtu)
1613 {
1614         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1615         struct rtentry *rt;
1616         struct socket *so = inp->inp_socket;
1617         int maxopd, mss;
1618 #ifdef INET6
1619         boolean_t isipv6 = ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
1620 #else
1621         const boolean_t isipv6 = FALSE;
1622 #endif
1623
1624         if (tp == NULL)
1625                 return;
1626
1627         /*
1628          * If no MTU is provided in the ICMP message, use the
1629          * next lower likely value, as specified in RFC 1191.
1630          */
1631         if (mtu == 0) {
1632                 int oldmtu;
1633
1634                 oldmtu = tp->t_maxopd + 
1635                     (isipv6 ?
1636                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1637                      sizeof(struct tcpiphdr));
1638                 mtu = ip_next_mtu(oldmtu, 0);
1639         }
1640
1641         if (isipv6)
1642                 rt = tcp_rtlookup6(&inp->inp_inc);
1643         else
1644                 rt = tcp_rtlookup(&inp->inp_inc);
1645         if (rt != NULL) {
1646                 if (rt->rt_rmx.rmx_mtu != 0 && rt->rt_rmx.rmx_mtu < mtu)
1647                         mtu = rt->rt_rmx.rmx_mtu;
1648
1649                 maxopd = mtu -
1650                     (isipv6 ?
1651                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1652                      sizeof(struct tcpiphdr));
1653
1654                 /*
1655                  * XXX - The following conditional probably violates the TCP
1656                  * spec.  The problem is that, since we don't know the
1657                  * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1658                  * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1659                  * never actually take place, because the conservative
1660                  * default is much less than the MTUs typically seen
1661                  * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1662                  * this under the carpet.
1663                  *
1664                  * The conservative default might not actually be a problem
1665                  * if the only case this occurs is when sending an initial
1666                  * SYN with options and data to a host we've never talked
1667                  * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1668                  * will get recorded and the new parameters should get
1669                  * recomputed.  For Further Study.
1670                  */
1671                 if (rt->rt_rmx.rmx_mssopt  && rt->rt_rmx.rmx_mssopt < maxopd)
1672                         maxopd = rt->rt_rmx.rmx_mssopt;
1673         } else
1674                 maxopd = mtu -
1675                     (isipv6 ?
1676                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1677                      sizeof(struct tcpiphdr));
1678
1679         if (tp->t_maxopd <= maxopd)
1680                 return;
1681         tp->t_maxopd = maxopd;
1682
1683         mss = maxopd;
1684         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP | TF_NOOPT)) ==
1685                            (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP))
1686                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1687
1688         /* round down to multiple of MCLBYTES */
1689 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0    /* test if MCLBYTES power of 2 */
1690         if (mss > MCLBYTES)
1691                 mss &= ~(MCLBYTES - 1); 
1692 #else
1693         if (mss > MCLBYTES)
1694                 mss = (mss / MCLBYTES) * MCLBYTES;
1695 #endif
1696
1697         if (so->so_snd.ssb_hiwat < mss)
1698                 mss = so->so_snd.ssb_hiwat;
1699
1700         tp->t_maxseg = mss;
1701         tp->t_rtttime = 0;
1702         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1703         tcp_output(tp);
1704         tcpstat.tcps_mturesent++;
1705 }
1706
1707 /*
1708  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1709  * is found and it cannot be allocated the return NULL.  This routine
1710  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1711  * to get the interface MTU.
