Register keyword removal
[dragonfly.git] / sys / netinet / tcp_subr.c
1 /*
2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993, 1995
3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6  * modification, are permitted provided that the following conditions
7  * are met:
8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
13  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
14  *    must display the following acknowledgement:
15  *      This product includes software developed by the University of
16  *      California, Berkeley and its contributors.
17  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
19  *    without specific prior written permission.
20  *
21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
31  * SUCH DAMAGE.
32  *
33  *      @(#)tcp_subr.c  8.2 (Berkeley) 5/24/95
34  * $FreeBSD: src/sys/netinet/tcp_subr.c,v 1.73.2.31 2003/01/24 05:11:34 sam Exp $
35  * $DragonFly: src/sys/netinet/tcp_subr.c,v 1.7 2003/07/26 21:00:04 rob Exp $
36  */
37
38 #include "opt_compat.h"
39 #include "opt_inet6.h"
40 #include "opt_ipsec.h"
41 #include "opt_tcpdebug.h"
42
43 #include <sys/param.h>
44 #include <sys/systm.h>
45 #include <sys/callout.h>
46 #include <sys/kernel.h>
47 #include <sys/sysctl.h>
48 #include <sys/malloc.h>
49 #include <sys/mbuf.h>
50 #ifdef INET6
51 #include <sys/domain.h>
52 #endif
53 #include <sys/proc.h>
54 #include <sys/socket.h>
55 #include <sys/socketvar.h>
56 #include <sys/protosw.h>
57 #include <sys/random.h>
58
59 #include <vm/vm_zone.h>
60
61 #include <net/route.h>
62 #include <net/if.h>
63
64 #define _IP_VHL
65 #include <netinet/in.h>
66 #include <netinet/in_systm.h>
67 #include <netinet/ip.h>
68 #ifdef INET6
69 #include <netinet/ip6.h>
70 #endif
71 #include <netinet/in_pcb.h>
72 #ifdef INET6
73 #include <netinet6/in6_pcb.h>
74 #endif
75 #include <netinet/in_var.h>
76 #include <netinet/ip_var.h>
77 #ifdef INET6
78 #include <netinet6/ip6_var.h>
79 #endif
80 #include <netinet/tcp.h>
81 #include <netinet/tcp_fsm.h>
82 #include <netinet/tcp_seq.h>
83 #include <netinet/tcp_timer.h>
84 #include <netinet/tcp_var.h>
85 #ifdef INET6
86 #include <netinet6/tcp6_var.h>
87 #endif
88 #include <netinet/tcpip.h>
89 #ifdef TCPDEBUG
90 #include <netinet/tcp_debug.h>
91 #endif
92 #include <netinet6/ip6protosw.h>
93
94 #ifdef IPSEC
95 #include <netinet6/ipsec.h>
96 #ifdef INET6
97 #include <netinet6/ipsec6.h>
98 #endif
99 #endif /*IPSEC*/
100
101 #ifdef FAST_IPSEC
102 #include <netipsec/ipsec.h>
103 #ifdef INET6
104 #include <netipsec/ipsec6.h>
105 #endif
106 #define IPSEC
107 #endif /*FAST_IPSEC*/
108
109 #include <machine/in_cksum.h>
110 #include <sys/md5.h>
111
112 int     tcp_mssdflt = TCP_MSS;
113 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW, 
114     &tcp_mssdflt , 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
115
116 #ifdef INET6
117 int     tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
118 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt,
119         CTLFLAG_RW, &tcp_v6mssdflt , 0,
120         "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
121 #endif
122
123 #if 0
124 static int      tcp_rttdflt = TCPTV_SRTTDFLT / PR_SLOWHZ;
125 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_RTTDFLT, rttdflt, CTLFLAG_RW, 
126     &tcp_rttdflt , 0, "Default maximum TCP Round Trip Time");
127 #endif
128
129 int     tcp_do_rfc1323 = 1;
130 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW, 
131     &tcp_do_rfc1323 , 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
132
133 int     tcp_do_rfc1644 = 0;
134 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1644, rfc1644, CTLFLAG_RW, 
135     &tcp_do_rfc1644 , 0, "Enable rfc1644 (TTCP) extensions");
136
137 static int      tcp_tcbhashsize = 0;
138 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RD,
139      &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control-block hashtable");
140
141 static int      do_tcpdrain = 1;
142 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW, &do_tcpdrain, 0,
143      "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
144
145 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, pcbcount, CTLFLAG_RD, 
146     &tcbinfo.ipi_count, 0, "Number of active PCBs");
147
148 static int      icmp_may_rst = 1;
149 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW, &icmp_may_rst, 0, 
150     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
151
152 static int      tcp_isn_reseed_interval = 0;
153 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
154     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
155
156 /*
157  * TCP bandwidth limiting sysctls.  Note that the default lower bound of 
158  * 1024 exists only for debugging.  A good production default would be 
159  * something like 6100.
160  */
161 static int     tcp_inflight_enable = 0;
162 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_enable, CTLFLAG_RW,
163     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
164
165 static int     tcp_inflight_debug = 0;
166 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_debug, CTLFLAG_RW,
167     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
168
169 static int     tcp_inflight_min = 6144;
170 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_min, CTLFLAG_RW,
171     &tcp_inflight_min, 0, "Lower-bound for TCP inflight window");
172
173 static int     tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
174 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_max, CTLFLAG_RW,
175     &tcp_inflight_max, 0, "Upper-bound for TCP inflight window");
176
177 static int     tcp_inflight_stab = 20;
178 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_stab, CTLFLAG_RW,
179     &tcp_inflight_stab, 0, "Slop in maximal packets / 10 (20 = 2 packets)");
180
181 static void     tcp_cleartaocache __P((void));
182 static void     tcp_notify __P((struct inpcb *, int));
183
184 /*
185  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
186  *
187  * Note that this can be overridden by the kernel environment
188  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
189  */
190 #ifndef TCBHASHSIZE
191 #define TCBHASHSIZE     512
192 #endif
193
194 /*
195  * This is the actual shape of what we allocate using the zone
196  * allocator.  Doing it this way allows us to protect both structures
197  * using the same generation count, and also eliminates the overhead
198  * of allocating tcpcbs separately.  By hiding the structure here,
199  * we avoid changing most of the rest of the code (although it needs
200  * to be changed, eventually, for greater efficiency).
