kernel - MPSAFE the protocol drain routines
[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 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, rxmsg, 0, "tcp getmsg", 0);
156 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, wait, 1, "tcp waitmsg", 0);
157 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, delayed, 2, "tcp execute delayed ops", 0);
158 #define logtcp(name)    KTR_LOG(tcp_ ## name)
159
160 struct inpcbinfo tcbinfo[MAXCPU];
161 struct tcpcbackqhead tcpcbackq[MAXCPU];
162
163 int tcp_mpsafe_proto = 0;
164 TUNABLE_INT("net.inet.tcp.mpsafe_proto", &tcp_mpsafe_proto);
165
166 static int tcp_mpsafe_thread = NETMSG_SERVICE_ADAPTIVE;
167 TUNABLE_INT("net.inet.tcp.mpsafe_thread", &tcp_mpsafe_thread);
168 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, mpsafe_thread, CTLFLAG_RW,
169            &tcp_mpsafe_thread, 0,
170            "0:BGL, 1:Adaptive BGL, 2:No BGL(experimental)");
171
172 int tcp_mssdflt = TCP_MSS;
173 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW,
174     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
175
176 #ifdef INET6
177 int tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
178 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt, CTLFLAG_RW,
179     &tcp_v6mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
180 #endif
181
182 /*
183  * Minimum MSS we accept and use. This prevents DoS attacks where
184  * we are forced to a ridiculous low MSS like 20 and send hundreds
185  * of packets instead of one. The effect scales with the available
186  * bandwidth and quickly saturates the CPU and network interface
187  * with packet generation and sending. Set to zero to disable MINMSS
188  * checking. This setting prevents us from sending too small packets.
189  */
190 int tcp_minmss = TCP_MINMSS;
191 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, minmss, CTLFLAG_RW,
192     &tcp_minmss , 0, "Minmum TCP Maximum Segment Size");
193
194 #if 0
195 static int tcp_rttdflt = TCPTV_SRTTDFLT / PR_SLOWHZ;
196 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_RTTDFLT, rttdflt, CTLFLAG_RW,
197     &tcp_rttdflt, 0, "Default maximum TCP Round Trip Time");
198 #endif
199
200 int tcp_do_rfc1323 = 1;
201 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW,
202     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
203
204 static int tcp_tcbhashsize = 0;
205 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RD,
206      &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control block hashtable");
207
208 static int do_tcpdrain = 1;
209 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW, &do_tcpdrain, 0,
210      "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
211
212 static int icmp_may_rst = 1;
213 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW, &icmp_may_rst, 0,
214     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
215
216 static int tcp_isn_reseed_interval = 0;
217 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
218     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
219
220 /*
221  * TCP bandwidth limiting sysctls.  The inflight limiter is now turned on
222  * by default, but with generous values which should allow maximal
223  * bandwidth.  In particular, the slop defaults to 50 (5 packets).
224  *
225  * The reason for doing this is that the limiter is the only mechanism we
226  * have which seems to do a really good job preventing receiver RX rings
227  * on network interfaces from getting blown out.  Even though GigE/10GigE
228  * is supposed to flow control it looks like either it doesn't actually
229  * do it or Open Source drivers do not properly enable it.
230  *
231  * People using the limiter to reduce bottlenecks on slower WAN connections
232  * should set the slop to 20 (2 packets).
233  */
234 static int tcp_inflight_enable = 1;
235 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_enable, CTLFLAG_RW,
236     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
237
238 static int tcp_inflight_debug = 0;
239 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_debug, CTLFLAG_RW,
240     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
241
242 static int tcp_inflight_min = 6144;
243 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_min, CTLFLAG_RW,
244     &tcp_inflight_min, 0, "Lower bound for TCP inflight window");
245
246 static int tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
247 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_max, CTLFLAG_RW,
248     &tcp_inflight_max, 0, "Upper bound for TCP inflight window");
249
250 static int tcp_inflight_stab = 50;
251 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_stab, CTLFLAG_RW,
252     &tcp_inflight_stab, 0, "Slop in maximal packets / 10 (20 = 3 packets)");
253
254 static MALLOC_DEFINE(M_TCPTEMP, "tcptemp", "TCP Templates for Keepalives");
255 static struct malloc_pipe tcptemp_mpipe;
256
257 static void tcp_willblock(int);
258 static void tcp_notify (struct inpcb *, int);
259
260 struct tcp_stats tcpstats_percpu[MAXCPU];
261 #ifdef SMP
262 static int
263 sysctl_tcpstats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
264 {
265         int cpu, error = 0;
266
267         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
268                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, &tcpstats_percpu[cpu],
269                                         sizeof(struct tcp_stats))))
270                         break;
271                 if ((error = SYSCTL_IN(req, &tcpstats_percpu[cpu],
272                                        sizeof(struct tcp_stats))))
273                         break;
274         }
275
276         return (error);
277 }
278 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
279     0, 0, sysctl_tcpstats, "S,tcp_stats", "TCP statistics");
280 #else
281 SYSCTL_STRUCT(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, CTLFLAG_RW,
282     &tcpstat, tcp_stats, "TCP statistics");
283 #endif
284
285 /*
286  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
287  *
288  * Note that this can be overridden by the kernel environment
289  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
290  */
291 #ifndef TCBHASHSIZE
292 #define TCBHASHSIZE     512
293 #endif
294
295 /*
296  * This is the actual shape of what we allocate using the zone
297  * allocator.  Doing it this way allows us to protect both structures
298  * using the same generation count, and also eliminates the overhead
299  * of allocating tcpcbs separately.  By hiding the structure here,
300  * we avoid changing most of the rest of the code (although it needs
301  * to be changed, eventually, for greater efficiency).
302  */
303 #define ALIGNMENT       32
304 #define ALIGNM1         (ALIGNMENT - 1)
305 struct  inp_tp {
306         union {
307                 struct  inpcb inp;
308                 char    align[(sizeof(struct inpcb) + ALIGNM1) & ~ALIGNM1];
309         } inp_tp_u;
310         struct  tcpcb tcb;
311         struct  tcp_callout inp_tp_rexmt;
312         struct  tcp_callout inp_tp_persist;
313         struct  tcp_callout inp_tp_keep;
314         struct  tcp_callout inp_tp_2msl;
315         struct  tcp_callout inp_tp_delack;
316         struct  netmsg_tcp_timer inp_tp_timermsg;
317 };
318 #undef ALIGNMENT
319 #undef ALIGNM1
320
321 /*
322  * Tcp initialization
323  */
324 void
325 tcp_init(void)
326 {
327         struct inpcbporthead *porthashbase;
328         u_long porthashmask;
329         int hashsize = TCBHASHSIZE;
330         int cpu;
331
332         /*
333          * note: tcptemp is used for keepalives, and it is ok for an
334          * allocation to fail so do not specify MPF_INT.
335          */
336         mpipe_init(&tcptemp_mpipe, M_TCPTEMP, sizeof(struct tcptemp),
337                     25, -1, 0, NULL);
338
339         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
340         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
341         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
342         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
343         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
344         tcp_msl = TCPTV_MSL;
345         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
346         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
347
348         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
349         if (!powerof2(hashsize)) {
350                 kprintf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
351                 hashsize = 512; /* safe default */
352         }
353         tcp_tcbhashsize = hashsize;
354         porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB, &porthashmask);
355
356         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
357                 in_pcbinfo_init(&tcbinfo[cpu]);
358                 tcbinfo[cpu].cpu = cpu;
359                 tcbinfo[cpu].hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
360                     &tcbinfo[cpu].hashmask);
361                 tcbinfo[cpu].porthashbase = porthashbase;
362                 tcbinfo[cpu].porthashmask = porthashmask;
363                 tcbinfo[cpu].wildcardhashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
364                     &tcbinfo[cpu].wildcardhashmask);
365                 tcbinfo[cpu].ipi_size = sizeof(struct inp_tp);
366                 TAILQ_INIT(&tcpcbackq[cpu]);
367         }
368
369         tcp_reass_maxseg = nmbclusters / 16;
370         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.reass.maxsegments", &tcp_reass_maxseg);
371
372 #ifdef INET6
373 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
374 #else
375 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
376 #endif
377         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
378                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
379         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
380                 panic("tcp_init");
381 #undef TCP_MINPROTOHDR
382
383         /*
384          * Initialize TCP statistics counters for each CPU.