1712  */
1713 struct rtentry *
1714 tcp_rtlookup(struct in_conninfo *inc)
1715 {
1716         struct route *ro = &inc->inc_route;
1717
1718         if (ro->ro_rt == NULL || !(ro->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1719                 /* No route yet, so try to acquire one */
1720                 if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1721                         /*
1722                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1723                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1724                          */
1725                         bzero(&ro->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in));
1726                         ro->ro_dst.sa_family = AF_INET;
1727                         ro->ro_dst.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1728                         ((struct sockaddr_in *) &ro->ro_dst)->sin_addr =
1729                             inc->inc_faddr;
1730                         rtalloc(ro);
1731                 }
1732         }
1733         return (ro->ro_rt);
1734 }
1735
1736 #ifdef INET6
1737 struct rtentry *
1738 tcp_rtlookup6(struct in_conninfo *inc)
1739 {
1740         struct route_in6 *ro6 = &inc->inc6_route;
1741
1742         if (ro6->ro_rt == NULL || !(ro6->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1743                 /* No route yet, so try to acquire one */
1744                 if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1745                         /*
1746                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1747                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1748                          */
1749                         bzero(&ro6->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in6));
1750                         ro6->ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1751                         ro6->ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1752                         ro6->ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1753                         rtalloc((struct route *)ro6);
1754                 }
1755         }
1756         return (ro6->ro_rt);
1757 }
1758 #endif
1759
1760 #ifdef IPSEC
1761 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1762 size_t
1763 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1764 {
1765         struct inpcb *inp;
1766         struct mbuf *m;
1767         size_t hdrsiz;
1768         struct ip *ip;
1769         struct tcphdr *th;
1770
1771         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1772                 return (0);
1773         MGETHDR(m, MB_DONTWAIT, MT_DATA);
1774         if (!m)
1775                 return (0);
1776
1777 #ifdef INET6
1778         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
1779                 struct ip6_hdr *ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1780
1781                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1782                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1783                     sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1784                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
1785                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1786         } else
1787 #endif
1788         {
1789                 ip = mtod(m, struct ip *);
1790                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1791                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1792                 tcp_fillheaders(tp, ip, th);
1793                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1794         }
1795
1796         m_free(m);
1797         return (hdrsiz);
1798 }
1799 #endif
1800
1801 /*
1802  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1803  *
1804  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1805  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1806  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1807  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1808  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1809  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1810  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1811  * side of the connection.
1812  *
1813  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1814  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1815  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1816  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1817  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1818  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1819  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1820  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1821  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1822  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1823  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1824  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1825  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1826  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1827  * resources.
1828  *
1829  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1830  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1831  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1832  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1833  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1834  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1835  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1836  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1837  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1838  * implementing the same algorithm.
1839  *
1840  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1841  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1842  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1843  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1844  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1845  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1846  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1847  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1848  * which to extend the algorithm.
1849  */
1850 void
1851 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1852 {
1853         u_long bw;
1854         u_long bwnd;
1855         int save_ticks;
1856         int delta_ticks;
1857
1858         /*
1859          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1860          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1861          */
1862         if (!tcp_inflight_enable) {
1863                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1864                 tp->snd_bandwidth = 0;
1865                 return;
1866         }
1867
1868         /*
1869          * Validate the delta time.  If a connection is new or has been idle
1870          * a long time we have to reset the bandwidth calculator.
1871          */
1872         save_ticks = ticks;
1873         delta_ticks = save_ticks - tp->t_bw_rtttime;
1874         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || delta_ticks < 0 || delta_ticks > hz * 10) {
1875                 tp->t_bw_rtttime = ticks;
1876                 tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1877                 if (tp->snd_bandwidth == 0)
1878                         tp->snd_bandwidth = tcp_inflight_min;
1879                 return;
1880         }
1881         if (delta_ticks == 0)
1882                 return;
1883
1884         /*
1885          * Sanity check, plus ignore pure window update acks.
1886          */
1887         if ((int)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) <= 0)
1888                 return;
1889
1890         /*
1891          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1892          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1893          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1894          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1895          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1896          * increases.
1897          */
1898         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz / delta_ticks;
1899         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1900         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1901         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1902
1903         tp->snd_bandwidth = bw;
1904
1905         /*
1906          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1907          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1908          * spot and also handles the bandwidth run-up case.  Without the
1909          * slop we could be locking ourselves into a lower bandwidth.
