58cf4476ea400fd897ece8bc58b04f43b8449481
[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) 2003, 2004 Jeffrey M. Hsu.  All rights reserved.
36  *
37  * License terms: all terms for the DragonFly license above plus the following:
38  *
39  * 4. All advertising materials mentioning features or use of this software
40  *    must display the following acknowledgement:
41  *
42  *      This product includes software developed by Jeffrey M. Hsu
43  *      for the DragonFly Project.
44  *
45  *    This requirement may be waived with permission from Jeffrey Hsu.
46  *    This requirement will sunset and may be removed on July 8 2005,
47  *    after which the standard DragonFly license (as shown above) will
48  *    apply.
49  */
50
51 /*
52  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993, 1995
53  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
54  *
55  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
56  * modification, are permitted provided that the following conditions
57  * are met:
58  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
59  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
60  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
61  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
62  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
63  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
64  *    must display the following acknowledgement:
65  *      This product includes software developed by the University of
66  *      California, Berkeley and its contributors.
67  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
68  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
69  *    without specific prior written permission.
70  *
71  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
72  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
73  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
74  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
75  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
76  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
77  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
78  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
79  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
80  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
81  * SUCH DAMAGE.
82  *
83  *      @(#)tcp_subr.c  8.2 (Berkeley) 5/24/95
84  * $FreeBSD: src/sys/netinet/tcp_subr.c,v 1.73.2.31 2003/01/24 05:11:34 sam Exp $
85  * $DragonFly: src/sys/netinet/tcp_subr.c,v 1.52 2006/09/05 00:55:48 dillon Exp $
86  */
87
88 #include "opt_compat.h"
89 #include "opt_inet6.h"
90 #include "opt_ipsec.h"
91 #include "opt_tcpdebug.h"
92
93 #include <sys/param.h>
94 #include <sys/systm.h>
95 #include <sys/callout.h>
96 #include <sys/kernel.h>
97 #include <sys/sysctl.h>
98 #include <sys/malloc.h>
99 #include <sys/mpipe.h>
100 #include <sys/mbuf.h>
101 #ifdef INET6
102 #include <sys/domain.h>
103 #endif
104 #include <sys/proc.h>
105 #include <sys/socket.h>
106 #include <sys/socketvar.h>
107 #include <sys/protosw.h>
108 #include <sys/random.h>
109 #include <sys/in_cksum.h>
110 #include <sys/ktr.h>
111
112 #include <vm/vm_zone.h>
113
114 #include <net/route.h>
115 #include <net/if.h>
116 #include <net/netisr.h>
117
118 #define _IP_VHL
119 #include <netinet/in.h>
120 #include <netinet/in_systm.h>
121 #include <netinet/ip.h>
122 #include <netinet/ip6.h>
123 #include <netinet/in_pcb.h>
124 #include <netinet6/in6_pcb.h>
125 #include <netinet/in_var.h>
126 #include <netinet/ip_var.h>
127 #include <netinet6/ip6_var.h>
128 #include <netinet/ip_icmp.h>
129 #ifdef INET6
130 #include <netinet/icmp6.h>
131 #endif
132 #include <netinet/tcp.h>
133 #include <netinet/tcp_fsm.h>
134 #include <netinet/tcp_seq.h>
135 #include <netinet/tcp_timer.h>
136 #include <netinet/tcp_var.h>
137 #include <netinet6/tcp6_var.h>
138 #include <netinet/tcpip.h>
139 #ifdef TCPDEBUG
140 #include <netinet/tcp_debug.h>
141 #endif
142 #include <netinet6/ip6protosw.h>
143
144 #ifdef IPSEC
145 #include <netinet6/ipsec.h>
146 #ifdef INET6
147 #include <netinet6/ipsec6.h>
148 #endif
149 #endif
150
151 #ifdef FAST_IPSEC
152 #include <netproto/ipsec/ipsec.h>
153 #ifdef INET6
154 #include <netproto/ipsec/ipsec6.h>
155 #endif
156 #define IPSEC
157 #endif
158
159 #include <sys/md5.h>
160 #include <sys/msgport2.h>
161 #include <machine/smp.h>
162
163 #if !defined(KTR_TCP)
164 #define KTR_TCP         KTR_ALL
165 #endif
166 KTR_INFO_MASTER(tcp);
167 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, rxmsg, 0, "tcp getmsg", 0);
168 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, wait, 1, "tcp waitmsg", 0);
169 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, delayed, 2, "tcp execute delayed ops", 0);
170 #define logtcp(name)    KTR_LOG(tcp_ ## name)
171
172 struct inpcbinfo tcbinfo[MAXCPU];
173 struct tcpcbackqhead tcpcbackq[MAXCPU];
174
175 int tcp_mssdflt = TCP_MSS;
176 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW,
177     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
178
179 #ifdef INET6
180 int tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
181 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt, CTLFLAG_RW,
182     &tcp_v6mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
183 #endif
184
185 #if 0
186 static int tcp_rttdflt = TCPTV_SRTTDFLT / PR_SLOWHZ;
187 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_RTTDFLT, rttdflt, CTLFLAG_RW,
188     &tcp_rttdflt, 0, "Default maximum TCP Round Trip Time");
189 #endif
190
191 int tcp_do_rfc1323 = 1;
192 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW,
193     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
194
195 int tcp_do_rfc1644 = 0;
196 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1644, rfc1644, CTLFLAG_RW,
197     &tcp_do_rfc1644, 0, "Enable rfc1644 (TTCP) extensions");
198
199 static int tcp_tcbhashsize = 0;
200 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RD,
201      &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control block hashtable");
202
203 static int do_tcpdrain = 1;
204 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW, &do_tcpdrain, 0,
205      "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
206
207 /* XXX JH */
208 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, pcbcount, CTLFLAG_RD,
209     &tcbinfo[0].ipi_count, 0, "Number of active PCBs");
210
211 static int icmp_may_rst = 1;
212 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW, &icmp_may_rst, 0,
213     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
214
215 static int tcp_isn_reseed_interval = 0;
216 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
217     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
218
219 /*
220  * TCP bandwidth limiting sysctls.  Note that the default lower bound of
221  * 1024 exists only for debugging.  A good production default would be
222  * something like 6100.