385          */
386 #ifdef SMP
387         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
388                 bzero(&tcpstats_percpu[cpu], sizeof(struct tcp_stats));
389         }
390 #else
391         bzero(&tcpstat, sizeof(struct tcp_stats));
392 #endif
393
394         syncache_init();
395         tcp_thread_init();
396 }
397
398 void
399 tcpmsg_service_loop(void *dummy)
400 {
401         struct netmsg *msg;
402         int mplocked;
403
404         /*
405          * Threads always start mpsafe.
406          */
407         mplocked = 0;
408
409         while ((msg = lwkt_waitport(&curthread->td_msgport, 0))) {
410                 do {
411                         logtcp(rxmsg);
412                         mplocked = netmsg_service(msg, tcp_mpsafe_thread,
413                                                   mplocked);
414                 } while ((msg = lwkt_getport(&curthread->td_msgport)) != NULL);
415
416                 logtcp(delayed);
417                 tcp_willblock(mplocked);
418                 logtcp(wait);
419         }
420 }
421
422 static void
423 tcp_willblock(int mplocked)
424 {
425         struct tcpcb *tp;
426         int cpu = mycpu->gd_cpuid;
427         int unlock = 0;
428
429         if (!mplocked && !tcp_mpsafe_proto) {
430                 if (TAILQ_EMPTY(&tcpcbackq[cpu]))
431                         return;
432
433                 get_mplock();
434                 mplocked = 1;
435                 unlock = 1;
436         }
437
438         while ((tp = TAILQ_FIRST(&tcpcbackq[cpu])) != NULL) {
439                 KKASSERT(tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ);
440                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
441                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[cpu], tp, t_outputq);
442                 tcp_output(tp);
443         }
444
445         if (unlock)
446                 rel_mplock();
447 }
448
449
450 /*
451  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
452  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
453  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
454  */
455 void
456 tcp_fillheaders(struct tcpcb *tp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
457 {
458         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
459         struct tcphdr *tcp_hdr = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
460
461 #ifdef INET6
462         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
463                 struct ip6_hdr *ip6;
464
465                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
466                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
467                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
468                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
469                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
470                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
471                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
472                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
473                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
474                 tcp_hdr->th_sum = 0;
475         } else
476 #endif
477         {
478                 struct ip *ip = (struct ip *) ip_ptr;
479
480                 ip->ip_vhl = IP_VHL_BORING;
481                 ip->ip_tos = 0;
482                 ip->ip_len = 0;
483                 ip->ip_id = 0;
484                 ip->ip_off = 0;
485                 ip->ip_ttl = 0;
486                 ip->ip_sum = 0;
487                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
488                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
489                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
490                 tcp_hdr->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr,
491                                     ip->ip_dst.s_addr,
492                                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP));
493         }
494
495         tcp_hdr->th_sport = inp->inp_lport;
496         tcp_hdr->th_dport = inp->inp_fport;
497         tcp_hdr->th_seq = 0;
498         tcp_hdr->th_ack = 0;
499         tcp_hdr->th_x2 = 0;
500         tcp_hdr->th_off = 5;
501         tcp_hdr->th_flags = 0;
502         tcp_hdr->th_win = 0;
503         tcp_hdr->th_urp = 0;
504 }
505
506 /*
507  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
508  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
509  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
510  */
511 struct tcptemp *
512 tcp_maketemplate(struct tcpcb *tp)
513 {
514         struct tcptemp *tmp;
515
516         if ((tmp = mpipe_alloc_nowait(&tcptemp_mpipe)) == NULL)
517                 return (NULL);
518         tcp_fillheaders(tp, &tmp->tt_ipgen, &tmp->tt_t);
519         return (tmp);
520 }
521
522 void
523 tcp_freetemplate(struct tcptemp *tmp)
524 {
525         mpipe_free(&tcptemp_mpipe, tmp);
526 }
527
528 /*
529  * Send a single message to the TCP at address specified by
530  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
531  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
532  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
533  * template for a connection.  If flags are given then we send
534  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
535  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
536  *
537  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
538  * segment are as specified by the parameters.
539  *
540  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
541  */
542 void
543 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
544             tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
545 {
546         int tlen;
547         int win = 0;
548         struct route *ro = NULL;
549         struct route sro;
550         struct ip *ip = ipgen;
551         struct tcphdr *nth;
552         int ipflags = 0;
553         struct route_in6 *ro6 = NULL;
554         struct route_in6 sro6;
555         struct ip6_hdr *ip6 = ipgen;
556         boolean_t use_tmpro = TRUE;
557 #ifdef INET6
558         boolean_t isipv6 = (IP_VHL_V(ip->ip_vhl) == 6);
559 #else
560         const boolean_t isipv6 = FALSE;
561 #endif
562
563         if (tp != NULL) {
564                 if (!(flags & TH_RST)) {
565                         win = ssb_space(&tp->t_inpcb->inp_socket->so_rcv);
566                         if (win < 0)
567                                 win = 0;
568                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
569                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
570                 }
571                 /*
572                  * Don't use the route cache of a listen socket,
573                  * it is not MPSAFE; use temporary route cache.
574                  */
575                 if (tp->t_state != TCPS_LISTEN) {
576                         if (isipv6)
577                                 ro6 = &tp->t_inpcb->in6p_route;
578                         else
579                                 ro = &tp->t_inpcb->inp_route;
580                         use_tmpro = FALSE;
581                 }
582         }
583         if (use_tmpro) {
584                 if (isipv6) {
585                         ro6 = &sro6;
586                         bzero(ro6, sizeof *ro6);
587                 } else {
588                         ro = &sro;
589                         bzero(ro, sizeof *ro);
590                 }
591         }
592         if (m == NULL) {
593                 m = m_gethdr(MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
594                 if (m == NULL)
595                         return;
596                 tlen = 0;
597                 m->m_data += max_linkhdr;
598                 if (isipv6) {
599                         bcopy(ip6, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip6_hdr));
600                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
601                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
602                 } else {
603                         bcopy(ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
604                         ip = mtod(m, struct ip *);
605                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
606                 }
607                 bcopy(th, nth, sizeof(struct tcphdr));
608                 flags = TH_ACK;
609         } else {
610                 m_freem(m->m_next);
611                 m->m_next = NULL;
612                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
613                 /* m_len is set later */
614                 tlen = 0;
615 #define xchg(a, b, type) { type t; t = a; a = b; b = t; }
616                 if (isipv6) {
617                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
618                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
619                 } else {
620                         xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
621                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
622                 }
623                 if (th != nth) {
624                         /*
625                          * this is usually a case when an extension header
626                          * exists between the IPv6 header and the
627                          * TCP header.