201  */
202 #define ALIGNMENT       32
203 #define ALIGNM1         (ALIGNMENT - 1)
204 struct  inp_tp {
205         union {
206                 struct  inpcb inp;
207                 char    align[(sizeof(struct inpcb) + ALIGNM1) & ~ALIGNM1];
208         } inp_tp_u;
209         struct  tcpcb tcb;
210         struct  callout inp_tp_rexmt, inp_tp_persist, inp_tp_keep, inp_tp_2msl;
211         struct  callout inp_tp_delack;
212 };
213 #undef ALIGNMENT
214 #undef ALIGNM1
215
216 /*
217  * Tcp initialization
218  */
219 void
220 tcp_init()
221 {
222         int hashsize = TCBHASHSIZE;
223         
224         tcp_ccgen = 1;
225         tcp_cleartaocache();
226
227         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
228         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
229         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
230         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
231         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
232         tcp_msl = TCPTV_MSL;
233         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
234         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
235
236         LIST_INIT(&tcb);
237         tcbinfo.listhead = &tcb;
238         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
239         if (!powerof2(hashsize)) {
240                 printf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
241                 hashsize = 512; /* safe default */
242         }
243         tcp_tcbhashsize = hashsize;
244         tcbinfo.hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB, &tcbinfo.hashmask);
245         tcbinfo.porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
246                                         &tcbinfo.porthashmask);
247         tcbinfo.ipi_zone = zinit("tcpcb", sizeof(struct inp_tp), maxsockets,
248                                  ZONE_INTERRUPT, 0);
249 #ifdef INET6
250 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
251 #else /* INET6 */
252 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
253 #endif /* INET6 */
254         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
255                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
256         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
257                 panic("tcp_init");
258 #undef TCP_MINPROTOHDR
259
260         syncache_init();
261 }
262
263 /*
264  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
265  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
266  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
267  */
268 void
269 tcp_fillheaders(tp, ip_ptr, tcp_ptr)
270         struct tcpcb *tp;
271         void *ip_ptr;
272         void *tcp_ptr;
273 {
274         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
275         struct tcphdr *tcp_hdr = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
276
277 #ifdef INET6
278         if ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
279                 struct ip6_hdr *ip6;
280
281                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
282                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
283                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
284                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
285                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
286                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
287                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
288                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
289                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
290                 tcp_hdr->th_sum = 0;
291         } else
292 #endif
293         {
294         struct ip *ip = (struct ip *) ip_ptr;
295
296         ip->ip_vhl = IP_VHL_BORING;
297         ip->ip_tos = 0;
298         ip->ip_len = 0;
299         ip->ip_id = 0;
300         ip->ip_off = 0;
301         ip->ip_ttl = 0;
302         ip->ip_sum = 0;
303         ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
304         ip->ip_src = inp->inp_laddr;
305         ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
306         tcp_hdr->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
307                 htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP));
308         }
309
310         tcp_hdr->th_sport = inp->inp_lport;
311         tcp_hdr->th_dport = inp->inp_fport;
312         tcp_hdr->th_seq = 0;
313         tcp_hdr->th_ack = 0;
314         tcp_hdr->th_x2 = 0;
315         tcp_hdr->th_off = 5;
316         tcp_hdr->th_flags = 0;
317         tcp_hdr->th_win = 0;
318         tcp_hdr->th_urp = 0;
319 }
320
321 /*
322  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
323  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
324  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
325  */
326 struct tcptemp *
327 tcp_maketemplate(tp)
328         struct tcpcb *tp;
329 {
330         struct mbuf *m;
331         struct tcptemp *n;
332
333         m = m_get(M_DONTWAIT, MT_HEADER);
334         if (m == NULL)
335                 return (0);
336         m->m_len = sizeof(struct tcptemp);
337         n = mtod(m, struct tcptemp *);
338
339         tcp_fillheaders(tp, (void *)&n->tt_ipgen, (void *)&n->tt_t);
340         return (n);
341 }
342
343 /*
344  * Send a single message to the TCP at address specified by
345  * the given TCP/IP header.  If m == 0, then we make a copy
346  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
347  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
348  * template for a connection.  If flags are given then we send
349  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
350  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
351  *
352  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
353  * segment are as specified by the parameters.