223  */
224 static int tcp_inflight_enable = 0;
225 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_enable, CTLFLAG_RW,
226     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
227
228 static int tcp_inflight_debug = 0;
229 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_debug, CTLFLAG_RW,
230     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
231
232 static int tcp_inflight_min = 6144;
233 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_min, CTLFLAG_RW,
234     &tcp_inflight_min, 0, "Lower bound for TCP inflight window");
235
236 static int tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
237 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_max, CTLFLAG_RW,
238     &tcp_inflight_max, 0, "Upper bound for TCP inflight window");
239
240 static int tcp_inflight_stab = 20;
241 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_stab, CTLFLAG_RW,
242     &tcp_inflight_stab, 0, "Slop in maximal packets / 10 (20 = 2 packets)");
243
244 static MALLOC_DEFINE(M_TCPTEMP, "tcptemp", "TCP Templates for Keepalives");
245 static struct malloc_pipe tcptemp_mpipe;
246
247 static void tcp_willblock(void);
248 static void tcp_cleartaocache (void);
249 static void tcp_notify (struct inpcb *, int);
250
251 struct tcp_stats tcpstats_percpu[MAXCPU];
252 #ifdef SMP
253 static int
254 sysctl_tcpstats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
255 {
256         int cpu, error = 0;
257
258         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
259                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, &tcpstats_percpu[cpu],
260                                         sizeof(struct tcp_stats))))
261                         break;
262                 if ((error = SYSCTL_IN(req, &tcpstats_percpu[cpu],
263                                        sizeof(struct tcp_stats))))
264                         break;
265         }
266
267         return (error);
268 }
269 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
270     0, 0, sysctl_tcpstats, "S,tcp_stats", "TCP statistics");
271 #else
272 SYSCTL_STRUCT(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, CTLFLAG_RW,
273     &tcpstat, tcp_stats, "TCP statistics");
274 #endif
275
276 /*
277  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
278  *
279  * Note that this can be overridden by the kernel environment
280  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
281  */
282 #ifndef TCBHASHSIZE
283 #define TCBHASHSIZE     512
284 #endif
285
286 /*
287  * This is the actual shape of what we allocate using the zone
288  * allocator.  Doing it this way allows us to protect both structures
289  * using the same generation count, and also eliminates the overhead
290  * of allocating tcpcbs separately.  By hiding the structure here,
291  * we avoid changing most of the rest of the code (although it needs
292  * to be changed, eventually, for greater efficiency).
293  */
294 #define ALIGNMENT       32
295 #define ALIGNM1         (ALIGNMENT - 1)
296 struct  inp_tp {
297         union {
298                 struct  inpcb inp;
299                 char    align[(sizeof(struct inpcb) + ALIGNM1) & ~ALIGNM1];
300         } inp_tp_u;
301         struct  tcpcb tcb;
302         struct  callout inp_tp_rexmt, inp_tp_persist, inp_tp_keep, inp_tp_2msl;
303         struct  callout inp_tp_delack;
304 };
305 #undef ALIGNMENT
306 #undef ALIGNM1
307
308 /*
309  * Tcp initialization
310  */
311 void
312 tcp_init(void)
313 {
314         struct inpcbporthead *porthashbase;
315         u_long porthashmask;
316         struct vm_zone *ipi_zone;
317         int hashsize = TCBHASHSIZE;
318         int cpu;
319
320         /*
321          * note: tcptemp is used for keepalives, and it is ok for an
322          * allocation to fail so do not specify MPF_INT.
323          */
324         mpipe_init(&tcptemp_mpipe, M_TCPTEMP, sizeof(struct tcptemp),
325                     25, -1, 0, NULL);
326
327         tcp_ccgen = 1;
328         tcp_cleartaocache();
329
330         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
331         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
332         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
333         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
334         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
335         tcp_msl = TCPTV_MSL;
336         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
337         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
338
339         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
340         if (!powerof2(hashsize)) {
341                 printf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
342                 hashsize = 512; /* safe default */
343         }
344         tcp_tcbhashsize = hashsize;
345         porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB, &porthashmask);
346         ipi_zone = zinit("tcpcb", sizeof(struct inp_tp), maxsockets,
347                          ZONE_INTERRUPT, 0);
348
349         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
350                 in_pcbinfo_init(&tcbinfo[cpu]);
351                 tcbinfo[cpu].cpu = cpu;
352                 tcbinfo[cpu].hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
353                     &tcbinfo[cpu].hashmask);
354                 tcbinfo[cpu].porthashbase = porthashbase;
355                 tcbinfo[cpu].porthashmask = porthashmask;
356                 tcbinfo[cpu].wildcardhashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
357                     &tcbinfo[cpu].wildcardhashmask);
358                 tcbinfo[cpu].ipi_zone = ipi_zone;
359                 TAILQ_INIT(&tcpcbackq[cpu]);
360         }
361
362         tcp_reass_maxseg = nmbclusters / 16;
363         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.reass.maxsegments", &tcp_reass_maxseg);
364
365 #ifdef INET6
366 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
367 #else
368 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
369 #endif
370         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
371                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
372         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
373                 panic("tcp_init");
374 #undef TCP_MINPROTOHDR
375
376         /*
377          * Initialize TCP statistics counters for each CPU.
378          */
379 #ifdef SMP
380         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
381                 bzero(&tcpstats_percpu[cpu], sizeof(struct tcp_stats));
382         }
383 #else
384         bzero(&tcpstat, sizeof(struct tcp_stats));
385 #endif
386
387         syncache_init();
388         tcp_sack_init();
389         tcp_thread_init();
390 }
391
392 void
393 tcpmsg_service_loop(void *dummy)
394 {
395         struct netmsg *msg;
396
397         while ((msg = lwkt_waitport(&curthread->td_msgport, NULL))) {
398                 do {
399                         logtcp(rxmsg);
400                         msg->nm_lmsg.ms_cmd.cm_func(&msg->nm_lmsg);
401                 } while ((msg = lwkt_getport(&curthread->td_msgport)) != NULL);
402                 logtcp(delayed);
403                 tcp_willblock();
404                 logtcp(wait);
405         }
406 }
407
408 static void
409 tcp_willblock(void)
410 {
411         struct tcpcb *tp;
412         int cpu = mycpu->gd_cpuid;
413
414         while ((tp = TAILQ_FIRST(&tcpcbackq[cpu])) != NULL) {
415                 KKASSERT(tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ);
416                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
417                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[cpu], tp, t_outputq);
418                 tcp_output(tp);
419         }
420 }
421
422
423 /*
424  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
425  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
426  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
427  */
428 void
429 tcp_fillheaders(struct tcpcb *tp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
430 {
431         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
432         struct tcphdr *tcp_hdr = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
433
434 #ifdef INET6
435         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
436                 struct ip6_hdr *ip6;
437
438                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
439                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
440                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
441                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
442                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
443                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
444                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
445                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
446                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
447                 tcp_hdr->th_sum = 0;
448         } else
449 #endif
450         {
451                 struct ip *ip = (struct ip *) ip_ptr;
452
453                 ip->ip_vhl = IP_VHL_BORING;
454                 ip->ip_tos = 0;
455                 ip->ip_len = 0;
456                 ip->ip_id = 0;
457                 ip->ip_off = 0;
458                 ip->ip_ttl = 0;
459                 ip->ip_sum = 0;
460                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
461                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
462                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
463                 tcp_hdr->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr,
464                                     ip->ip_dst.s_addr,
465                                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP));
466         }
467
468         tcp_hdr->th_sport = inp->inp_lport;
469         tcp_hdr->th_dport = inp->inp_fport;
470         tcp_hdr->th_seq = 0;
471         tcp_hdr->th_ack = 0;
472         tcp_hdr->th_x2 = 0;
473         tcp_hdr->th_off = 5;
474         tcp_hdr->th_flags = 0;
475         tcp_hdr->th_win = 0;
476         tcp_hdr->th_urp = 0;
477 }
478
479 /*
480  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
481  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
482  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
483  */
484 struct tcptemp *
485 tcp_maketemplate(struct tcpcb *tp)
486 {
487         struct tcptemp *tmp;
488
489         if ((tmp = mpipe_alloc_nowait(&tcptemp_mpipe)) == NULL)
490                 return (NULL);
491         tcp_fillheaders(tp, &tmp->tt_ipgen, &tmp->tt_t);
492         return (tmp);
493 }
494
495 void
496 tcp_freetemplate(struct tcptemp *tmp)
497 {
498         mpipe_free(&tcptemp_mpipe, tmp);
499 }
500
501 /*
502  * Send a single message to the TCP at address specified by
503  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
504  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
505  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
506  * template for a connection.  If flags are given then we send
507  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
508  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
509  *
510  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
511  * segment are as specified by the parameters.