628                          */
629                         nth->th_sport = th->th_sport;
630                         nth->th_dport = th->th_dport;
631                 }
632                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
633 #undef xchg
634         }
635         if (isipv6) {
636                 ip6->ip6_flow = 0;
637                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
638                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
639                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof(struct tcphdr) + tlen));
640                 tlen += sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
641         } else {
642                 tlen += sizeof(struct tcpiphdr);
643                 ip->ip_len = tlen;
644                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
645         }
646         m->m_len = tlen;
647         m->m_pkthdr.len = tlen;
648         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
649         nth->th_seq = htonl(seq);
650         nth->th_ack = htonl(ack);
651         nth->th_x2 = 0;
652         nth->th_off = sizeof(struct tcphdr) >> 2;
653         nth->th_flags = flags;
654         if (tp != NULL)
655                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
656         else
657                 nth->th_win = htons((u_short)win);
658         nth->th_urp = 0;
659         if (isipv6) {
660                 nth->th_sum = 0;
661                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
662                                         sizeof(struct ip6_hdr),
663                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
664                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp ? tp->t_inpcb : NULL,
665                                                (ro6 && ro6->ro_rt) ?
666                                                 ro6->ro_rt->rt_ifp : NULL);
667         } else {
668                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
669                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
670                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
671                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
672         }
673 #ifdef TCPDEBUG
674         if (tp == NULL || (tp->t_inpcb->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
675                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
676 #endif
677         if (isipv6) {
678                 ip6_output(m, NULL, ro6, ipflags, NULL, NULL,
679                            tp ? tp->t_inpcb : NULL);
680                 if ((ro6 == &sro6) && (ro6->ro_rt != NULL)) {
681                         RTFREE(ro6->ro_rt);
682                         ro6->ro_rt = NULL;
683                 }
684         } else {
685                 ipflags |= IP_DEBUGROUTE;
686                 ip_output(m, NULL, ro, ipflags, NULL, tp ? tp->t_inpcb : NULL);
687                 if ((ro == &sro) && (ro->ro_rt != NULL)) {
688                         RTFREE(ro->ro_rt);
689                         ro->ro_rt = NULL;
690                 }
691         }
692 }
693
694 /*
695  * Create a new TCP control block, making an
696  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
697  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
698  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
699  */
700 struct tcpcb *
701 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
702 {
703         struct inp_tp *it;
704         struct tcpcb *tp;
705 #ifdef INET6
706         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
707 #else
708         const boolean_t isipv6 = FALSE;
709 #endif
710
711         it = (struct inp_tp *)inp;
712         tp = &it->tcb;
713         bzero(tp, sizeof(struct tcpcb));
714         LIST_INIT(&tp->t_segq);
715         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd = isipv6 ? tcp_v6mssdflt : tcp_mssdflt;
716
717         /* Set up our timeouts. */
718         tp->tt_rexmt = &it->inp_tp_rexmt;
719         tp->tt_persist = &it->inp_tp_persist;
720         tp->tt_keep = &it->inp_tp_keep;
721         tp->tt_2msl = &it->inp_tp_2msl;
722         tp->tt_delack = &it->inp_tp_delack;
723         tcp_inittimers(tp);
724
725         /*
726          * Zero out timer message.  We don't create it here,
727          * since the current CPU may not be the owner of this
728          * inpcb.
729          */
730         tp->tt_msg = &it->inp_tp_timermsg;
731         bzero(tp->tt_msg, sizeof(*tp->tt_msg));
732
733         if (tcp_do_rfc1323)
734                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE | TF_REQ_TSTMP);
735         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
736         tp->t_state = TCPS_CLOSED;
737         /*
738          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
739          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
740          * reasonable initial retransmit time.
741          */
742         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
743         tp->t_rttvar =
744             ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
745         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
746         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
747         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
748         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
749         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
750         tp->t_rcvtime = ticks;
751         /*
752          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
753          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
754          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
755          */
756         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
757         inp->inp_ppcb = tp;
758         tcp_sack_tcpcb_init(tp);
759         return (tp);            /* XXX */
760 }
761
762 /*
763  * Drop a TCP connection, reporting the specified error.
764  * If connection is synchronized, then send a RST to peer.
765  */
766 struct tcpcb *
767 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int error)
768 {
769         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
770
771         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
772                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
773                 tcp_output(tp);
774                 tcpstat.tcps_drops++;
775         } else
776                 tcpstat.tcps_conndrops++;
777         if (error == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
778                 error = tp->t_softerror;
779         so->so_error = error;
780         return (tcp_close(tp));
781 }
782
783 #ifdef SMP
784
785 struct netmsg_remwildcard {
786         struct netmsg           nm_netmsg;
787         struct inpcb            *nm_inp;
788         struct inpcbinfo        *nm_pcbinfo;
789 #if defined(INET6)
790         int                     nm_isinet6;
791 #else
792         int                     nm_unused01;
793 #endif
794 };
795
796 /*
797  * Wildcard inpcb's on SMP boxes must be removed from all cpus before the
798  * inp can be detached.  We do this by cycling through the cpus, ending up
799  * on the cpu controlling the inp last and then doing the disconnect.
800  */
801 static void
802 in_pcbremwildcardhash_handler(struct netmsg *msg0)
803 {
804         struct netmsg_remwildcard *msg = (struct netmsg_remwildcard *)msg0;
805         int cpu;
806
807         cpu = msg->nm_pcbinfo->cpu;
808
809         if (cpu == msg->nm_inp->inp_pcbinfo->cpu) {
810                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
811 #ifdef INET6
812                 if (msg->nm_isinet6)
813                         in6_pcbdetach(msg->nm_inp);
814                 else
815 #endif
816                         in_pcbdetach(msg->nm_inp);
817                 lwkt_replymsg(&msg->nm_netmsg.nm_lmsg, 0);
818         } else {
819                 in_pcbremwildcardhash_oncpu(msg->nm_inp, msg->nm_pcbinfo);
820                 cpu = (cpu + 1) % ncpus2;
821                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
822                 lwkt_forwardmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
823         }
824 }
825
826 #endif
827
828 /*
829  * Close a TCP control block:
830  *      discard all space held by the tcp
831  *      discard internet protocol block
832  *      wake up any sleepers
833  */
834 struct tcpcb *
835 tcp_close(struct tcpcb *tp)
836 {
837         struct tseg_qent *q;
838         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
839         struct socket *so = inp->inp_socket;
840         struct rtentry *rt;
841         boolean_t dosavessthresh;
842 #ifdef SMP
843         int cpu;
844 #endif
845 #ifdef INET6
846         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
847         boolean_t isafinet6 = (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6) != 0);
848 #else
849         const boolean_t isipv6 = FALSE;
850 #endif
851
852         /*
853          * The tp is not instantly destroyed in the wildcard case.  Setting
854          * the state to TCPS_TERMINATING will prevent the TCP stack from
855          * messing with it, though it should be noted that this change may
856          * not take effect on other cpus until we have chained the wildcard
857          * hash removal.
858          *
859          * XXX we currently depend on the BGL to synchronize the tp->t_state
860          * update and prevent other tcp protocol threads from accepting new
861          * connections on the listen socket we might be trying to close down.
862          */
863         KKASSERT(tp->t_state != TCPS_TERMINATING);
864         tp->t_state = TCPS_TERMINATING;
865
866         /*
867          * Make sure that all of our timers are stopped before we
868          * delete the PCB.  For listen TCP socket (tp->tt_msg == NULL),
869          * timers are never used.  If timer message is never created
870          * (tp->tt_msg->tt_tcb == NULL), timers are never used too.
871          */
872         if (tp->tt_msg != NULL && tp->tt_msg->tt_tcb != NULL) {
873                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_rexmt);
874                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_persist);
875                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_keep);
876                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_2msl);
877                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_delack);
878         }
879
880         if (tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ) {
881                 KKASSERT(tp->tt_cpu == mycpu->gd_cpuid);
882                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[tp->tt_cpu], tp, t_outputq);
883                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
884         }
885
886         /*
887          * If we got enough samples through the srtt filter,
888          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
889          * 'Enough' is arbitrarily defined as the 16 samples.