354  *
355  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
356  */
357 void
358 tcp_respond(tp, ipgen, th, m, ack, seq, flags)
359         struct tcpcb *tp;
360         void *ipgen;
361         struct tcphdr *th;
362         struct mbuf *m;
363         tcp_seq ack, seq;
364         int flags;
365 {
366         int tlen;
367         int win = 0;
368         struct route *ro = 0;
369         struct route sro;
370         struct ip *ip;
371         struct tcphdr *nth;
372 #ifdef INET6
373         struct route_in6 *ro6 = 0;
374         struct route_in6 sro6;
375         struct ip6_hdr *ip6;
376         int isipv6;
377 #endif /* INET6 */
378         int ipflags = 0;
379
380 #ifdef INET6
381         isipv6 = IP_VHL_V(((struct ip *)ipgen)->ip_vhl) == 6;
382         ip6 = ipgen;
383 #endif /* INET6 */
384         ip = ipgen;
385
386         if (tp) {
387                 if (!(flags & TH_RST)) {
388                         win = sbspace(&tp->t_inpcb->inp_socket->so_rcv);
389                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
390                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
391                 }
392 #ifdef INET6
393                 if (isipv6)
394                         ro6 = &tp->t_inpcb->in6p_route;
395                 else
396 #endif /* INET6 */
397                 ro = &tp->t_inpcb->inp_route;
398         } else {
399 #ifdef INET6
400                 if (isipv6) {
401                         ro6 = &sro6;
402                         bzero(ro6, sizeof *ro6);
403                 } else
404 #endif /* INET6 */
405               {
406                 ro = &sro;
407                 bzero(ro, sizeof *ro);
408               }
409         }
410         if (m == 0) {
411                 m = m_gethdr(M_DONTWAIT, MT_HEADER);
412                 if (m == NULL)
413                         return;
414                 tlen = 0;
415                 m->m_data += max_linkhdr;
416 #ifdef INET6
417                 if (isipv6) {
418                         bcopy((caddr_t)ip6, mtod(m, caddr_t), 
419                               sizeof(struct ip6_hdr));
420                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
421                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
422                 } else
423 #endif /* INET6 */
424               {
425                 bcopy((caddr_t)ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
426                 ip = mtod(m, struct ip *);
427                 nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
428               }
429                 bcopy((caddr_t)th, (caddr_t)nth, sizeof(struct tcphdr));
430                 flags = TH_ACK;
431         } else {
432                 m_freem(m->m_next);
433                 m->m_next = 0;
434                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
435                 /* m_len is set later */
436                 tlen = 0;
437 #define xchg(a,b,type) { type t; t=a; a=b; b=t; }
438 #ifdef INET6
439                 if (isipv6) {
440                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
441                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
442                 } else
443 #endif /* INET6 */
444               {
445                 xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
446                 nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
447               }
448                 if (th != nth) {
449                         /*
450                          * this is usually a case when an extension header
451                          * exists between the IPv6 header and the
452                          * TCP header.
453                          */
454                         nth->th_sport = th->th_sport;
455                         nth->th_dport = th->th_dport;
456                 }
457                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
458 #undef xchg
459         }
460 #ifdef INET6
461         if (isipv6) {
462                 ip6->ip6_flow = 0;
463                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
464                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
465                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof (struct tcphdr) +
466                                                 tlen));
467                 tlen += sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct tcphdr);
468         } else
469 #endif
470       {
471         tlen += sizeof (struct tcpiphdr);
472         ip->ip_len = tlen;
473         ip->ip_ttl = ip_defttl;
474       }
475         m->m_len = tlen;
476         m->m_pkthdr.len = tlen;
477         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *) 0;
478         nth->th_seq = htonl(seq);
479         nth->th_ack = htonl(ack);
480         nth->th_x2 = 0;
481         nth->th_off = sizeof (struct tcphdr) >> 2;
482         nth->th_flags = flags;
483         if (tp)
484                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
485         else
486                 nth->th_win = htons((u_short)win);
487         nth->th_urp = 0;
488 #ifdef INET6
489         if (isipv6) {
490                 nth->th_sum = 0;
491                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
492                                         sizeof(struct ip6_hdr),
493                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
494                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp ? tp->t_inpcb : NULL,
495                                                ro6 && ro6->ro_rt ?
496                                                ro6->ro_rt->rt_ifp :
497                                                NULL);
498         } else
499 #endif /* INET6 */
500       {
501         nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
502             htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
503         m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
504         m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
505       }
506 #ifdef TCPDEBUG
507         if (tp == NULL || (tp->t_inpcb->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
508                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
509 #endif
510 #ifdef INET6
511         if (isipv6) {
512                 (void)ip6_output(m, NULL, ro6, ipflags, NULL, NULL,
513                         tp ? tp->t_inpcb : NULL);
514                 if (ro6 == &sro6 && ro6->ro_rt) {
515                         RTFREE(ro6->ro_rt);
516                         ro6->ro_rt = NULL;
517                 }
518         } else
519 #endif /* INET6 */
520       {
521         (void) ip_output(m, NULL, ro, ipflags, NULL, tp ? tp->t_inpcb : NULL);
522         if (ro == &sro && ro->ro_rt) {
523                 RTFREE(ro->ro_rt);
524                 ro->ro_rt = NULL;
525         }
526       }
527 }
528
529 /*
530  * Create a new TCP control block, making an
531  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
532  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
533  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
534  */
535 struct tcpcb *
536 tcp_newtcpcb(inp)
537         struct inpcb *inp;
538 {
539         struct inp_tp *it;
540         struct tcpcb *tp;
541 #ifdef INET6
542         int isipv6 = (inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
543 #endif /* INET6 */
544
545         it = (struct inp_tp *)inp;
546         tp = &it->tcb;
547         bzero((char *) tp, sizeof(struct tcpcb));
548         LIST_INIT(&tp->t_segq);
549         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd =
550 #ifdef INET6
551                 isipv6 ? tcp_v6mssdflt :
552 #endif /* INET6 */
553                 tcp_mssdflt;
554
555         /* Set up our timeouts. */
556         callout_init(tp->tt_rexmt = &it->inp_tp_rexmt);
557         callout_init(tp->tt_persist = &it->inp_tp_persist);
558         callout_init(tp->tt_keep = &it->inp_tp_keep);
559         callout_init(tp->tt_2msl = &it->inp_tp_2msl);
560         callout_init(tp->tt_delack = &it->inp_tp_delack);
561
562         if (tcp_do_rfc1323)
563                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE|TF_REQ_TSTMP);
564         if (tcp_do_rfc1644)
565                 tp->t_flags |= TF_REQ_CC;
566         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
567         /*
568          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
569          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
570          * reasonable initial retransmit time.