512  *
513  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
514  */
515 void
516 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
517             tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
518 {
519         int tlen;
520         int win = 0;
521         struct route *ro = NULL;
522         struct route sro;
523         struct ip *ip = ipgen;
524         struct tcphdr *nth;
525         int ipflags = 0;
526         struct route_in6 *ro6 = NULL;
527         struct route_in6 sro6;
528         struct ip6_hdr *ip6 = ipgen;
529 #ifdef INET6
530         boolean_t isipv6 = (IP_VHL_V(ip->ip_vhl) == 6);
531 #else
532         const boolean_t isipv6 = FALSE;
533 #endif
534
535         if (tp != NULL) {
536                 if (!(flags & TH_RST)) {
537                         win = sbspace(&tp->t_inpcb->inp_socket->so_rcv);
538                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
539                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
540                 }
541                 if (isipv6)
542                         ro6 = &tp->t_inpcb->in6p_route;
543                 else
544                         ro = &tp->t_inpcb->inp_route;
545         } else {
546                 if (isipv6) {
547                         ro6 = &sro6;
548                         bzero(ro6, sizeof *ro6);
549                 } else {
550                         ro = &sro;
551                         bzero(ro, sizeof *ro);
552                 }
553         }
554         if (m == NULL) {
555                 m = m_gethdr(MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
556                 if (m == NULL)
557                         return;
558                 tlen = 0;
559                 m->m_data += max_linkhdr;
560                 if (isipv6) {
561                         bcopy(ip6, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip6_hdr));
562                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
563                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
564                 } else {
565                         bcopy(ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
566                         ip = mtod(m, struct ip *);
567                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
568                 }
569                 bcopy(th, nth, sizeof(struct tcphdr));
570                 flags = TH_ACK;
571         } else {
572                 m_freem(m->m_next);
573                 m->m_next = NULL;
574                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
575                 /* m_len is set later */
576                 tlen = 0;
577 #define xchg(a, b, type) { type t; t = a; a = b; b = t; }
578                 if (isipv6) {
579                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
580                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
581                 } else {
582                         xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
583                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
584                 }
585                 if (th != nth) {
586                         /*
587                          * this is usually a case when an extension header
588                          * exists between the IPv6 header and the
589                          * TCP header.
590                          */
591                         nth->th_sport = th->th_sport;
592                         nth->th_dport = th->th_dport;
593                 }
594                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
595 #undef xchg
596         }
597         if (isipv6) {
598                 ip6->ip6_flow = 0;
599                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
600                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
601                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof(struct tcphdr) + tlen));
602                 tlen += sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
603         } else {
604                 tlen += sizeof(struct tcpiphdr);
605                 ip->ip_len = tlen;
606                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
607         }
608         m->m_len = tlen;
609         m->m_pkthdr.len = tlen;
610         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *) NULL;
611         nth->th_seq = htonl(seq);
612         nth->th_ack = htonl(ack);
613         nth->th_x2 = 0;
614         nth->th_off = sizeof(struct tcphdr) >> 2;
615         nth->th_flags = flags;
616         if (tp != NULL)
617                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
618         else
619                 nth->th_win = htons((u_short)win);
620         nth->th_urp = 0;
621         if (isipv6) {
622                 nth->th_sum = 0;
623                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
624                                         sizeof(struct ip6_hdr),
625                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
626                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp ? tp->t_inpcb : NULL,
627                                                (ro6 && ro6->ro_rt) ?
628                                                 ro6->ro_rt->rt_ifp : NULL);
629         } else {
630                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
631                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
632                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
633                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
634         }
635 #ifdef TCPDEBUG
636         if (tp == NULL || (tp->t_inpcb->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
637                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
638 #endif
639         if (isipv6) {
640                 ip6_output(m, NULL, ro6, ipflags, NULL, NULL,
641                            tp ? tp->t_inpcb : NULL);
642                 if ((ro6 == &sro6) && (ro6->ro_rt != NULL)) {
643                         RTFREE(ro6->ro_rt);
644                         ro6->ro_rt = NULL;
645                 }
646         } else {
647                 ip_output(m, NULL, ro, ipflags, NULL, tp ? tp->t_inpcb : NULL);
648                 if ((ro == &sro) && (ro->ro_rt != NULL)) {
649                         RTFREE(ro->ro_rt);
650                         ro->ro_rt = NULL;
651                 }
652         }
653 }
654
655 /*
656  * Create a new TCP control block, making an
657  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
658  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
659  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
660  */
661 struct tcpcb *
662 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
663 {
664         struct inp_tp *it;
665         struct tcpcb *tp;
666 #ifdef INET6
667         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
668 #else
669         const boolean_t isipv6 = FALSE;
670 #endif
671
672         it = (struct inp_tp *)inp;
673         tp = &it->tcb;
674         bzero(tp, sizeof(struct tcpcb));
675         LIST_INIT(&tp->t_segq);
676         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd = isipv6 ? tcp_v6mssdflt : tcp_mssdflt;
677
678         /* Set up our timeouts. */
679         callout_init(tp->tt_rexmt = &it->inp_tp_rexmt);
680         callout_init(tp->tt_persist = &it->inp_tp_persist);
681         callout_init(tp->tt_keep = &it->inp_tp_keep);
682         callout_init(tp->tt_2msl = &it->inp_tp_2msl);
683         callout_init(tp->tt_delack = &it->inp_tp_delack);
684
685         if (tcp_do_rfc1323)
686                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE | TF_REQ_TSTMP);
687         if (tcp_do_rfc1644)
688                 tp->t_flags |= TF_REQ_CC;
689         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
690         tp->t_state = TCPS_CLOSED;
691         /*
692          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
693          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
694          * reasonable initial retransmit time.
695          */
696         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
697         tp->t_rttvar =
698             ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
699         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
700         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
701         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
702         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
703         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
704         tp->t_rcvtime = ticks;
705         /*
706          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
707          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
708          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
709          */
710         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
711         inp->inp_ppcb = tp;
712         tcp_sack_tcpcb_init(tp);
713         return (tp);            /* XXX */
714 }
715
716 /*
717  * Drop a TCP connection, reporting the specified error.