1910          *
1911          * Situations Handled:
1912          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1913          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1914          *          specified, and also does a good job preventing
1915          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1916          *          (at least for the transmit side).
1917          *
1918          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1919          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1920          *          increases).
1921          *
1922          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1923          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1924          *          a little work).
1925          *
1926          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1927          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be on
1928          *          very slow connections.  A value no smaller then 5 should
1929          *          be used, but only reduce this default if you have no other
1930          *          choice.
1931          */
1932
1933 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1934         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) +
1935                tcp_inflight_stab * (int)tp->t_maxseg / 10;
1936 #undef USERTT
1937
1938         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1939                 static int ltime;
1940                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1941                         ltime = ticks;
1942                         kprintf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1943                                 tp, bw, tp->t_rttbest, tp->t_srtt, bwnd);
1944                 }
1945         }
1946         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1947                 bwnd = tcp_inflight_min;
1948         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1949                 bwnd = tcp_inflight_max;
1950         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1951                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1952         tp->snd_bwnd = bwnd;
1953 }
1954
1955 #ifdef TCP_SIGNATURE
1956 /*
1957  * Compute TCP-MD5 hash of a TCP segment. (RFC2385)
1958  *
1959  * We do this over ip, tcphdr, segment data, and the key in the SADB.
1960  * When called from tcp_input(), we can be sure that th_sum has been
1961  * zeroed out and verified already.
1962  *
1963  * Return 0 if successful, otherwise return -1.
1964  *
1965  * XXX The key is retrieved from the system's PF_KEY SADB, by keying a
1966  * search with the destination IP address, and a 'magic SPI' to be
1967  * determined by the application. This is hardcoded elsewhere to 1179
1968  * right now. Another branch of this code exists which uses the SPD to
1969  * specify per-application flows but it is unstable.
1970  */
1971 int
1972 tcpsignature_compute(
1973         struct mbuf *m,         /* mbuf chain */
1974         int len,                /* length of TCP data */
1975         int optlen,             /* length of TCP options */
1976         u_char *buf,            /* storage for MD5 digest */
1977         u_int direction)        /* direction of flow */
1978 {
1979         struct ippseudo ippseudo;
1980         MD5_CTX ctx;
1981         int doff;
1982         struct ip *ip;
1983         struct ipovly *ipovly;
1984         struct secasvar *sav;
1985         struct tcphdr *th;
1986 #ifdef INET6
1987         struct ip6_hdr *ip6;
1988         struct in6_addr in6;
1989         uint32_t plen;
1990         uint16_t nhdr;
1991 #endif /* INET6 */
1992         u_short savecsum;
1993
1994         KASSERT(m != NULL, ("passed NULL mbuf. Game over."));
1995         KASSERT(buf != NULL, ("passed NULL storage pointer for MD5 signature"));
1996         /*
1997          * Extract the destination from the IP header in the mbuf.
1998          */
1999         ip = mtod(m, struct ip *);
2000 #ifdef INET6
2001         ip6 = NULL;     /* Make the compiler happy. */
2002 #endif /* INET6 */
2003         /*
2004          * Look up an SADB entry which matches the address found in
2005          * the segment.
2006          */
2007         switch (IP_VHL_V(ip->ip_vhl)) {
2008         case IPVERSION:
2009                 sav = key_allocsa(AF_INET, (caddr_t)&ip->ip_src, (caddr_t)&ip->ip_dst,
2010                                 IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
2011                 break;
2012 #ifdef INET6
2013         case (IPV6_VERSION >> 4):
2014                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
2015                 sav = key_allocsa(AF_INET6, (caddr_t)&ip6->ip6_src, (caddr_t)&ip6->ip6_dst,
2016                                 IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
2017                 break;
2018 #endif /* INET6 */
2019         default:
2020                 return (EINVAL);
2021                 /* NOTREACHED */
2022                 break;
2023         }
2024         if (sav == NULL) {
2025                 kprintf("%s: SADB lookup failed\n", __func__);
2026                 return (EINVAL);
2027         }
2028         MD5Init(&ctx);
2029
2030         /*
2031          * Step 1: Update MD5 hash with IP pseudo-header.