571          */
572         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
573         tp->t_rttvar = ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
574         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
575         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
576         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
577         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
578         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
579         tp->t_rcvtime = ticks;
580         tp->t_bw_rtttime = ticks;
581         /*
582          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
583          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
584          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
585          */
586         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
587         inp->inp_ppcb = (caddr_t)tp;
588         return (tp);            /* XXX */
589 }
590
591 /*
592  * Drop a TCP connection, reporting
593  * the specified error.  If connection is synchronized,
594  * then send a RST to peer.
595  */
596 struct tcpcb *
597 tcp_drop(tp, errno)
598         struct tcpcb *tp;
599         int errno;
600 {
601         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
602
603         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
604                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
605                 (void) tcp_output(tp);
606                 tcpstat.tcps_drops++;
607         } else
608                 tcpstat.tcps_conndrops++;
609         if (errno == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
610                 errno = tp->t_softerror;
611         so->so_error = errno;
612         return (tcp_close(tp));
613 }
614
615 /*
616  * Close a TCP control block:
617  *      discard all space held by the tcp
618  *      discard internet protocol block
619  *      wake up any sleepers
620  */
621 struct tcpcb *
622 tcp_close(tp)
623         struct tcpcb *tp;
624 {
625         struct tseg_qent *q;
626         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
627         struct socket *so = inp->inp_socket;
628 #ifdef INET6
629         int isipv6 = (inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
630 #endif /* INET6 */
631         struct rtentry *rt;
632         int dosavessthresh;
633
634         /*
635          * Make sure that all of our timers are stopped before we
636          * delete the PCB.
637          */
638         callout_stop(tp->tt_rexmt);
639         callout_stop(tp->tt_persist);
640         callout_stop(tp->tt_keep);
641         callout_stop(tp->tt_2msl);
642         callout_stop(tp->tt_delack);
643
644         /*
645          * If we got enough samples through the srtt filter,
646          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
647          * 'Enough' is arbitrarily defined as the 16 samples.
648          * 16 samples is enough for the srtt filter to converge
649          * to within 5% of the correct value; fewer samples and
650          * we could save a very bogus rtt.
651          *
652          * Don't update the default route's characteristics and don't
653          * update anything that the user "locked".
654          */
655         if (tp->t_rttupdated >= 16) {
656                 u_long i = 0;
657 #ifdef INET6
658                 if (isipv6) {
659                         struct sockaddr_in6 *sin6;
660
661                         if ((rt = inp->in6p_route.ro_rt) == NULL)
662                                 goto no_valid_rt;
663                         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)rt_key(rt);
664                         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&sin6->sin6_addr))
665                                 goto no_valid_rt;
666                 }
667                 else
668 #endif /* INET6 */              
669                 if ((rt = inp->inp_route.ro_rt) == NULL ||
670                     ((struct sockaddr_in *)rt_key(rt))->sin_addr.s_addr
671                     == INADDR_ANY)
672                         goto no_valid_rt;
673
674                 if ((rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTT) == 0) {
675                         i = tp->t_srtt *
676                             (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTT_SCALE));
677                         if (rt->rt_rmx.rmx_rtt && i)
678                                 /*
679                                  * filter this update to half the old & half
680                                  * the new values, converting scale.
681                                  * See route.h and tcp_var.h for a
682                                  * description of the scaling constants.
683                                  */
684                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt =
685                                     (rt->rt_rmx.rmx_rtt + i) / 2;
686                         else
687                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt = i;
688                         tcpstat.tcps_cachedrtt++;
689                 }
690                 if ((rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTTVAR) == 0) {
691                         i = tp->t_rttvar *
692                             (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTTVAR_SCALE));
693                         if (rt->rt_rmx.rmx_rttvar && i)
694                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar =
695                                     (rt->rt_rmx.rmx_rttvar + i) / 2;
696                         else
697                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar = i;
698                         tcpstat.tcps_cachedrttvar++;
699                 }
700                 /*
701                  * The old comment here said:
702                  * update the pipelimit (ssthresh) if it has been updated
703                  * already or if a pipesize was specified & the threshhold
704                  * got below half the pipesize.  I.e., wait for bad news
705                  * before we start updating, then update on both good
706                  * and bad news.
707                  *
708                  * But we want to save the ssthresh even if no pipesize is
709                  * specified explicitly in the route, because such
710                  * connections still have an implicit pipesize specified
711                  * by the global tcp_sendspace.  In the absence of a reliable
712                  * way to calculate the pipesize, it will have to do.
713                  */
714                 i = tp->snd_ssthresh;
715                 if (rt->rt_rmx.rmx_sendpipe != 0)
716                         dosavessthresh = (i < rt->rt_rmx.rmx_sendpipe / 2);
717                 else
718                         dosavessthresh = (i < so->so_snd.sb_hiwat / 2);
719                 if (((rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_SSTHRESH) == 0 &&
720                      i != 0 && rt->rt_rmx.rmx_ssthresh != 0)
721                     || dosavessthresh) {
722                         /*
723                          * convert the limit from user data bytes to
724                          * packets then to packet data bytes.
725                          */
726                         i = (i + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
727                         if (i < 2)
728                                 i = 2;
729                         i *= (u_long)(tp->t_maxseg +
730 #ifdef INET6
731                                       (isipv6 ? sizeof (struct ip6_hdr) +
732                                                sizeof (struct tcphdr) :
733 #endif
734                                        sizeof (struct tcpiphdr)
735 #ifdef INET6
736                                        )
737 #endif
738                                       );
739                         if (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh)
740                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh =
741                                     (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh + i) / 2;
742                         else
743                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh = i;
744                         tcpstat.tcps_cachedssthresh++;
745                 }
746         }
747     no_valid_rt:
748         /* free the reassembly queue, if any */
749         while((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
750                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
751                 m_freem(q->tqe_m);
752                 FREE(q, M_TSEGQ);
753         }
754         inp->inp_ppcb = NULL;
755         soisdisconnected(so);
756 #ifdef INET6
757         if (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6))
758                 in6_pcbdetach(inp);
759         else
760 #endif /* INET6 */
761         in_pcbdetach(inp);
762         tcpstat.tcps_closed++;
763         return ((struct tcpcb *)0);
764 }
765
766 void
767 tcp_drain()
768 {
769         if (do_tcpdrain)
770         {
771                 struct inpcb *inpb;
772                 struct tcpcb *tcpb;
773                 struct tseg_qent *te;
774
775         /*
776          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
777          * if there is one...