718  * If connection is synchronized, then send a RST to peer.
719  */
720 struct tcpcb *
721 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int errno)
722 {
723         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
724
725         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
726                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
727                 tcp_output(tp);
728                 tcpstat.tcps_drops++;
729         } else
730                 tcpstat.tcps_conndrops++;
731         if (errno == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
732                 errno = tp->t_softerror;
733         so->so_error = errno;
734         return (tcp_close(tp));
735 }
736
737 #ifdef SMP
738
739 struct netmsg_remwildcard {
740         struct lwkt_msg         nm_lmsg;
741         struct inpcb            *nm_inp;
742         struct inpcbinfo        *nm_pcbinfo;
743 #if defined(INET6)
744         int                     nm_isinet6;
745 #else
746         int                     nm_unused01;
747 #endif
748 };
749
750 /*
751  * Wildcard inpcb's on SMP boxes must be removed from all cpus before the
752  * inp can be detached.  We do this by cycling through the cpus, ending up
753  * on the cpu controlling the inp last and then doing the disconnect.
754  */
755 static int
756 in_pcbremwildcardhash_handler(struct lwkt_msg *msg0)
757 {
758         struct netmsg_remwildcard *msg = (struct netmsg_remwildcard *)msg0;
759         int cpu;
760
761         cpu = msg->nm_pcbinfo->cpu;
762
763         if (cpu == msg->nm_inp->inp_pcbinfo->cpu) {
764                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
765 #ifdef INET6
766                 if (msg->nm_isinet6)
767                         in6_pcbdetach(msg->nm_inp);
768                 else
769 #endif
770                         in_pcbdetach(msg->nm_inp);
771                 lwkt_replymsg(&msg->nm_lmsg, 0);
772         } else {
773                 in_pcbremwildcardhash_oncpu(msg->nm_inp, msg->nm_pcbinfo);
774                 cpu = (cpu + 1) % ncpus2;
775                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
776                 lwkt_forwardmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_lmsg);
777         }
778         return (EASYNC);
779 }
780
781 #endif
782
783 /*
784  * Close a TCP control block:
785  *      discard all space held by the tcp
786  *      discard internet protocol block
787  *      wake up any sleepers
788  */
789 struct tcpcb *
790 tcp_close(struct tcpcb *tp)
791 {
792         struct tseg_qent *q;
793         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
794         struct socket *so = inp->inp_socket;
795         struct rtentry *rt;
796         boolean_t dosavessthresh;
797 #ifdef SMP
798         int cpu;
799 #endif
800 #ifdef INET6
801         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
802         boolean_t isafinet6 = (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6) != 0);
803 #else
804         const boolean_t isipv6 = FALSE;
805 #endif
806
807         /*
808          * The tp is not instantly destroyed in the wildcard case.  Setting
809          * the state to TCPS_TERMINATING will prevent the TCP stack from
810          * messing with it, though it should be noted that this change may
811          * not take effect on other cpus until we have chained the wildcard
812          * hash removal.
813          *
814          * XXX we currently depend on the BGL to synchronize the tp->t_state
815          * update and prevent other tcp protocol threads from accepting new
816          * connections on the listen socket we might be trying to close down.
817          */
818         KKASSERT(tp->t_state != TCPS_TERMINATING);
819         tp->t_state = TCPS_TERMINATING;
820
821         /*
822          * Make sure that all of our timers are stopped before we
823          * delete the PCB.
824          */
825         callout_stop(tp->tt_rexmt);
826         callout_stop(tp->tt_persist);
827         callout_stop(tp->tt_keep);
828         callout_stop(tp->tt_2msl);
829         callout_stop(tp->tt_delack);
830
831         if (tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ) {
832                 KKASSERT(tp->tt_cpu == mycpu->gd_cpuid);
833                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[tp->tt_cpu], tp, t_outputq);
834                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
835         }
836
837         /*
838          * If we got enough samples through the srtt filter,
839          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
840          * 'Enough' is arbitrarily defined as the 16 samples.
841          * 16 samples is enough for the srtt filter to converge
842          * to within 5% of the correct value; fewer samples and
843          * we could save a very bogus rtt.
844          *
845          * Don't update the default route's characteristics and don't
846          * update anything that the user "locked".
847          */
848         if (tp->t_rttupdated >= 16) {
849                 u_long i = 0;
850
851                 if (isipv6) {
852                         struct sockaddr_in6 *sin6;
853
854                         if ((rt = inp->in6p_route.ro_rt) == NULL)
855                                 goto no_valid_rt;
856                         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)rt_key(rt);
857                         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&sin6->sin6_addr))
858                                 goto no_valid_rt;
859                 } else
860                         if ((rt = inp->inp_route.ro_rt) == NULL ||
861                             ((struct sockaddr_in *)rt_key(rt))->
862                              sin_addr.s_addr == INADDR_ANY)
863                                 goto no_valid_rt;
864
865                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTT)) {
866                         i = tp->t_srtt * (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTT_SCALE));
867                         if (rt->rt_rmx.rmx_rtt && i)
868                                 /*
869                                  * filter this update to half the old & half
870                                  * the new values, converting scale.
871                                  * See route.h and tcp_var.h for a
872                                  * description of the scaling constants.
873                                  */
874                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt =
875                                     (rt->rt_rmx.rmx_rtt + i) / 2;
876                         else
877                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt = i;
878                         tcpstat.tcps_cachedrtt++;
879                 }
880                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTTVAR)) {
881                         i = tp->t_rttvar *
882                             (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTTVAR_SCALE));
883                         if (rt->rt_rmx.rmx_rttvar && i)
884                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar =
885                                     (rt->rt_rmx.rmx_rttvar + i) / 2;
886                         else
887                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar = i;
888                         tcpstat.tcps_cachedrttvar++;
889                 }
890                 /*
891                  * The old comment here said:
892                  * update the pipelimit (ssthresh) if it has been updated
893                  * already or if a pipesize was specified & the threshhold
894                  * got below half the pipesize.  I.e., wait for bad news
895                  * before we start updating, then update on both good
896                  * and bad news.
897                  *
898                  * But we want to save the ssthresh even if no pipesize is
899                  * specified explicitly in the route, because such
900                  * connections still have an implicit pipesize specified
901                  * by the global tcp_sendspace.  In the absence of a reliable
902                  * way to calculate the pipesize, it will have to do.
903                  */
904                 i = tp->snd_ssthresh;
905                 if (rt->rt_rmx.rmx_sendpipe != 0)
906                         dosavessthresh = (i < rt->rt_rmx.rmx_sendpipe/2);
907                 else
908                         dosavessthresh = (i < so->so_snd.sb_hiwat/2);
909                 if (dosavessthresh ||
910                     (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_SSTHRESH) && (i != 0) &&
911                      (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh != 0))) {
912                         /*
913                          * convert the limit from user data bytes to
914                          * packets then to packet data bytes.
915                          */
916                         i = (i + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
917                         if (i < 2)
918                                 i = 2;
919                         i *= tp->t_maxseg +
920                              (isipv6 ?