890          * 16 samples is enough for the srtt filter to converge
891          * to within 5% of the correct value; fewer samples and
892          * we could save a very bogus rtt.
893          *
894          * Don't update the default route's characteristics and don't
895          * update anything that the user "locked".
896          */
897         if (tp->t_rttupdated >= 16) {
898                 u_long i = 0;
899
900                 if (isipv6) {
901                         struct sockaddr_in6 *sin6;
902
903                         if ((rt = inp->in6p_route.ro_rt) == NULL)
904                                 goto no_valid_rt;
905                         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)rt_key(rt);
906                         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&sin6->sin6_addr))
907                                 goto no_valid_rt;
908                 } else
909                         if ((rt = inp->inp_route.ro_rt) == NULL ||
910                             ((struct sockaddr_in *)rt_key(rt))->
911                              sin_addr.s_addr == INADDR_ANY)
912                                 goto no_valid_rt;
913
914                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTT)) {
915                         i = tp->t_srtt * (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTT_SCALE));
916                         if (rt->rt_rmx.rmx_rtt && i)
917                                 /*
918                                  * filter this update to half the old & half
919                                  * the new values, converting scale.
920                                  * See route.h and tcp_var.h for a
921                                  * description of the scaling constants.
922                                  */
923                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt =
924                                     (rt->rt_rmx.rmx_rtt + i) / 2;
925                         else
926                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt = i;
927                         tcpstat.tcps_cachedrtt++;
928                 }
929                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTTVAR)) {
930                         i = tp->t_rttvar *
931                             (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTTVAR_SCALE));
932                         if (rt->rt_rmx.rmx_rttvar && i)
933                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar =
934                                     (rt->rt_rmx.rmx_rttvar + i) / 2;
935                         else
936                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar = i;
937                         tcpstat.tcps_cachedrttvar++;
938                 }
939                 /*
940                  * The old comment here said:
941                  * update the pipelimit (ssthresh) if it has been updated
942                  * already or if a pipesize was specified & the threshhold
943                  * got below half the pipesize.  I.e., wait for bad news
944                  * before we start updating, then update on both good
945                  * and bad news.
946                  *
947                  * But we want to save the ssthresh even if no pipesize is
948                  * specified explicitly in the route, because such
949                  * connections still have an implicit pipesize specified
950                  * by the global tcp_sendspace.  In the absence of a reliable
951                  * way to calculate the pipesize, it will have to do.
952                  */
953                 i = tp->snd_ssthresh;
954                 if (rt->rt_rmx.rmx_sendpipe != 0)
955                         dosavessthresh = (i < rt->rt_rmx.rmx_sendpipe/2);
956                 else
957                         dosavessthresh = (i < so->so_snd.ssb_hiwat/2);
958                 if (dosavessthresh ||
959                     (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_SSTHRESH) && (i != 0) &&
960                      (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh != 0))) {
961                         /*
962                          * convert the limit from user data bytes to
963                          * packets then to packet data bytes.
964                          */
965                         i = (i + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
966                         if (i < 2)
967                                 i = 2;
968                         i *= tp->t_maxseg +
969                              (isipv6 ?
970                               sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
971                               sizeof(struct tcpiphdr));
972                         if (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh)
973                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh =
974                                     (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh + i) / 2;
975                         else
976                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh = i;
977                         tcpstat.tcps_cachedssthresh++;
978                 }
979         }
980
981 no_valid_rt:
982         /* free the reassembly queue, if any */
983         while((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
984                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
985                 m_freem(q->tqe_m);
986                 FREE(q, M_TSEGQ);
987                 atomic_add_int(&tcp_reass_qsize, -1);
988         }
989         /* throw away SACK blocks in scoreboard*/
990         if (TCP_DO_SACK(tp))
991                 tcp_sack_cleanup(&tp->scb);
992
993         inp->inp_ppcb = NULL;
994         soisdisconnected(so);
995
996         tcp_destroy_timermsg(tp);
997         if (tp->t_flags & TF_SYNCACHE)
998                 syncache_destroy(tp);
999
1000         /*
1001          * Discard the inp.  In the SMP case a wildcard inp's hash (created
1002          * by a listen socket or an INADDR_ANY udp socket) is replicated
1003          * for each protocol thread and must be removed in the context of
1004          * that thread.  This is accomplished by chaining the message
1005          * through the cpus.
1006          *
1007          * If the inp is not wildcarded we simply detach, which will remove
1008          * the any hashes still present for this inp.
1009          */
1010 #ifdef SMP
1011         if (inp->inp_flags & INP_WILDCARD_MP) {
1012                 struct netmsg_remwildcard *msg;
1013
1014                 cpu = (inp->inp_pcbinfo->cpu + 1) % ncpus2;
1015                 msg = kmalloc(sizeof(struct netmsg_remwildcard),
1016                               M_LWKTMSG, M_INTWAIT);
1017                 netmsg_init(&msg->nm_netmsg, NULL, &netisr_afree_rport,
1018                             0, in_pcbremwildcardhash_handler);
1019 #ifdef INET6
1020                 msg->nm_isinet6 = isafinet6;
1021 #endif
1022                 msg->nm_inp = inp;
1023                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
1024                 lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
1025         } else
1026 #endif
1027         {
1028                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
1029 #ifdef INET6
1030                 if (isafinet6)
1031                         in6_pcbdetach(inp);
1032                 else
1033 #endif
1034                         in_pcbdetach(inp);
1035         }
1036         tcpstat.tcps_closed++;
1037         return (NULL);
1038 }
1039
1040 static __inline void
1041 tcp_drain_oncpu(struct inpcbhead *head)
1042 {
1043         struct inpcb *marker;
1044         struct inpcb *inpb;
1045         struct tcpcb *tcpb;
1046         struct tseg_qent *te;
1047
1048         /*
1049          * Allows us to block while running the list
1050          */
1051         marker = kmalloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1052         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1053         LIST_INSERT_HEAD(head, marker, inp_list);
1054
1055         while ((inpb = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL) {
1056                 if ((inpb->inp_flags & INP_PLACEMARKER) == 0 &&
1057                     (tcpb = intotcpcb(inpb)) != NULL &&
1058                     (te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq)) != NULL) {
1059                         LIST_REMOVE(te, tqe_q);
1060                         m_freem(te->tqe_m);
1061                         FREE(te, M_TSEGQ);
1062                         atomic_add_int(&tcp_reass_qsize, -1);
1063                         /* retry */
1064                 } else {
1065                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1066                         LIST_INSERT_AFTER(inpb, marker, inp_list);
1067                 }
1068         }
1069         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1070         kfree(marker, M_TEMP);
1071 }
1072
1073 #ifdef SMP
1074 struct netmsg_tcp_drain {
1075         struct netmsg           nm_netmsg;
1076         struct inpcbhead        *nm_head;
1077 };
1078
1079 static void
1080 tcp_drain_handler(netmsg_t netmsg)
1081 {
1082         struct netmsg_tcp_drain *nm = (void *)netmsg;
1083
1084         tcp_drain_oncpu(nm->nm_head);
1085         lwkt_replymsg(&nm->nm_netmsg.nm_lmsg, 0);
1086 }
1087 #endif
1088
1089 void
1090 tcp_drain(void)
1091 {
1092 #ifdef SMP
1093         int cpu;
1094 #endif
1095
1096         if (!do_tcpdrain)
1097                 return;
1098
1099         /*
1100          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
1101          * if there is one...
1102          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
1103          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
1104          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
1105          *      useful.