778          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
779          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
780          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
781          *      usefull.        
782          */
783                 LIST_FOREACH(inpb, tcbinfo.listhead, inp_list) {
784                         if ((tcpb = intotcpcb(inpb))) {
785                                 while ((te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq))
786                                     != NULL) {
787                                         LIST_REMOVE(te, tqe_q);
788                                         m_freem(te->tqe_m);
789                                         FREE(te, M_TSEGQ);
790                                 }
791                         }
792                 }
793
794         }
795 }
796
797 /*
798  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
799  * store error as soft error, but wake up user
800  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
801  *
802  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
803  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
804  */
805 static void
806 tcp_notify(inp, error)
807         struct inpcb *inp;
808         int error;
809 {
810         struct tcpcb *tp = (struct tcpcb *)inp->inp_ppcb;
811
812         /*
813          * Ignore some errors if we are hooked up.
814          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
815          * and receives a second error, give up now.  This is better
816          * than waiting a long time to establish a connection that
817          * can never complete.
818          */
819         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
820              (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
821               error == EHOSTDOWN)) {
822                 return;
823         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
824             tp->t_softerror)
825                 tcp_drop(tp, error);
826         else
827                 tp->t_softerror = error;
828 #if 0
829         wakeup((caddr_t) &so->so_timeo);
830         sorwakeup(so);
831         sowwakeup(so);
832 #endif
833 }
834
835 static int
836 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
837 {
838         int error, i, n, s;
839         struct inpcb *inp, **inp_list;
840         inp_gen_t gencnt;
841         struct xinpgen xig;
842
843         /*
844          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
845          * resource-intensive to repeat twice on every request.
846          */
847         if (req->oldptr == 0) {
848                 n = tcbinfo.ipi_count;
849                 req->oldidx = 2 * (sizeof xig)
850                         + (n + n/8) * sizeof(struct xtcpcb);
851                 return 0;
852         }
853
854         if (req->newptr != 0)
855                 return EPERM;
856
857         /*
858          * OK, now we're committed to doing something.
859          */
860         s = splnet();
861         gencnt = tcbinfo.ipi_gencnt;
862         n = tcbinfo.ipi_count;
863         splx(s);
864
865         xig.xig_len = sizeof xig;
866         xig.xig_count = n;
867         xig.xig_gen = gencnt;
868         xig.xig_sogen = so_gencnt;
869         error = SYSCTL_OUT(req, &xig, sizeof xig);
870         if (error)
871                 return error;
872
873         inp_list = malloc(n * sizeof *inp_list, M_TEMP, M_WAITOK);
874         if (inp_list == 0)
875                 return ENOMEM;
876         
877         s = splnet();
878         for (inp = LIST_FIRST(tcbinfo.listhead), i = 0; inp && i < n;
879              inp = LIST_NEXT(inp, inp_list)) {
880                 if (inp->inp_gencnt <= gencnt && !prison_xinpcb(req->td, inp))
881                         inp_list[i++] = inp;
882         }
883         splx(s);
884         n = i;
885
886         error = 0;
887         for (i = 0; i < n; i++) {
888                 inp = inp_list[i];
889                 if (inp->inp_gencnt <= gencnt) {
890                         struct xtcpcb xt;
891                         caddr_t inp_ppcb;
892                         xt.xt_len = sizeof xt;
893                         /* XXX should avoid extra copy */
894                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
895                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
896                         if (inp_ppcb != NULL)
897                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
898                         else
899                                 bzero((char *) &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
900                         if (inp->inp_socket)
901                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
902                         error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
903                 }
904         }
905         if (!error) {
906                 /*
907                  * Give the user an updated idea of our state.
908                  * If the generation differs from what we told
909                  * her before, she knows that something happened
910                  * while we were processing this request, and it
911                  * might be necessary to retry.
