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