1106          */
1107 #ifdef SMP
1108         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1109                 struct netmsg_tcp_drain *msg;
1110
1111                 if (cpu == mycpu->gd_cpuid) {
1112                         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[cpu].pcblisthead);
1113                 } else {
1114                         msg = kmalloc(sizeof(struct netmsg_tcp_drain),
1115                                     M_LWKTMSG, M_NOWAIT);
1116                         if (msg == NULL)
1117                                 continue;
1118                         netmsg_init(&msg->nm_netmsg, NULL, &netisr_afree_rport,
1119                                     0, tcp_drain_handler);
1120                         msg->nm_head = &tcbinfo[cpu].pcblisthead;
1121                         lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
1122                 }
1123         }
1124 #else
1125         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[0].pcblisthead);
1126 #endif
1127 }
1128
1129 /*
1130  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
1131  * store error as soft error, but wake up user
1132  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
1133  *
1134  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
1135  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
1136  */
1137 static void
1138 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
1139 {
1140         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1141
1142         /*
1143          * Ignore some errors if we are hooked up.
1144          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
1145          * and receives a second error, give up now.  This is better
1146          * than waiting a long time to establish a connection that
1147          * can never complete.
1148          */
1149         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1150              (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
1151               error == EHOSTDOWN)) {
1152                 return;
1153         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
1154             tp->t_softerror)
1155                 tcp_drop(tp, error);
1156         else
1157                 tp->t_softerror = error;
1158 #if 0
1159         wakeup(&so->so_timeo);
1160         sorwakeup(so);
1161         sowwakeup(so);
1162 #endif
1163 }
1164
1165 static int
1166 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1167 {
1168         int error, i, n;
1169         struct inpcb *marker;
1170         struct inpcb *inp;
1171         inp_gen_t gencnt;
1172         globaldata_t gd;
1173         int origcpu, ccpu;
1174
1175         error = 0;
1176         n = 0;
1177
1178         /*
1179          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
1180          * resource-intensive to repeat twice on every request.
1181          */
1182         if (req->oldptr == NULL) {
1183                 for (ccpu = 0; ccpu < ncpus; ++ccpu) {
1184                         gd = globaldata_find(ccpu);
1185                         n += tcbinfo[gd->gd_cpuid].ipi_count;
1186                 }
1187                 req->oldidx = (n + n/8 + 10) * sizeof(struct xtcpcb);
1188                 return (0);
1189         }
1190
1191         if (req->newptr != NULL)
1192                 return (EPERM);
1193
1194         marker = kmalloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1195         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1196
1197         /*
1198          * OK, now we're committed to doing something.  Run the inpcb list
1199          * for each cpu in the system and construct the output.  Use a
1200          * list placemarker to deal with list changes occuring during
1201          * copyout blockages (but otherwise depend on being on the correct
1202          * cpu to avoid races).
1203          */
1204         origcpu = mycpu->gd_cpuid;
1205         for (ccpu = 1; ccpu <= ncpus && error == 0; ++ccpu) {
1206                 globaldata_t rgd;
1207                 caddr_t inp_ppcb;
1208                 struct xtcpcb xt;
1209                 int cpu_id;
1210
1211                 cpu_id = (origcpu + ccpu) % ncpus;
1212                 if ((smp_active_mask & (1 << cpu_id)) == 0)
1213                         continue;
1214                 rgd = globaldata_find(cpu_id);
1215                 lwkt_setcpu_self(rgd);
1216
1217                 gencnt = tcbinfo[cpu_id].ipi_gencnt;
1218                 n = tcbinfo[cpu_id].ipi_count;
1219
1220                 LIST_INSERT_HEAD(&tcbinfo[cpu_id].pcblisthead, marker, inp_list);
1221                 i = 0;
1222                 while ((inp = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL && i < n) {
1223                         /*
1224                          * process a snapshot of pcbs, ignoring placemarkers
1225                          * and using our own to allow SYSCTL_OUT to block.
1226                          */
1227                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1228                         LIST_INSERT_AFTER(inp, marker, inp_list);
1229
1230                         if (inp->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1231                                 continue;
1232                         if (inp->inp_gencnt > gencnt)
1233                                 continue;
1234                         if (prison_xinpcb(req->td, inp))
1235                                 continue;
1236
1237                         xt.xt_len = sizeof xt;
1238                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
1239                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
1240                         if (inp_ppcb != NULL)
1241                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1242                         else
1243                                 bzero(&xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1244                         if (inp->inp_socket)
1245                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
1246                         if ((error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt)) != 0)
1247                                 break;
1248                         ++i;
1249                 }
1250                 LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1251                 if (error == 0 && i < n) {
1252                         bzero(&xt, sizeof xt);
1253                         xt.xt_len = sizeof xt;
1254                         while (i < n) {
1255                                 error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
1256                                 if (error)
1257                                         break;
1258                                 ++i;
1259                         }
1260                 }
1261         }
1262
1263         /*
1264          * Make sure we are on the same cpu we were on originally, since
1265          * higher level callers expect this.  Also don't pollute caches with
1266          * migrated userland data by (eventually) returning to userland
1267          * on a different cpu.
1268          */
1269         lwkt_setcpu_self(globaldata_find(origcpu));
1270         kfree(marker, M_TEMP);
1271         return (error);
1272 }
1273
1274 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1275             tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1276
1277 static int
1278 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1279 {
1280         struct sockaddr_in addrs[2];
1281         struct inpcb *inp;
1282         int cpu;
1283         int error;
1284
1285         error = priv_check(req->td, PRIV_ROOT);
1286         if (error != 0)
1287                 return (error);
1288         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1289         if (error != 0)
1290                 return (error);
1291         crit_enter();
1292         cpu = tcp_addrcpu(addrs[1].sin_addr.s_addr, addrs[1].sin_port,
1293             addrs[0].sin_addr.s_addr, addrs[0].sin_port);
1294         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], addrs[1].sin_addr,
1295             addrs[1].sin_port, addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1296         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1297                 error = ENOENT;
1298                 goto out;
1299         }
1300         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1301 out:
1302         crit_exit();
1303         return (error);
1304 }
1305
1306 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1307     0, 0, tcp_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP connection");
1308
1309 #ifdef INET6
1310 static int
1311 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1312 {
1313         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1314         struct inpcb *inp;
1315         int error;
1316         boolean_t mapped = FALSE;
1317
1318         error = priv_check(req->td, PRIV_ROOT);
1319         if (error != 0)
1320                 return (error);
1321         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1322         if (error != 0)
1323                 return (error);
1324         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1325                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1326                         mapped = TRUE;
1327                 else
1328                         return (EINVAL);
1329         }
1330         crit_enter();
1331         if (mapped) {
1332                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1333                     *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1334                     addrs[1].sin6_port,
1335                     *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1336                     addrs[0].sin6_port,
1337                     0, NULL);
1338         } else {
1339                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1340                     &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1341                     &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port,
1342                     0, NULL);
1343         }
1344         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1345                 error = ENOENT;
1346                 goto out;
1347         }
1348         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1349 out:
1350         crit_exit();
1351         return (error);
1352 }
1353
1354 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1355             0, 0,
1356             tcp6_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP6 connection");
1357 #endif
1358
1359 struct netmsg_tcp_notify {
1360         struct netmsg   nm_nmsg;
1361         void            (*nm_notify)(struct inpcb *, int);
1362         struct in_addr  nm_faddr;
1363         int             nm_arg;
1364 };
1365
1366 static void
1367 tcp_notifyall_oncpu(struct netmsg *netmsg)
1368 {
1369         struct netmsg_tcp_notify *nmsg = (struct netmsg_tcp_notify *)netmsg;
1370         int nextcpu;
1371
1372         in_pcbnotifyall(&tcbinfo[mycpuid].pcblisthead, nmsg->nm_faddr,
1373                         nmsg->nm_arg, nmsg->nm_notify);
1374
1375         nextcpu = mycpuid + 1;
1376         if (nextcpu < ncpus2)