921                               sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
922                               sizeof(struct tcpiphdr));
923                         if (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh)
924                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh =
925                                     (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh + i) / 2;
926                         else
927                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh = i;
928                         tcpstat.tcps_cachedssthresh++;
929                 }
930         }
931
932 no_valid_rt:
933         /* free the reassembly queue, if any */
934         while((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
935                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
936                 m_freem(q->tqe_m);
937                 FREE(q, M_TSEGQ);
938                 tcp_reass_qsize--;
939         }
940         /* throw away SACK blocks in scoreboard*/
941         if (TCP_DO_SACK(tp))
942                 tcp_sack_cleanup(&tp->scb);
943
944         inp->inp_ppcb = NULL;
945         soisdisconnected(so);
946         /*
947          * Discard the inp.  In the SMP case a wildcard inp's hash (created
948          * by a listen socket or an INADDR_ANY udp socket) is replicated
949          * for each protocol thread and must be removed in the context of
950          * that thread.  This is accomplished by chaining the message
951          * through the cpus.
952          *
953          * If the inp is not wildcarded we simply detach, which will remove
954          * the any hashes still present for this inp.
955          */
956 #ifdef SMP
957         if (inp->inp_flags & INP_WILDCARD_MP) {
958                 struct netmsg_remwildcard *msg;
959
960                 cpu = (inp->inp_pcbinfo->cpu + 1) % ncpus2;
961                 msg = malloc(sizeof(struct netmsg_remwildcard),
962                             M_LWKTMSG, M_INTWAIT);
963                 lwkt_initmsg(&msg->nm_lmsg, &netisr_afree_rport, 0,
964                     lwkt_cmd_func(in_pcbremwildcardhash_handler),
965                     lwkt_cmd_op_none);
966 #ifdef INET6
967                 msg->nm_isinet6 = isafinet6;
968 #endif
969                 msg->nm_inp = inp;
970                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
971                 lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_lmsg);
972         } else
973 #endif
974         {
975                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
976 #ifdef INET6
977                 if (isafinet6)
978                         in6_pcbdetach(inp);
979                 else
980 #endif
981                         in_pcbdetach(inp);
982         }
983         tcpstat.tcps_closed++;
984         return (NULL);
985 }
986
987 static __inline void
988 tcp_drain_oncpu(struct inpcbhead *head)
989 {
990         struct inpcb *inpb;
991         struct tcpcb *tcpb;
992         struct tseg_qent *te;
993
994         LIST_FOREACH(inpb, head, inp_list) {
995                 if (inpb->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
996                         continue;
997                 if ((tcpb = intotcpcb(inpb))) {
998                         while ((te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq)) != NULL) {
999                                 LIST_REMOVE(te, tqe_q);
1000                                 m_freem(te->tqe_m);
1001                                 FREE(te, M_TSEGQ);
1002                                 tcp_reass_qsize--;
1003                         }
1004                 }
1005         }
1006 }
1007
1008 #ifdef SMP
1009 struct netmsg_tcp_drain {
1010         struct lwkt_msg         nm_lmsg;
1011         struct inpcbhead        *nm_head;
1012 };
1013
1014 static int
1015 tcp_drain_handler(lwkt_msg_t lmsg)
1016 {
1017         struct netmsg_tcp_drain *nm = (void *)lmsg;
1018
1019         tcp_drain_oncpu(nm->nm_head);
1020         lwkt_replymsg(lmsg, 0);
1021         return(EASYNC);
1022 }
1023 #endif
1024
1025 void
1026 tcp_drain(void)
1027 {
1028 #ifdef SMP
1029         int cpu;
1030 #endif
1031
1032         if (!do_tcpdrain)
1033                 return;
1034
1035         /*
1036          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
1037          * if there is one...
1038          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
1039          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
1040          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
1041          *      useful.
1042          */
1043 #ifdef SMP
1044         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1045                 struct netmsg_tcp_drain *msg;
1046
1047                 if (cpu == mycpu->gd_cpuid) {
1048                         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[cpu].pcblisthead);
1049                 } else {
1050                         msg = malloc(sizeof(struct netmsg_tcp_drain),
1051                                     M_LWKTMSG, M_NOWAIT);
1052                         if (msg == NULL)
1053                                 continue;
1054                         lwkt_initmsg(&msg->nm_lmsg, &netisr_afree_rport, 0,
1055                                 lwkt_cmd_func(tcp_drain_handler),
1056                                 lwkt_cmd_op_none);
1057                         msg->nm_head = &tcbinfo[cpu].pcblisthead;
1058                         lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_lmsg);
1059                 }
1060         }
1061 #else
1062         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[0].pcblisthead);
1063 #endif
1064 }
1065
1066 /*
1067  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
1068  * store error as soft error, but wake up user
1069  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
1070  *
1071  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
1072  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
1073  */
1074 static void
1075 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
1076 {
1077         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1078
1079         /*
1080          * Ignore some errors if we are hooked up.
1081          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
1082          * and receives a second error, give up now.  This is better
1083          * than waiting a long time to establish a connection that
1084          * can never complete.
1085          */
1086         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1087              (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
1088               error == EHOSTDOWN)) {
1089                 return;
1090         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
1091             tp->t_softerror)
1092                 tcp_drop(tp, error);
1093         else
1094                 tp->t_softerror = error;
1095 #if 0
1096         wakeup(&so->so_timeo);
1097         sorwakeup(so);
1098         sowwakeup(so);
1099 #endif
1100 }
1101
1102 static int
1103 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1104 {
1105         int error, i, n;
1106         struct inpcb *marker;
1107         struct inpcb *inp;
1108         inp_gen_t gencnt;
1109         globaldata_t gd;
1110         int origcpu, ccpu;
1111
1112         error = 0;
1113         n = 0;
1114
1115         /*
1116          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
1117          * resource-intensive to repeat twice on every request.
1118          */
1119         if (req->oldptr == NULL) {
1120                 for (ccpu = 0; ccpu < ncpus; ++ccpu) {
1121                         gd = globaldata_find(ccpu);
1122                         n += tcbinfo[gd->gd_cpuid].ipi_count;
1123                 }
1124                 req->oldidx = (n + n/8 + 10) * sizeof(struct xtcpcb);
1125                 return (0);
1126         }
1127
1128         if (req->newptr != NULL)
1129                 return (EPERM);
1130
1131         marker = kmalloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1132         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1133
1134         /*
1135          * OK, now we're committed to doing something.  Run the inpcb list
1136          * for each cpu in the system and construct the output.  Use a
1137          * list placemarker to deal with list changes occuring during
1138          * copyout blockages (but otherwise depend on being on the correct
1139          * cpu to avoid races).