912                  */
913                 s = splnet();
914                 xig.xig_gen = tcbinfo.ipi_gencnt;
915                 xig.xig_sogen = so_gencnt;
916                 xig.xig_count = tcbinfo.ipi_count;
917                 splx(s);
918                 error = SYSCTL_OUT(req, &xig, sizeof xig);
919         }
920         free(inp_list, M_TEMP);
921         return error;
922 }
923
924 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
925             tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
926
927 static int
928 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
929 {
930         struct sockaddr_in addrs[2];
931         struct inpcb *inp;
932         int error, s;
933
934         error = suser(req->td);
935         if (error)
936                 return (error);
937         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof(addrs));
938         if (error)
939                 return (error);
940         s = splnet();
941         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo, addrs[1].sin_addr, addrs[1].sin_port,
942             addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
943         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
944                 error = ENOENT;
945                 goto out;
946         }
947         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
948 out:
949         splx(s);
950         return (error);
951 }
952
953 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RW,
954     0, 0, tcp_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP connection");
955
956 #ifdef INET6
957 static int
958 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
959 {
960         struct sockaddr_in6 addrs[2];
961         struct inpcb *inp;
962         int error, s, mapped = 0;
963
964         error = suser(req->td);
965         if (error)
966                 return (error);
967         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof(addrs));
968         if (error)
969                 return (error);
970         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
971                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
972                         mapped = 1;
973                 else
974                         return (EINVAL);
975         }
976         s = splnet();
977         if (mapped == 1)
978                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo,
979                         *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
980                         addrs[1].sin6_port,
981                         *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
982                         addrs[0].sin6_port,
983                         0, NULL);
984         else
985                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo, &addrs[1].sin6_addr,
986                                  addrs[1].sin6_port,
987                                  &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port,
988                                  0, NULL);
989         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
990                 error = ENOENT;
991                 goto out;
992         }
993         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, 
994                            sizeof(struct ucred));
995 out:
996         splx(s);
997         return (error);
998 }
999
1000 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RW,
1001             0, 0,
1002             tcp6_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP6 connection");
1003 #endif
1004
1005
1006 void
1007 tcp_ctlinput(cmd, sa, vip)
1008         int cmd;
1009         struct sockaddr *sa;
1010         void *vip;
1011 {
1012         struct ip *ip = vip;
1013         struct tcphdr *th;
1014         struct in_addr faddr;
1015         struct inpcb *inp;
1016         struct tcpcb *tp;
1017         void (*notify) __P((struct inpcb *, int)) = tcp_notify;
1018         tcp_seq icmp_seq;
1019         int s;
1020
1021         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1022         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1023                 return;
1024
1025         if (cmd == PRC_QUENCH)
1026                 notify = tcp_quench;
1027         else if (icmp_may_rst && (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1028                 cmd == PRC_UNREACH_PORT || cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) && ip)
1029                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1030         else if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1031                 notify = tcp_mtudisc;
1032         else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd)) {
1033                 ip = 0;
1034                 notify = in_rtchange;
1035         } else if (cmd == PRC_HOSTDEAD)
1036                 ip = 0;
1037         else if ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0)
1038                 return;
1039         if (ip) {
1040                 s = splnet();
1041                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip 
1042                                        + (IP_VHL_HL(ip->ip_vhl) << 2));
1043                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo, faddr, th->th_dport,
1044                     ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1045                 if (inp != NULL && inp->inp_socket != NULL) {
1046                         icmp_seq = htonl(th->th_seq);
1047                         tp = intotcpcb(inp);
1048                         if (SEQ_GEQ(icmp_seq, tp->snd_una) &&
1049                             SEQ_LT(icmp_seq, tp->snd_max))
1050                                 (*notify)(inp, inetctlerrmap[cmd]);
1051                 } else {
1052                         struct in_conninfo inc;
1053
1054                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1055                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1056                         inc.inc_faddr = faddr;
1057                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1058 #ifdef INET6
1059                         inc.inc_isipv6 = 0;
1060 #endif
1061                         syncache_unreach(&inc, th);
1062                 }
1063                 splx(s);
1064         } else
1065                 in_pcbnotifyall(&tcb, faddr, inetctlerrmap[cmd], notify);
1066 }
1067
1068 #ifdef INET6
1069 void
1070 tcp6_ctlinput(cmd, sa, d)
1071         int cmd;
1072         struct sockaddr *sa;
1073         void *d;
1074 {
1075         struct tcphdr th;
1076         void (*notify) __P((struct inpcb *, int)) = tcp_notify;
1077         struct ip6_hdr *ip6;
1078         struct mbuf *m;
1079         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1080         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1081         int off;
1082         struct tcp_portonly {
1083                 u_int16_t th_sport;
1084                 u_int16_t th_dport;
1085         } *thp;
1086
1087         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1088             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1089                 return;
1090
1091         if (cmd == PRC_QUENCH)
1092                 notify = tcp_quench;
1093         else if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1094                 notify = tcp_mtudisc;
1095         else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1096                  ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0))
1097                 return;
1098
1099         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1100         if (d != NULL) {
1101                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1102                 m = ip6cp->ip6c_m;
1103                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1104                 off = ip6cp->ip6c_off;
1105                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1106         } else {
1107                 m = NULL;
1108                 ip6 = NULL;
1109                 off = 0;        /* fool gcc */
1110                 sa6_src = &sa6_any;
1111         }
1112
1113         if (ip6) {
1114                 struct in_conninfo inc;
1115                 /*
1116                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1117                  * M and OFF are valid.
1118                  */
1119
1120                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1121                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof(*thp))
1122                         return;
1123
1124                 bzero(&th, sizeof(th));
1125                 m_copydata(m, off, sizeof(*thp), (caddr_t)&th);
1126
1127                 in6_pcbnotify(&tcb, sa, th.th_dport,
1128                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1129                     th.th_sport, cmd, notify);
1130
1131                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1132                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1133                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1134                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1135                 inc.inc_isipv6 = 1;
1136                 syncache_unreach(&inc, &th);
1137         } else
1138                 in6_pcbnotify(&tcb, sa, 0, (const struct sockaddr *)sa6_src,
1139                               0, cmd, notify);
1140 }
1141 #endif /* INET6 */
1142
1143
1144 /*
1145  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1146  *
1147  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1148  * 1.  In SYN-ACK packets.
1149  * 2.  In SYN packets.
1150  *
1151  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1152  * tcp_syncache.c for details.
1153  *
1154  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1155  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1156  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1157  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1158  * RFC 1948 is used to generate sequence numbers.
1159  *
1160  * Implementation details:
1161  *
1162  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1163  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1164  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1165  * before rollover.
1166  *
1167  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1168  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1169  * as reseeding should not be necessary.