1377                 lwkt_forwardmsg(tcp_cport(nextcpu), &netmsg->nm_lmsg);
1378         else
1379                 lwkt_replymsg(&netmsg->nm_lmsg, 0);
1380 }
1381
1382 void
1383 tcp_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *vip)
1384 {
1385         struct ip *ip = vip;
1386         struct tcphdr *th;
1387         struct in_addr faddr;
1388         struct inpcb *inp;
1389         struct tcpcb *tp;
1390         void (*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1391         tcp_seq icmpseq;
1392         int arg, cpu;
1393
1394         if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0) {
1395                 return;
1396         }
1397
1398         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1399         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1400                 return;
1401
1402         arg = inetctlerrmap[cmd];
1403         if (cmd == PRC_QUENCH) {
1404                 notify = tcp_quench;
1405         } else if (icmp_may_rst &&
1406                    (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1407                     cmd == PRC_UNREACH_PORT ||
1408                     cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) &&
1409                    ip != NULL) {
1410                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1411         } else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1412                 struct icmp *icmp = (struct icmp *)
1413                     ((caddr_t)ip - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1414
1415                 arg = ntohs(icmp->icmp_nextmtu);
1416                 notify = tcp_mtudisc;
1417         } else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd)) {
1418                 ip = NULL;
1419                 notify = in_rtchange;
1420         } else if (cmd == PRC_HOSTDEAD) {
1421                 ip = NULL;
1422         }
1423
1424         if (ip != NULL) {
1425                 crit_enter();
1426                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip +
1427                                        (IP_VHL_HL(ip->ip_vhl) << 2));
1428                 cpu = tcp_addrcpu(faddr.s_addr, th->th_dport,
1429                                   ip->ip_src.s_addr, th->th_sport);
1430                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], faddr, th->th_dport,
1431                                         ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1432                 if ((inp != NULL) && (inp->inp_socket != NULL)) {
1433                         icmpseq = htonl(th->th_seq);
1434                         tp = intotcpcb(inp);
1435                         if (SEQ_GEQ(icmpseq, tp->snd_una) &&
1436                             SEQ_LT(icmpseq, tp->snd_max))
1437                                 (*notify)(inp, arg);
1438                 } else {
1439                         struct in_conninfo inc;
1440
1441                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1442                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1443                         inc.inc_faddr = faddr;
1444                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1445 #ifdef INET6
1446                         inc.inc_isipv6 = 0;
1447 #endif
1448                         syncache_unreach(&inc, th);
1449                 }
1450                 crit_exit();
1451         } else {
1452                 struct netmsg_tcp_notify nmsg;
1453
1454                 KKASSERT(&curthread->td_msgport == cpu_portfn(0));
1455                 netmsg_init(&nmsg.nm_nmsg, NULL, &curthread->td_msgport,
1456                             0, tcp_notifyall_oncpu);
1457                 nmsg.nm_faddr = faddr;
1458                 nmsg.nm_arg = arg;
1459                 nmsg.nm_notify = notify;
1460
1461                 lwkt_domsg(tcp_cport(0), &nmsg.nm_nmsg.nm_lmsg, 0);
1462         }
1463 }
1464
1465 #ifdef INET6
1466 void
1467 tcp6_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *d)
1468 {
1469         struct tcphdr th;
1470         void (*notify) (struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1471         struct ip6_hdr *ip6;
1472         struct mbuf *m;
1473         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1474         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1475         int off;
1476         struct tcp_portonly {
1477                 u_int16_t th_sport;
1478                 u_int16_t th_dport;
1479         } *thp;
1480         int arg;
1481
1482         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1483             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1484                 return;
1485
1486         arg = 0;
1487         if (cmd == PRC_QUENCH)
1488                 notify = tcp_quench;
1489         else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1490                 struct ip6ctlparam *ip6cp = d;
1491                 struct icmp6_hdr *icmp6 = ip6cp->ip6c_icmp6;
1492
1493                 arg = ntohl(icmp6->icmp6_mtu);
1494                 notify = tcp_mtudisc;
1495         } else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1496                  ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0)) {
1497                 return;
1498         }
1499
1500         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1501         if (d != NULL) {
1502                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1503                 m = ip6cp->ip6c_m;
1504                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1505                 off = ip6cp->ip6c_off;
1506                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1507         } else {
1508                 m = NULL;
1509                 ip6 = NULL;
1510                 off = 0;        /* fool gcc */
1511                 sa6_src = &sa6_any;
1512         }
1513
1514         if (ip6 != NULL) {
1515                 struct in_conninfo inc;
1516                 /*
1517                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1518                  * M and OFF are valid.
1519                  */
1520
1521                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1522                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof *thp)
1523                         return;
1524
1525                 bzero(&th, sizeof th);
1526                 m_copydata(m, off, sizeof *thp, (caddr_t)&th);
1527
1528                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, th.th_dport,
1529                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1530                     th.th_sport, cmd, arg, notify);
1531
1532                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1533                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1534                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1535                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1536                 inc.inc_isipv6 = 1;
1537                 syncache_unreach(&inc, &th);
1538         } else
1539                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, 0,
1540                     (const struct sockaddr *)sa6_src, 0, cmd, arg, notify);
1541 }
1542 #endif
1543
1544 /*
1545  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1546  *
1547  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1548  * 1.  In SYN-ACK packets.
1549  * 2.  In SYN packets.
1550  *
1551  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1552  * tcp_syncache.c for details.
1553  *
1554  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1555  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1556  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1557  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1558  * RFC 1948 is used to generate sequence numbers.
1559  *
1560  * Implementation details:
1561  *
1562  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1563  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1564  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1565  * before rollover.
1566  *
1567  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1568  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1569  * as reseeding should not be necessary.
1570  *
1571  */
1572
1573 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1574
1575 u_char isn_secret[32];
1576 int isn_last_reseed;
1577 MD5_CTX isn_ctx;
1578
1579 tcp_seq
1580 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1581 {
1582         u_int32_t md5_buffer[4];
1583         tcp_seq new_isn;
1584
1585         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1586         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1587              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1588                 < (u_int)ticks))) {
1589                 read_random_unlimited(&isn_secret, sizeof isn_secret);
1590                 isn_last_reseed = ticks;
1591         }
1592
1593         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1594         MD5Init(&isn_ctx);
1595         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1596         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1597 #ifdef INET6
1598         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) {
1599                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1600                           sizeof(struct in6_addr));
1601                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1602                           sizeof(struct in6_addr));
1603         } else
1604 #endif
1605         {
1606                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1607                           sizeof(struct in_addr));
1608                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1609                           sizeof(struct in_addr));
1610         }
1611         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1612         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1613         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1614         new_isn += ticks * (ISN_BYTES_PER_SECOND / hz);
1615         return (new_isn);
1616 }
1617
1618 /*
1619  * When a source quench is received, close congestion window
1620  * to one segment.  We will gradually open it again as we proceed.
1621  */
1622 void
1623 tcp_quench(struct inpcb *inp, int error)
1624 {
1625         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1626
1627         if (tp != NULL) {
1628                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1629                 tp->snd_wacked = 0;
1630         }
1631 }
1632
1633 /*
1634  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1635  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1636  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1637  */
1638 void
1639 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int error)
1640 {
1641         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1642
1643         if ((tp != NULL) && (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT))
1644                 tcp_drop(tp, error);
1645 }
1646
1647 /*
1648  * When a `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1649  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1650  * since we know the packet we just sent was dropped.