1140          */
1141         origcpu = mycpu->gd_cpuid;
1142         for (ccpu = 1; ccpu <= ncpus && error == 0; ++ccpu) {
1143                 globaldata_t rgd;
1144                 caddr_t inp_ppcb;
1145                 struct xtcpcb xt;
1146                 int cpu_id;
1147
1148                 cpu_id = (origcpu + ccpu) % ncpus;
1149                 if ((smp_active_mask & (1 << cpu_id)) == 0)
1150                         continue;
1151                 rgd = globaldata_find(cpu_id);
1152                 lwkt_setcpu_self(rgd);
1153
1154                 gencnt = tcbinfo[cpu_id].ipi_gencnt;
1155                 n = tcbinfo[cpu_id].ipi_count;
1156
1157                 LIST_INSERT_HEAD(&tcbinfo[cpu_id].pcblisthead, marker, inp_list);
1158                 i = 0;
1159                 while ((inp = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL && i < n) {
1160                         /*
1161                          * process a snapshot of pcbs, ignoring placemarkers
1162                          * and using our own to allow SYSCTL_OUT to block.
1163                          */
1164                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1165                         LIST_INSERT_AFTER(inp, marker, inp_list);
1166
1167                         if (inp->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1168                                 continue;
1169                         if (inp->inp_gencnt > gencnt)
1170                                 continue;
1171                         if (prison_xinpcb(req->td, inp))
1172                                 continue;
1173
1174                         xt.xt_len = sizeof xt;
1175                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
1176                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
1177                         if (inp_ppcb != NULL)
1178                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1179                         else
1180                                 bzero(&xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1181                         if (inp->inp_socket)
1182                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
1183                         if ((error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt)) != 0)
1184                                 break;
1185                         ++i;
1186                 }
1187                 LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1188                 if (error == 0 && i < n) {
1189                         bzero(&xt, sizeof xt);
1190                         xt.xt_len = sizeof xt;
1191                         while (i < n) {
1192                                 error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
1193                                 if (error)
1194                                         break;
1195                                 ++i;
1196                         }
1197                 }
1198         }
1199
1200         /*
1201          * Make sure we are on the same cpu we were on originally, since
1202          * higher level callers expect this.  Also don't pollute caches with
1203          * migrated userland data by (eventually) returning to userland
1204          * on a different cpu.
1205          */
1206         lwkt_setcpu_self(globaldata_find(origcpu));
1207         kfree(marker, M_TEMP);
1208         return (error);
1209 }
1210
1211 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1212             tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1213
1214 static int
1215 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1216 {
1217         struct sockaddr_in addrs[2];
1218         struct inpcb *inp;
1219         int cpu;
1220         int error;
1221
1222         error = suser(req->td);
1223         if (error != 0)
1224                 return (error);
1225         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1226         if (error != 0)
1227                 return (error);
1228         crit_enter();
1229         cpu = tcp_addrcpu(addrs[1].sin_addr.s_addr, addrs[1].sin_port,
1230             addrs[0].sin_addr.s_addr, addrs[0].sin_port);
1231         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], addrs[1].sin_addr,
1232             addrs[1].sin_port, addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1233         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1234                 error = ENOENT;
1235                 goto out;
1236         }
1237         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1238 out:
1239         crit_exit();
1240         return (error);
1241 }
1242
1243 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1244     0, 0, tcp_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP connection");
1245
1246 #ifdef INET6
1247 static int
1248 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1249 {
1250         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1251         struct inpcb *inp;
1252         int error;
1253         boolean_t mapped = FALSE;
1254
1255         error = suser(req->td);
1256         if (error != 0)
1257                 return (error);
1258         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1259         if (error != 0)
1260                 return (error);
1261         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1262                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1263                         mapped = TRUE;
1264                 else
1265                         return (EINVAL);
1266         }
1267         crit_enter();
1268         if (mapped) {
1269                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1270                     *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1271                     addrs[1].sin6_port,
1272                     *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1273                     addrs[0].sin6_port,
1274                     0, NULL);
1275         } else {
1276                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1277                     &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1278                     &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port,
1279                     0, NULL);
1280         }
1281         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1282                 error = ENOENT;
1283                 goto out;
1284         }
1285         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1286 out:
1287         crit_exit();
1288         return (error);
1289 }
1290
1291 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1292             0, 0,
1293             tcp6_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP6 connection");
1294 #endif
1295
1296 void
1297 tcp_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *vip)
1298 {
1299         struct ip *ip = vip;
1300         struct tcphdr *th;
1301         struct in_addr faddr;
1302         struct inpcb *inp;
1303         struct tcpcb *tp;
1304         void (*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1305         tcp_seq icmpseq;
1306         int arg, cpu;
1307
1308         if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0) {
1309                 return;
1310         }
1311
1312         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1313         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1314                 return;
1315
1316         arg = inetctlerrmap[cmd];
1317         if (cmd == PRC_QUENCH) {
1318                 notify = tcp_quench;
1319         } else if (icmp_may_rst &&
1320                    (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1321                     cmd == PRC_UNREACH_PORT ||
1322                     cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) &&
1323                    ip != NULL) {
1324                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1325         } else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1326                 struct icmp *icmp = (struct icmp *)
1327                     ((caddr_t)ip - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1328
1329                 arg = ntohs(icmp->icmp_nextmtu);
1330                 notify = tcp_mtudisc;
1331         } else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd)) {
1332                 ip = NULL;
1333                 notify = in_rtchange;
1334         } else if (cmd == PRC_HOSTDEAD) {
1335                 ip = NULL;
1336         }
1337
1338         if (ip != NULL) {
1339                 crit_enter();
1340                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip +
1341                                        (IP_VHL_HL(ip->ip_vhl) << 2));
1342                 cpu = tcp_addrcpu(faddr.s_addr, th->th_dport,
1343                                   ip->ip_src.s_addr, th->th_sport);
1344                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], faddr, th->th_dport,
1345                                         ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1346                 if ((inp != NULL) && (inp->inp_socket != NULL)) {
1347                         icmpseq = htonl(th->th_seq);
1348                         tp = intotcpcb(inp);
1349                         if (SEQ_GEQ(icmpseq, tp->snd_una) &&
1350                             SEQ_LT(icmpseq, tp->snd_max))
1351                                 (*notify)(inp, arg);
1352                 } else {
1353                         struct in_conninfo inc;
1354
1355                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1356                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1357                         inc.inc_faddr = faddr;
1358                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1359 #ifdef INET6
1360                         inc.inc_isipv6 = 0;
1361 #endif
1362                         syncache_unreach(&inc, th);
1363                 }
1364                 crit_exit();
1365         } else {
1366                 for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1367                         in_pcbnotifyall(&tcbinfo[cpu].pcblisthead, faddr, arg,
1368                                         notify);
1369                 }
1370         }
1371 }
1372
1373 #ifdef INET6
1374 void
1375 tcp6_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *d)
1376 {
1377         struct tcphdr th;
1378         void (*notify) (struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1379         struct ip6_hdr *ip6;
1380         struct mbuf *m;
1381         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1382         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1383         int off;
1384         struct tcp_portonly {
1385                 u_int16_t th_sport;
1386                 u_int16_t th_dport;
1387         } *thp;
1388         int arg;
1389
1390         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1391             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1392                 return;
1393
1394         arg = 0;
1395         if (cmd == PRC_QUENCH)
1396                 notify = tcp_quench;
1397         else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1398                 struct ip6ctlparam *ip6cp = d;
1399                 struct icmp6_hdr *icmp6 = ip6cp->ip6c_icmp6;
1400
1401                 arg = ntohl(icmp6->icmp6_mtu);
1402                 notify = tcp_mtudisc;
1403         } else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1404                  ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0)) {
1405                 return;
1406         }
1407
1408         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1409         if (d != NULL) {
1410                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1411                 m = ip6cp->ip6c_m;
1412                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1413                 off = ip6cp->ip6c_off;
1414                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1415         } else {
1416                 m = NULL;
1417                 ip6 = NULL;
1418                 off = 0;        /* fool gcc */
1419                 sa6_src = &sa6_any;
1420         }
1421
1422         if (ip6 != NULL) {
1423                 struct in_conninfo inc;
1424                 /*
1425                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1426                  * M and OFF are valid.