1170  *
1171  */
1172
1173 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1174
1175 u_char isn_secret[32];
1176 int isn_last_reseed;
1177 MD5_CTX isn_ctx;
1178
1179 tcp_seq
1180 tcp_new_isn(tp)
1181         struct tcpcb *tp;
1182 {
1183         u_int32_t md5_buffer[4];
1184         tcp_seq new_isn;
1185
1186         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1187         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1188              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1189                 < (u_int)ticks))) {
1190                 read_random_unlimited(&isn_secret, sizeof(isn_secret));
1191                 isn_last_reseed = ticks;
1192         }
1193                 
1194         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1195         MD5Init(&isn_ctx);
1196         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1197         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1198 #ifdef INET6
1199         if ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
1200                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1201                           sizeof(struct in6_addr));
1202                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1203                           sizeof(struct in6_addr));
1204         } else
1205 #endif
1206         {
1207                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1208                           sizeof(struct in_addr));
1209                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1210                           sizeof(struct in_addr));
1211         }
1212         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1213         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1214         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1215         new_isn += ticks * (ISN_BYTES_PER_SECOND / hz);
1216         return new_isn;
1217 }
1218
1219 /*
1220  * When a source quench is received, close congestion window
1221  * to one segment.  We will gradually open it again as we proceed.
1222  */
1223 void
1224 tcp_quench(inp, errno)
1225         struct inpcb *inp;
1226         int errno;
1227 {
1228         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1229
1230         if (tp)
1231                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1232 }
1233
1234 /*
1235  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1236  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1237  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1238  */
1239 void
1240 tcp_drop_syn_sent(inp, errno)
1241         struct inpcb *inp;
1242         int errno;
1243 {
1244         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1245
1246         if (tp && tp->t_state == TCPS_SYN_SENT)
1247                 tcp_drop(tp, errno);
1248 }
1249
1250 /*
1251  * When `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1252  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1253  * since we know the packet we just sent was dropped.
1254  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1255  */
1256 void
1257 tcp_mtudisc(inp, errno)
1258         struct inpcb *inp;
1259         int errno;
1260 {
1261         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1262         struct rtentry *rt;
1263         struct rmxp_tao *taop;
1264         struct socket *so = inp->inp_socket;
1265         int offered;
1266         int mss;
1267 #ifdef INET6
1268         int isipv6 = (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
1269 #endif /* INET6 */
1270
1271         if (tp) {
1272 #ifdef INET6
1273                 if (isipv6)
1274                         rt = tcp_rtlookup6(&inp->inp_inc);
1275                 else
1276 #endif /* INET6 */
1277                 rt = tcp_rtlookup(&inp->inp_inc);
1278                 if (!rt || !rt->rt_rmx.rmx_mtu) {
1279                         tp->t_maxopd = tp->t_maxseg =
1280 #ifdef INET6
1281                                 isipv6 ? tcp_v6mssdflt :
1282 #endif /* INET6 */
1283                                 tcp_mssdflt;
1284                         return;
1285                 }
1286                 taop = rmx_taop(rt->rt_rmx);
1287                 offered = taop->tao_mssopt;
1288                 mss = rt->rt_rmx.rmx_mtu -
1289 #ifdef INET6
1290                         (isipv6 ?
1291                          sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1292 #endif /* INET6 */
1293                          sizeof(struct tcpiphdr)
1294 #ifdef INET6
1295                          )
1296 #endif /* INET6 */
1297                         ;
1298
1299                 if (offered)
1300                         mss = min(mss, offered);
1301                 /*
1302                  * XXX - The above conditional probably violates the TCP
1303                  * spec.  The problem is that, since we don't know the
1304                  * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1305                  * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1306                  * never actually take place, because the conservative
1307                  * default is much less than the MTUs typically seen
1308                  * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1309                  * this under the carpet.
1310                  *
1311                  * The conservative default might not actually be a problem
1312                  * if the only case this occurs is when sending an initial
1313                  * SYN with options and data to a host we've never talked
1314                  * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1315                  * will get recorded and the new parameters should get
1316                  * recomputed.  For Further Study.
1317                  */
1318                 if (tp->t_maxopd <= mss)
1319                         return;
1320                 tp->t_maxopd = mss;
1321
1322                 if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP|TF_NOOPT)) == TF_REQ_TSTMP &&
1323                     (tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) == TF_RCVD_TSTMP)
1324                         mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1325                 if ((tp->t_flags & (TF_REQ_CC|TF_NOOPT)) == TF_REQ_CC &&
1326                     (tp->t_flags & TF_RCVD_CC) == TF_RCVD_CC)
1327                         mss -= TCPOLEN_CC_APPA;
1328 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0
1329                 if (mss > MCLBYTES)
1330                         mss &= ~(MCLBYTES-1);
1331 #else
1332                 if (mss > MCLBYTES)
1333                         mss = mss / MCLBYTES * MCLBYTES;
1334 #endif
1335                 if (so->so_snd.sb_hiwat < mss)
1336                         mss = so->so_snd.sb_hiwat;
1337
1338                 tp->t_maxseg = mss;
1339
1340                 tcpstat.tcps_mturesent++;
1341                 tp->t_rtttime = 0;
1342                 tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1343                 tcp_output(tp);
1344         }
1345 }
1346
1347 /*
1348  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1349  * is found and it cannot be allocated the return NULL.  This routine
1350  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1351  * to get the interface MTU.