1651  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1652  */
1653 void
1654 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int mtu)
1655 {
1656         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1657         struct rtentry *rt;
1658         struct socket *so = inp->inp_socket;
1659         int maxopd, mss;
1660 #ifdef INET6
1661         boolean_t isipv6 = ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
1662 #else
1663         const boolean_t isipv6 = FALSE;
1664 #endif
1665
1666         if (tp == NULL)
1667                 return;
1668
1669         /*
1670          * If no MTU is provided in the ICMP message, use the
1671          * next lower likely value, as specified in RFC 1191.
1672          */
1673         if (mtu == 0) {
1674                 int oldmtu;
1675
1676                 oldmtu = tp->t_maxopd + 
1677                     (isipv6 ?
1678                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1679                      sizeof(struct tcpiphdr));
1680                 mtu = ip_next_mtu(oldmtu, 0);
1681         }
1682
1683         if (isipv6)
1684                 rt = tcp_rtlookup6(&inp->inp_inc);
1685         else
1686                 rt = tcp_rtlookup(&inp->inp_inc);
1687         if (rt != NULL) {
1688                 if (rt->rt_rmx.rmx_mtu != 0 && rt->rt_rmx.rmx_mtu < mtu)
1689                         mtu = rt->rt_rmx.rmx_mtu;
1690
1691                 maxopd = mtu -
1692                     (isipv6 ?
1693                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1694                      sizeof(struct tcpiphdr));
1695
1696                 /*
1697                  * XXX - The following conditional probably violates the TCP
1698                  * spec.  The problem is that, since we don't know the
1699                  * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1700                  * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1701                  * never actually take place, because the conservative
1702                  * default is much less than the MTUs typically seen
1703                  * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1704                  * this under the carpet.
1705                  *
1706                  * The conservative default might not actually be a problem
1707                  * if the only case this occurs is when sending an initial
1708                  * SYN with options and data to a host we've never talked
1709                  * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1710                  * will get recorded and the new parameters should get
1711                  * recomputed.  For Further Study.
1712                  */
1713                 if (rt->rt_rmx.rmx_mssopt  && rt->rt_rmx.rmx_mssopt < maxopd)
1714                         maxopd = rt->rt_rmx.rmx_mssopt;
1715         } else
1716                 maxopd = mtu -
1717                     (isipv6 ?
1718                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1719                      sizeof(struct tcpiphdr));
1720
1721         if (tp->t_maxopd <= maxopd)
1722                 return;
1723         tp->t_maxopd = maxopd;
1724
1725         mss = maxopd;
1726         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP | TF_NOOPT)) ==
1727                            (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP))
1728                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1729
1730         /* round down to multiple of MCLBYTES */
1731 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0    /* test if MCLBYTES power of 2 */
1732         if (mss > MCLBYTES)
1733                 mss &= ~(MCLBYTES - 1); 
1734 #else
1735         if (mss > MCLBYTES)
1736                 mss = (mss / MCLBYTES) * MCLBYTES;
1737 #endif
1738
1739         if (so->so_snd.ssb_hiwat < mss)
1740                 mss = so->so_snd.ssb_hiwat;
1741
1742         tp->t_maxseg = mss;
1743         tp->t_rtttime = 0;
1744         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1745         tcp_output(tp);
1746         tcpstat.tcps_mturesent++;
1747 }
1748
1749 /*
1750  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1751  * is found and it cannot be allocated the return NULL.  This routine
1752  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1753  * to get the interface MTU.
1754  */
1755 struct rtentry *
1756 tcp_rtlookup(struct in_conninfo *inc)
1757 {
1758         struct route *ro = &inc->inc_route;
1759
1760         if (ro->ro_rt == NULL || !(ro->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1761                 /* No route yet, so try to acquire one */
1762                 if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1763                         /*
1764                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1765                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1766                          */
1767                         bzero(&ro->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in));
1768                         ro->ro_dst.sa_family = AF_INET;
1769                         ro->ro_dst.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1770                         ((struct sockaddr_in *) &ro->ro_dst)->sin_addr =
1771                             inc->inc_faddr;
1772                         rtalloc(ro);
1773                 }
1774         }
1775         return (ro->ro_rt);
1776 }
1777
1778 #ifdef INET6
1779 struct rtentry *
1780 tcp_rtlookup6(struct in_conninfo *inc)
1781 {
1782         struct route_in6 *ro6 = &inc->inc6_route;
1783
1784         if (ro6->ro_rt == NULL || !(ro6->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1785                 /* No route yet, so try to acquire one */
1786                 if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1787                         /*
1788                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1789                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1790                          */
1791                         bzero(&ro6->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in6));
1792                         ro6->ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1793                         ro6->ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1794                         ro6->ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1795                         rtalloc((struct route *)ro6);
1796                 }
1797         }
1798         return (ro6->ro_rt);
1799 }
1800 #endif
1801
1802 #ifdef IPSEC
1803 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1804 size_t
1805 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1806 {
1807         struct inpcb *inp;
1808         struct mbuf *m;
1809         size_t hdrsiz;
1810         struct ip *ip;
1811         struct tcphdr *th;
1812
1813         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1814                 return (0);
1815         MGETHDR(m, MB_DONTWAIT, MT_DATA);
1816         if (!m)
1817                 return (0);
1818
1819 #ifdef INET6
1820         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
1821                 struct ip6_hdr *ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1822
1823                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1824                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1825                     sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1826                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
1827                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1828         } else
1829 #endif
1830         {
1831                 ip = mtod(m, struct ip *);
1832                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1833                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1834                 tcp_fillheaders(tp, ip, th);
1835                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1836         }
1837
1838         m_free(m);
1839         return (hdrsiz);
1840 }
1841 #endif
1842
1843 /*
1844  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1845  *
1846  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1847  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1848  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1849  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1850  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1851  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1852  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1853  * side of the connection.
1854  *
1855  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1856  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1857  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1858  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1859  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1860  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1861  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1862  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1863  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1864  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1865  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1866  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1867  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1868  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1869  * resources.
1870  *
1871  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1872  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1873  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1874  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1875  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1876  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1877  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1878  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1879  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1880  * implementing the same algorithm.
1881  *
1882  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1883  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1884  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1885  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1886  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1887  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1888  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1889  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1890  * which to extend the algorithm.
1891  */
1892 void
1893 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1894 {
1895         u_long bw;
1896         u_long bwnd;
1897         int save_ticks;
1898         int delta_ticks;
1899
1900         /*
1901          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1902          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1903          */
1904         if (!tcp_inflight_enable) {
1905                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1906                 tp->snd_bandwidth = 0;
1907                 return;
1908         }
1909
1910         /*
1911          * Validate the delta time.  If a connection is new or has been idle
1912          * a long time we have to reset the bandwidth calculator.
1913          */
1914         save_ticks = ticks;
1915         delta_ticks = save_ticks - tp->t_bw_rtttime;
1916         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || delta_ticks < 0 || delta_ticks > hz * 10) {
1917                 tp->t_bw_rtttime = ticks;
1918                 tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1919                 if (tp->snd_bandwidth == 0)
1920                         tp->snd_bandwidth = tcp_inflight_min;
1921                 return;
1922         }
1923         if (delta_ticks == 0)
1924                 return;
1925
1926         /*
1927          * Sanity check, plus ignore pure window update acks.
1928          */
1929         if ((int)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) <= 0)
1930                 return;
1931
1932         /*
1933          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1934          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1935          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1936          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1937          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1938          * increases.
1939          */
1940         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz / delta_ticks;
1941         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1942         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1943         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1944
1945         tp->snd_bandwidth = bw;
1946
1947         /*
1948          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1949          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1950          * spot and also handles the bandwidth run-up case.  Without the
1951          * slop we could be locking ourselves into a lower bandwidth.