2032          *
2033          * XXX The ippseudo header MUST be digested in network byte order,
2034          * or else we'll fail the regression test. Assume all fields we've
2035          * been doing arithmetic on have been in host byte order.
2036          * XXX One cannot depend on ipovly->ih_len here. When called from
2037          * tcp_output(), the underlying ip_len member has not yet been set.
2038          */
2039         switch (IP_VHL_V(ip->ip_vhl)) {
2040         case IPVERSION:
2041                 ipovly = (struct ipovly *)ip;
2042                 ippseudo.ippseudo_src = ipovly->ih_src;
2043                 ippseudo.ippseudo_dst = ipovly->ih_dst;
2044                 ippseudo.ippseudo_pad = 0;
2045                 ippseudo.ippseudo_p = IPPROTO_TCP;
2046                 ippseudo.ippseudo_len = htons(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
2047                 MD5Update(&ctx, (char *)&ippseudo, sizeof(struct ippseudo));
2048                 th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip + sizeof(struct ip));
2049                 doff = sizeof(struct ip) + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
2050                 break;
2051 #ifdef INET6
2052         /*
2053          * RFC 2385, 2.0  Proposal
2054          * For IPv6, the pseudo-header is as described in RFC 2460, namely the
2055          * 128-bit source IPv6 address, 128-bit destination IPv6 address, zero-
2056          * extended next header value (to form 32 bits), and 32-bit segment
2057          * length.
2058          * Note: Upper-Layer Packet Length comes before Next Header.
2059          */
2060         case (IPV6_VERSION >> 4):
2061                 in6 = ip6->ip6_src;
2062                 in6_clearscope(&in6);
2063                 MD5Update(&ctx, (char *)&in6, sizeof(struct in6_addr));
2064                 in6 = ip6->ip6_dst;
2065                 in6_clearscope(&in6);
2066                 MD5Update(&ctx, (char *)&in6, sizeof(struct in6_addr));
2067                 plen = htonl(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
2068                 MD5Update(&ctx, (char *)&plen, sizeof(uint32_t));
2069                 nhdr = 0;
2070                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2071                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2072                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2073                 nhdr = IPPROTO_TCP;
2074                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2075                 th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip6 + sizeof(struct ip6_hdr));
2076                 doff = sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
2077                 break;
2078 #endif /* INET6 */
2079         default:
2080                 return (EINVAL);
2081                 /* NOTREACHED */
2082                 break;
2083         }
2084         /*
2085          * Step 2: Update MD5 hash with TCP header, excluding options.
2086          * The TCP checksum must be set to zero.
2087          */
2088         savecsum = th->th_sum;
2089         th->th_sum = 0;
2090         MD5Update(&ctx, (char *)th, sizeof(struct tcphdr));
2091         th->th_sum = savecsum;
2092         /*
2093          * Step 3: Update MD5 hash with TCP segment data.
2094          *         Use m_apply() to avoid an early m_pullup().
2095          */
2096         if (len > 0)
2097                 m_apply(m, doff, len, tcpsignature_apply, &ctx);
2098         /*
2099          * Step 4: Update MD5 hash with shared secret.
2100          */
2101         MD5Update(&ctx, _KEYBUF(sav->key_auth), _KEYLEN(sav->key_auth));
2102         MD5Final(buf, &ctx);
2103         key_sa_recordxfer(sav, m);
2104         key_freesav(sav);
2105         return (0);
2106 }
2107
2108 int
2109 tcpsignature_apply(void *fstate, void *data, unsigned int len)
2110 {
2111
2112         MD5Update((MD5_CTX *)fstate, (unsigned char *)data, len);
2113         return (0);
2114 }
2115 #endif /* TCP_SIGNATURE */