1352  */
1353 struct rtentry *
1354 tcp_rtlookup(inc)
1355         struct in_conninfo *inc;
1356 {
1357         struct route *ro;
1358         struct rtentry *rt;
1359
1360         ro = &inc->inc_route;
1361         rt = ro->ro_rt;
1362         if (rt == NULL || !(rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1363                 /* No route yet, so try to acquire one */
1364                 if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1365                         ro->ro_dst.sa_family = AF_INET;
1366                         ro->ro_dst.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1367                         ((struct sockaddr_in *) &ro->ro_dst)->sin_addr =
1368                             inc->inc_faddr;
1369                         rtalloc(ro);
1370                         rt = ro->ro_rt;
1371                 }
1372         }
1373         return rt;
1374 }
1375
1376 #ifdef INET6
1377 struct rtentry *
1378 tcp_rtlookup6(inc)
1379         struct in_conninfo *inc;
1380 {
1381         struct route_in6 *ro6;
1382         struct rtentry *rt;
1383
1384         ro6 = &inc->inc6_route;
1385         rt = ro6->ro_rt;
1386         if (rt == NULL || !(rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1387                 /* No route yet, so try to acquire one */
1388                 if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1389                         ro6->ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1390                         ro6->ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1391                         ro6->ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1392                         rtalloc((struct route *)ro6);
1393                         rt = ro6->ro_rt;
1394                 }
1395         }
1396         return rt;
1397 }
1398 #endif /* INET6 */
1399
1400 #ifdef IPSEC
1401 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1402 size_t
1403 ipsec_hdrsiz_tcp(tp)
1404         struct tcpcb *tp;
1405 {
1406         struct inpcb *inp;
1407         struct mbuf *m;
1408         size_t hdrsiz;
1409         struct ip *ip;
1410 #ifdef INET6
1411         struct ip6_hdr *ip6;
1412 #endif /* INET6 */
1413         struct tcphdr *th;
1414
1415         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1416                 return 0;
1417         MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
1418         if (!m)
1419                 return 0;
1420
1421 #ifdef INET6
1422         if ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
1423                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1424                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1425                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1426                         sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1427                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
1428                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1429         } else
1430 #endif /* INET6 */
1431       {
1432         ip = mtod(m, struct ip *);
1433         th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1434         m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1435         tcp_fillheaders(tp, ip, th);
1436         hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1437       }
1438
1439         m_free(m);
1440         return hdrsiz;
1441 }
1442 #endif /*IPSEC*/
1443
1444 /*
1445  * Return a pointer to the cached information about the remote host.
1446  * The cached information is stored in the protocol specific part of
1447  * the route metrics.
1448  */
1449 struct rmxp_tao *
1450 tcp_gettaocache(inc)
1451         struct in_conninfo *inc;
1452 {
1453         struct rtentry *rt;
1454
1455 #ifdef INET6
1456         if (inc->inc_isipv6)
1457                 rt = tcp_rtlookup6(inc);
1458         else
1459 #endif /* INET6 */
1460         rt = tcp_rtlookup(inc);
1461
1462         /* Make sure this is a host route and is up. */
1463         if (rt == NULL ||
1464             (rt->rt_flags & (RTF_UP|RTF_HOST)) != (RTF_UP|RTF_HOST))
1465                 return NULL;
1466
1467         return rmx_taop(rt->rt_rmx);
1468 }
1469
1470 /*
1471  * Clear all the TAO cache entries, called from tcp_init.
1472  *
1473  * XXX
1474  * This routine is just an empty one, because we assume that the routing
1475  * routing tables are initialized at the same time when TCP, so there is
1476  * nothing in the cache left over.
1477  */
1478 static void
1479 tcp_cleartaocache()
1480 {
1481 }
1482
1483 /*
1484  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1485  *
1486  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1487  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1488  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1489  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1490  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1491  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1492  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1493  * side of the connection.
1494  *
1495  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1496  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP 
1497  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1498  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1499  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1500  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1501  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1502  * all available buffer space not only on the local interface, but on 
1503  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1504  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1505  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1506  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1507  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1508  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1509  * resources.
1510  *
1511  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1512  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1513  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1514  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1515  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1516  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1517  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1518  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1519  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1520  * implementing the same algorithm.
1521  *
1522  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1523  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1524  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially 
1525  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1526  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1527  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1528  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1529  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1530  * which to extend the algorithm.
1531  */
1532 void
1533 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1534 {
1535         u_long bw;
1536         u_long bwnd;
1537         int save_ticks;
1538
1539         /*
1540          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1541          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1542          */
1543         if (tcp_inflight_enable == 0) {
1544                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1545                 tp->snd_bandwidth = 0;
1546                 return;
1547         }
1548
1549         /*
1550          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1551          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1552          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1553          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1554          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1555          * increases.
1556          *
1557          * Note: if ticks rollover 'bw' may wind up negative.  We must
1558          * effectively reset t_bw_rtttime for this case.
1559          */
1560         save_ticks = ticks;
1561         if ((u_int)(save_ticks - tp->t_bw_rtttime) < 1)
1562                 return;
1563
1564         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz / 
1565             (save_ticks - tp->t_bw_rtttime);
1566         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1567         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1568         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || (int)bw < 0)
1569                 return;
1570         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1571
1572         tp->snd_bandwidth = bw;
1573
1574         /*
1575          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1576          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1577          * spot and also handles the bandwidth run-up case.  Without the
1578          * slop we could be locking ourselves into a lower bandwidth.
1579          *
1580          * Situations Handled:
1581          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1582          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1583          *          specified, and also does a good job preventing 
1584          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1585          *          (at least for the transmit side).
1586          *
1587          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1588          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1589          *          increases).
1590          *
1591          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1592          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1593          *          a little work).
1594          *
1595          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can 
1596          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be on
1597          *          very slow connections.  A value no smaller then 5 should
1598          *          be used, but only reduce this default if you have no other
1599          *          choice.
1600          */
1601 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1602         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) + tcp_inflight_stab * (int)tp->t_maxseg / 10;
1603 #undef USERTT
1604
1605         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1606                 static int ltime;
1607                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1608                         ltime = ticks;
1609                         printf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1610                             tp,
1611                             bw,
1612                             tp->t_rttbest,
1613                             tp->t_srtt,
1614                             bwnd
1615                         );
1616                 }
1617         }
1618         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1619                 bwnd = tcp_inflight_min;
1620         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1621                 bwnd = tcp_inflight_max;
1622         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1623                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1624         tp->snd_bwnd = bwnd;
1625 }
1626