1427                  */
1428
1429                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1430                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof *thp)
1431                         return;
1432
1433                 bzero(&th, sizeof th);
1434                 m_copydata(m, off, sizeof *thp, (caddr_t)&th);
1435
1436                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, th.th_dport,
1437                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1438                     th.th_sport, cmd, arg, notify);
1439
1440                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1441                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1442                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1443                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1444                 inc.inc_isipv6 = 1;
1445                 syncache_unreach(&inc, &th);
1446         } else
1447                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, 0,
1448                     (const struct sockaddr *)sa6_src, 0, cmd, arg, notify);
1449 }
1450 #endif
1451
1452 /*
1453  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1454  *
1455  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1456  * 1.  In SYN-ACK packets.
1457  * 2.  In SYN packets.
1458  *
1459  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1460  * tcp_syncache.c for details.
1461  *
1462  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1463  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1464  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1465  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1466  * RFC 1948 is used to generate sequence numbers.
1467  *
1468  * Implementation details:
1469  *
1470  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1471  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1472  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1473  * before rollover.
1474  *
1475  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1476  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1477  * as reseeding should not be necessary.
1478  *
1479  */
1480
1481 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1482
1483 u_char isn_secret[32];
1484 int isn_last_reseed;
1485 MD5_CTX isn_ctx;
1486
1487 tcp_seq
1488 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1489 {
1490         u_int32_t md5_buffer[4];
1491         tcp_seq new_isn;
1492
1493         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1494         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1495              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1496                 < (u_int)ticks))) {
1497                 read_random_unlimited(&isn_secret, sizeof isn_secret);
1498                 isn_last_reseed = ticks;
1499         }
1500
1501         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1502         MD5Init(&isn_ctx);
1503         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1504         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1505 #ifdef INET6
1506         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) {
1507                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1508                           sizeof(struct in6_addr));
1509                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1510                           sizeof(struct in6_addr));
1511         } else
1512 #endif
1513         {
1514                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1515                           sizeof(struct in_addr));
1516                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1517                           sizeof(struct in_addr));
1518         }
1519         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1520         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1521         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1522         new_isn += ticks * (ISN_BYTES_PER_SECOND / hz);
1523         return (new_isn);
1524 }
1525
1526 /*
1527  * When a source quench is received, close congestion window
1528  * to one segment.  We will gradually open it again as we proceed.
1529  */
1530 void
1531 tcp_quench(struct inpcb *inp, int errno)
1532 {
1533         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1534
1535         if (tp != NULL) {
1536                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1537                 tp->snd_wacked = 0;
1538         }
1539 }
1540
1541 /*
1542  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1543  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1544  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1545  */
1546 void
1547 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int errno)
1548 {
1549         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1550
1551         if ((tp != NULL) && (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT))
1552                 tcp_drop(tp, errno);
1553 }
1554
1555 /*
1556  * When a `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1557  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1558  * since we know the packet we just sent was dropped.
1559  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1560  */
1561 void
1562 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int mtu)
1563 {
1564         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1565         struct rtentry *rt;
1566         struct socket *so = inp->inp_socket;
1567         int maxopd, mss;
1568 #ifdef INET6
1569         boolean_t isipv6 = ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
1570 #else
1571         const boolean_t isipv6 = FALSE;
1572 #endif
1573
1574         if (tp == NULL)
1575                 return;
1576
1577         /*
1578          * If no MTU is provided in the ICMP message, use the
1579          * next lower likely value, as specified in RFC 1191.
1580          */
1581         if (mtu == 0) {
1582                 int oldmtu;
1583
1584                 oldmtu = tp->t_maxopd + 
1585                     (isipv6 ?
1586                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1587                      sizeof(struct tcpiphdr));
1588                 mtu = ip_next_mtu(oldmtu, 0);
1589         }
1590
1591         if (isipv6)
1592                 rt = tcp_rtlookup6(&inp->inp_inc);
1593         else
1594                 rt = tcp_rtlookup(&inp->inp_inc);
1595         if (rt != NULL) {
1596                 struct rmxp_tao *taop = rmx_taop(rt->rt_rmx);
1597
1598                 if (rt->rt_rmx.rmx_mtu != 0 && rt->rt_rmx.rmx_mtu < mtu)
1599                         mtu = rt->rt_rmx.rmx_mtu;
1600
1601                 maxopd = mtu -
1602                     (isipv6 ?
1603                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1604                      sizeof(struct tcpiphdr));
1605
1606                 /*
1607                  * XXX - The following conditional probably violates the TCP
1608                  * spec.  The problem is that, since we don't know the
1609                  * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1610                  * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1611                  * never actually take place, because the conservative
1612                  * default is much less than the MTUs typically seen
1613                  * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1614                  * this under the carpet.
1615                  *
1616                  * The conservative default might not actually be a problem
1617                  * if the only case this occurs is when sending an initial
1618                  * SYN with options and data to a host we've never talked
1619                  * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1620                  * will get recorded and the new parameters should get
1621                  * recomputed.  For Further Study.
1622                  */
1623                 if (taop->tao_mssopt != 0 && taop->tao_mssopt < maxopd)
1624                         maxopd = taop->tao_mssopt;
1625         } else
1626                 maxopd = mtu -
1627                     (isipv6 ?
1628                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1629                      sizeof(struct tcpiphdr));
1630
1631         if (tp->t_maxopd <= maxopd)
1632                 return;
1633         tp->t_maxopd = maxopd;
1634
1635         mss = maxopd;
1636         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP | TF_NOOPT)) ==
1637                            (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP))
1638                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1639
1640         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_CC | TF_RCVD_CC | TF_NOOPT)) ==
1641                            (TF_REQ_CC | TF_RCVD_CC))
1642                 mss -= TCPOLEN_CC_APPA;
1643
1644         /* round down to multiple of MCLBYTES */
1645 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0    /* test if MCLBYTES power of 2 */
1646         if (mss > MCLBYTES)
1647                 mss &= ~(MCLBYTES - 1); 
1648 #else
1649         if (mss > MCLBYTES)
1650                 mss = (mss / MCLBYTES) * MCLBYTES;
1651 #endif
1652
1653         if (so->so_snd.sb_hiwat < mss)
1654                 mss = so->so_snd.sb_hiwat;
1655
1656         tp->t_maxseg = mss;
1657         tp->t_rtttime = 0;
1658         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1659         tcp_output(tp);
1660         tcpstat.tcps_mturesent++;
1661 }
1662
1663 /*
1664  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1665  * is found and it cannot be allocated the return NULL.  This routine
1666  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1667  * to get the interface MTU.