1952          *
1953          * Situations Handled:
1954          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1955          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1956          *          specified, and also does a good job preventing
1957          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1958          *          (at least for the transmit side).
1959          *
1960          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1961          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1962          *          increases).
1963          *
1964          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1965          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1966          *          a little work).
1967          *
1968          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1969          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be on
1970          *          very slow connections.  A value no smaller then 5 should
1971          *          be used, but only reduce this default if you have no other
1972          *          choice.
1973          */
1974
1975 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1976         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) +
1977                tcp_inflight_stab * (int)tp->t_maxseg / 10;
1978 #undef USERTT
1979
1980         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1981                 static int ltime;
1982                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1983                         ltime = ticks;
1984                         kprintf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1985                                 tp, bw, tp->t_rttbest, tp->t_srtt, bwnd);
1986                 }
1987         }
1988         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1989                 bwnd = tcp_inflight_min;
1990         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1991                 bwnd = tcp_inflight_max;
1992         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1993                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1994         tp->snd_bwnd = bwnd;
1995 }
1996
1997 #ifdef TCP_SIGNATURE
1998 /*
1999  * Compute TCP-MD5 hash of a TCP segment. (RFC2385)
2000  *
2001  * We do this over ip, tcphdr, segment data, and the key in the SADB.
2002  * When called from tcp_input(), we can be sure that th_sum has been
2003  * zeroed out and verified already.
2004  *
2005  * Return 0 if successful, otherwise return -1.
2006  *
2007  * XXX The key is retrieved from the system's PF_KEY SADB, by keying a
2008  * search with the destination IP address, and a 'magic SPI' to be
2009  * determined by the application. This is hardcoded elsewhere to 1179
2010  * right now. Another branch of this code exists which uses the SPD to
2011  * specify per-application flows but it is unstable.
2012  */
2013 int
2014 tcpsignature_compute(
2015         struct mbuf *m,         /* mbuf chain */
2016         int len,                /* length of TCP data */
2017         int optlen,             /* length of TCP options */
2018         u_char *buf,            /* storage for MD5 digest */
2019         u_int direction)        /* direction of flow */
2020 {
2021         struct ippseudo ippseudo;
2022         MD5_CTX ctx;
2023         int doff;
2024         struct ip *ip;
2025         struct ipovly *ipovly;
2026         struct secasvar *sav;
2027         struct tcphdr *th;
2028 #ifdef INET6
2029         struct ip6_hdr *ip6;
2030         struct in6_addr in6;
2031         uint32_t plen;
2032         uint16_t nhdr;
2033 #endif /* INET6 */
2034         u_short savecsum;
2035
2036         KASSERT(m != NULL, ("passed NULL mbuf. Game over."));
2037         KASSERT(buf != NULL, ("passed NULL storage pointer for MD5 signature"));
2038         /*
2039          * Extract the destination from the IP header in the mbuf.
2040          */
2041         ip = mtod(m, struct ip *);
2042 #ifdef INET6
2043         ip6 = NULL;     /* Make the compiler happy. */
2044 #endif /* INET6 */
2045         /*
2046          * Look up an SADB entry which matches the address found in
2047          * the segment.
2048          */
2049         switch (IP_VHL_V(ip->ip_vhl)) {
2050         case IPVERSION:
2051                 sav = key_allocsa(AF_INET, (caddr_t)&ip->ip_src, (caddr_t)&ip->ip_dst,
2052                                 IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
2053                 break;
2054 #ifdef INET6
2055         case (IPV6_VERSION >> 4):
2056                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
2057                 sav = key_allocsa(AF_INET6, (caddr_t)&ip6->ip6_src, (caddr_t)&ip6->ip6_dst,
2058                                 IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
2059                 break;
2060 #endif /* INET6 */
2061         default:
2062                 return (EINVAL);
2063                 /* NOTREACHED */
2064                 break;
2065         }
2066         if (sav == NULL) {
2067                 kprintf("%s: SADB lookup failed\n", __func__);
2068                 return (EINVAL);
2069         }
2070         MD5Init(&ctx);
2071
2072         /*
2073          * Step 1: Update MD5 hash with IP pseudo-header.
2074          *
2075          * XXX The ippseudo header MUST be digested in network byte order,
2076          * or else we'll fail the regression test. Assume all fields we've
2077          * been doing arithmetic on have been in host byte order.
2078          * XXX One cannot depend on ipovly->ih_len here. When called from
2079          * tcp_output(), the underlying ip_len member has not yet been set.
2080          */
2081         switch (IP_VHL_V(ip->ip_vhl)) {
2082         case IPVERSION:
2083                 ipovly = (struct ipovly *)ip;
2084                 ippseudo.ippseudo_src = ipovly->ih_src;
2085                 ippseudo.ippseudo_dst = ipovly->ih_dst;
2086                 ippseudo.ippseudo_pad = 0;
2087                 ippseudo.ippseudo_p = IPPROTO_TCP;
2088                 ippseudo.ippseudo_len = htons(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
2089                 MD5Update(&ctx, (char *)&ippseudo, sizeof(struct ippseudo));
2090                 th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip + sizeof(struct ip));
2091                 doff = sizeof(struct ip) + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
2092                 break;
2093 #ifdef INET6
2094         /*
2095          * RFC 2385, 2.0  Proposal
2096          * For IPv6, the pseudo-header is as described in RFC 2460, namely the
2097          * 128-bit source IPv6 address, 128-bit destination IPv6 address, zero-
2098          * extended next header value (to form 32 bits), and 32-bit segment
2099          * length.
2100          * Note: Upper-Layer Packet Length comes before Next Header.
2101          */
2102         case (IPV6_VERSION >> 4):
2103                 in6 = ip6->ip6_src;
2104                 in6_clearscope(&in6);
2105                 MD5Update(&ctx, (char *)&in6, sizeof(struct in6_addr));
2106                 in6 = ip6->ip6_dst;
2107                 in6_clearscope(&in6);
2108                 MD5Update(&ctx, (char *)&in6, sizeof(struct in6_addr));
2109                 plen = htonl(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
2110                 MD5Update(&ctx, (char *)&plen, sizeof(uint32_t));
2111                 nhdr = 0;
2112                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2113                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2114                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2115                 nhdr = IPPROTO_TCP;
2116                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2117                 th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip6 + sizeof(struct ip6_hdr));
2118                 doff = sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
2119                 break;
2120 #endif /* INET6 */
2121         default:
2122                 return (EINVAL);
2123                 /* NOTREACHED */
2124                 break;
2125         }
2126         /*
2127          * Step 2: Update MD5 hash with TCP header, excluding options.
2128          * The TCP checksum must be set to zero.
2129          */
2130         savecsum = th->th_sum;
2131         th->th_sum = 0;
2132         MD5Update(&ctx, (char *)th, sizeof(struct tcphdr));
2133         th->th_sum = savecsum;
2134         /*
2135          * Step 3: Update MD5 hash with TCP segment data.
2136          *         Use m_apply() to avoid an early m_pullup().
2137          */
2138         if (len > 0)
2139                 m_apply(m, doff, len, tcpsignature_apply, &ctx);
2140         /*
2141          * Step 4: Update MD5 hash with shared secret.
2142          */
2143         MD5Update(&ctx, _KEYBUF(sav->key_auth), _KEYLEN(sav->key_auth));
2144         MD5Final(buf, &ctx);
2145         key_sa_recordxfer(sav, m);
2146         key_freesav(sav);
2147         return (0);
2148 }
2149
2150 int
2151 tcpsignature_apply(void *fstate, void *data, unsigned int len)
2152 {
2153
2154         MD5Update((MD5_CTX *)fstate, (unsigned char *)data, len);
2155         return (0);
2156 }
2157 #endif /* TCP_SIGNATURE */