1668  */
1669 struct rtentry *
1670 tcp_rtlookup(struct in_conninfo *inc)
1671 {
1672         struct route *ro = &inc->inc_route;
1673
1674         if (ro->ro_rt == NULL || !(ro->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1675                 /* No route yet, so try to acquire one */
1676                 if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1677                         /*
1678                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1679                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1680                          */
1681                         bzero(&ro->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in));
1682                         ro->ro_dst.sa_family = AF_INET;
1683                         ro->ro_dst.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1684                         ((struct sockaddr_in *) &ro->ro_dst)->sin_addr =
1685                             inc->inc_faddr;
1686                         rtalloc(ro);
1687                 }
1688         }
1689         return (ro->ro_rt);
1690 }
1691
1692 #ifdef INET6
1693 struct rtentry *
1694 tcp_rtlookup6(struct in_conninfo *inc)
1695 {
1696         struct route_in6 *ro6 = &inc->inc6_route;
1697
1698         if (ro6->ro_rt == NULL || !(ro6->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1699                 /* No route yet, so try to acquire one */
1700                 if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1701                         /*
1702                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1703                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1704                          */
1705                         bzero(&ro6->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in6));
1706                         ro6->ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1707                         ro6->ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1708                         ro6->ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1709                         rtalloc((struct route *)ro6);
1710                 }
1711         }
1712         return (ro6->ro_rt);
1713 }
1714 #endif
1715
1716 #ifdef IPSEC
1717 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1718 size_t
1719 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1720 {
1721         struct inpcb *inp;
1722         struct mbuf *m;
1723         size_t hdrsiz;
1724         struct ip *ip;
1725         struct tcphdr *th;
1726
1727         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1728                 return (0);
1729         MGETHDR(m, MB_DONTWAIT, MT_DATA);
1730         if (!m)
1731                 return (0);
1732
1733 #ifdef INET6
1734         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
1735                 struct ip6_hdr *ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1736
1737                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1738                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1739                     sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1740                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
1741                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1742         } else
1743 #endif
1744         {
1745                 ip = mtod(m, struct ip *);
1746                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1747                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1748                 tcp_fillheaders(tp, ip, th);
1749                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1750         }
1751
1752         m_free(m);
1753         return (hdrsiz);
1754 }
1755 #endif
1756
1757 /*
1758  * Return a pointer to the cached information about the remote host.
1759  * The cached information is stored in the protocol specific part of
1760  * the route metrics.
1761  */
1762 struct rmxp_tao *
1763 tcp_gettaocache(struct in_conninfo *inc)
1764 {
1765         struct rtentry *rt;
1766
1767 #ifdef INET6
1768         if (inc->inc_isipv6)
1769                 rt = tcp_rtlookup6(inc);
1770         else
1771 #endif
1772                 rt = tcp_rtlookup(inc);
1773
1774         /* Make sure this is a host route and is up. */
1775         if (rt == NULL ||
1776             (rt->rt_flags & (RTF_UP | RTF_HOST)) != (RTF_UP | RTF_HOST))
1777                 return (NULL);
1778
1779         return (rmx_taop(rt->rt_rmx));
1780 }
1781
1782 /*
1783  * Clear all the TAO cache entries, called from tcp_init.
1784  *
1785  * XXX
1786  * This routine is just an empty one, because we assume that the routing
1787  * routing tables are initialized at the same time when TCP, so there is
1788  * nothing in the cache left over.
1789  */
1790 static void
1791 tcp_cleartaocache(void)
1792 {
1793 }
1794
1795 /*
1796  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1797  *
1798  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1799  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1800  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1801  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1802  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1803  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1804  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1805  * side of the connection.
1806  *
1807  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1808  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1809  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1810  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1811  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1812  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1813  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1814  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1815  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1816  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1817  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1818  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1819  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1820  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1821  * resources.
1822  *
1823  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1824  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1825  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1826  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1827  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1828  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1829  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1830  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1831  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1832  * implementing the same algorithm.
1833  *
1834  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1835  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1836  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1837  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1838  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1839  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1840  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1841  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1842  * which to extend the algorithm.
1843  */
1844 void
1845 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1846 {
1847         u_long bw;
1848         u_long bwnd;
1849         int save_ticks;
1850         int delta_ticks;
1851
1852         /*
1853          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1854          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1855          */
1856         if (!tcp_inflight_enable) {
1857                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1858                 tp->snd_bandwidth = 0;
1859                 return;
1860         }
1861
1862         /*
1863          * Validate the delta time.  If a connection is new or has been idle
1864          * a long time we have to reset the bandwidth calculator.
1865          */
1866         save_ticks = ticks;
1867         delta_ticks = save_ticks - tp->t_bw_rtttime;
1868         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || delta_ticks < 0 || delta_ticks > hz * 10) {
1869                 tp->t_bw_rtttime = ticks;
1870                 tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1871                 if (tp->snd_bandwidth == 0)
1872                         tp->snd_bandwidth = tcp_inflight_min;
1873                 return;
1874         }
1875         if (delta_ticks == 0)
1876                 return;
1877
1878         /*
1879          * Sanity check, plus ignore pure window update acks.
1880          */
1881         if ((int)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) <= 0)
1882                 return;
1883
1884         /*
1885          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1886          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1887          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1888          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1889          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1890          * increases.
1891          */
1892         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz / delta_ticks;
1893         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1894         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1895         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1896
1897         tp->snd_bandwidth = bw;
1898
1899         /*
1900          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1901          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1902          * spot and also handles the bandwidth run-up case.  Without the
1903          * slop we could be locking ourselves into a lower bandwidth.
1904          *
1905          * Situations Handled:
1906          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1907          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1908          *          specified, and also does a good job preventing
1909          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1910          *          (at least for the transmit side).
1911          *
1912          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1913          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1914          *          increases).
1915          *
1916          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1917          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1918          *          a little work).
1919          *
1920          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1921          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be on
1922          *          very slow connections.  A value no smaller then 5 should
1923          *          be used, but only reduce this default if you have no other
1924          *          choice.
1925          */
1926
1927 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1928         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) +
1929                tcp_inflight_stab * (int)tp->t_maxseg / 10;
1930 #undef USERTT
1931
1932         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1933                 static int ltime;
1934                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1935                         ltime = ticks;
1936                         printf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1937                                 tp, bw, tp->t_rttbest, tp->t_srtt, bwnd);
1938                 }
1939         }
1940         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1941                 bwnd = tcp_inflight_min;
1942         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1943                 bwnd = tcp_inflight_max;
1944         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1945                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1946         tp->snd_bwnd = bwnd;
1947 }