Merge from vendor branch LIBARCHIVE:
[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 1.59 2007/07/06 11:59:03 sephe Exp $
69  */
70
71 #include "opt_compat.h"
72 #include "opt_inet6.h"
73 #include "opt_ipsec.h"
74 #include "opt_tcpdebug.h"
75
76 #include <sys/param.h>
77 #include <sys/systm.h>
78 #include <sys/callout.h>
79 #include <sys/kernel.h>
80 #include <sys/sysctl.h>
81 #include <sys/malloc.h>
82 #include <sys/mpipe.h>
83 #include <sys/mbuf.h>
84 #ifdef INET6
85 #include <sys/domain.h>
86 #endif
87 #include <sys/proc.h>
88 #include <sys/socket.h>
89 #include <sys/socketvar.h>
90 #include <sys/protosw.h>
91 #include <sys/random.h>
92 #include <sys/in_cksum.h>
93 #include <sys/ktr.h>
94
95 #include <vm/vm_zone.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_var.h>
120 #include <netinet6/tcp6_var.h>
121 #include <netinet/tcpip.h>
122 #ifdef TCPDEBUG
123 #include <netinet/tcp_debug.h>
124 #endif
125 #include <netinet6/ip6protosw.h>
126
127 #ifdef IPSEC
128 #include <netinet6/ipsec.h>
129 #ifdef INET6
130 #include <netinet6/ipsec6.h>
131 #endif
132 #endif
133
134 #ifdef FAST_IPSEC
135 #include <netproto/ipsec/ipsec.h>
136 #ifdef INET6
137 #include <netproto/ipsec/ipsec6.h>
138 #endif
139 #define IPSEC
140 #endif
141
142 #include <sys/md5.h>
143 #include <sys/msgport2.h>
144 #include <machine/smp.h>
145
146 #include <net/netmsg2.h>
147
148 #if !defined(KTR_TCP)
149 #define KTR_TCP         KTR_ALL
150 #endif
151 KTR_INFO_MASTER(tcp);
152 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, rxmsg, 0, "tcp getmsg", 0);
153 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, wait, 1, "tcp waitmsg", 0);
154 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, delayed, 2, "tcp execute delayed ops", 0);
155 #define logtcp(name)    KTR_LOG(tcp_ ## name)
156
157 struct inpcbinfo tcbinfo[MAXCPU];
158 struct tcpcbackqhead tcpcbackq[MAXCPU];
159
160 int tcp_mssdflt = TCP_MSS;
161 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW,
162     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
163
164 #ifdef INET6
165 int tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
166 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt, CTLFLAG_RW,
167     &tcp_v6mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
168 #endif
169
170 #if 0
171 static int tcp_rttdflt = TCPTV_SRTTDFLT / PR_SLOWHZ;
172 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_RTTDFLT, rttdflt, CTLFLAG_RW,
173     &tcp_rttdflt, 0, "Default maximum TCP Round Trip Time");
174 #endif
175
176 int tcp_do_rfc1323 = 1;
177 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW,
178     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
179
180 int tcp_do_rfc1644 = 0;
181 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1644, rfc1644, CTLFLAG_RW,
182     &tcp_do_rfc1644, 0, "Enable rfc1644 (TTCP) extensions");
183
184 static int tcp_tcbhashsize = 0;
185 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RD,
186      &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control block hashtable");
187
188 static int do_tcpdrain = 1;
189 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW, &do_tcpdrain, 0,
190      "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
191
192 /* XXX JH */
193 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, pcbcount, CTLFLAG_RD,
194     &tcbinfo[0].ipi_count, 0, "Number of active PCBs");
195
196 static int icmp_may_rst = 1;
197 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW, &icmp_may_rst, 0,
198     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
199
200 static int tcp_isn_reseed_interval = 0;
201 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
202     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
203
204 /*
205  * TCP bandwidth limiting sysctls.  Note that the default lower bound of
206  * 1024 exists only for debugging.  A good production default would be
207  * something like 6100.
208  */
209 static int tcp_inflight_enable = 0;
210 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_enable, CTLFLAG_RW,
211     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
212
213 static int tcp_inflight_debug = 0;
214 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_debug, CTLFLAG_RW,
215     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
216
217 static int tcp_inflight_min = 6144;
218 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_min, CTLFLAG_RW,
219     &tcp_inflight_min, 0, "Lower bound for TCP inflight window");
220
221 static int tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
222 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_max, CTLFLAG_RW,
223     &tcp_inflight_max, 0, "Upper bound for TCP inflight window");
224
225 static int tcp_inflight_stab = 20;
226 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_stab, CTLFLAG_RW,
227     &tcp_inflight_stab, 0, "Slop in maximal packets / 10 (20 = 2 packets)");
228
229 static MALLOC_DEFINE(M_TCPTEMP, "tcptemp", "TCP Templates for Keepalives");
230 static struct malloc_pipe tcptemp_mpipe;
231
232 static void tcp_willblock(void);
233 static void tcp_cleartaocache (void);
234 static void tcp_notify (struct inpcb *, int);
235
236 struct tcp_stats tcpstats_percpu[MAXCPU];
237 #ifdef SMP
238 static int
239 sysctl_tcpstats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
240 {
241         int cpu, error = 0;
242
243         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
244                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, &tcpstats_percpu[cpu],
245                                         sizeof(struct tcp_stats))))
246                         break;
247                 if ((error = SYSCTL_IN(req, &tcpstats_percpu[cpu],
248                                        sizeof(struct tcp_stats))))
249                         break;
250         }
251
252         return (error);
253 }
254 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
255     0, 0, sysctl_tcpstats, "S,tcp_stats", "TCP statistics");
256 #else
257 SYSCTL_STRUCT(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, CTLFLAG_RW,
258     &tcpstat, tcp_stats, "TCP statistics");
259 #endif
260
261 /*
262  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
263  *
264  * Note that this can be overridden by the kernel environment
265  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
266  */
267 #ifndef TCBHASHSIZE
268 #define TCBHASHSIZE     512
269 #endif
270
271 /*
272  * This is the actual shape of what we allocate using the zone
273  * allocator.  Doing it this way allows us to protect both structures
274  * using the same generation count, and also eliminates the overhead
275  * of allocating tcpcbs separately.  By hiding the structure here,
276  * we avoid changing most of the rest of the code (although it needs
277  * to be changed, eventually, for greater efficiency).
278  */
279 #define ALIGNMENT       32
280 #define ALIGNM1         (ALIGNMENT - 1)
281 struct  inp_tp {
282         union {
283                 struct  inpcb inp;
284                 char    align[(sizeof(struct inpcb) + ALIGNM1) & ~ALIGNM1];
285         } inp_tp_u;
286         struct  tcpcb tcb;
287         struct  callout inp_tp_rexmt, inp_tp_persist, inp_tp_keep, inp_tp_2msl;
288         struct  callout inp_tp_delack;
289 };
290 #undef ALIGNMENT
291 #undef ALIGNM1
292
293 /*
294  * Tcp initialization
295  */
296 void
297 tcp_init(void)
298 {
299         struct inpcbporthead *porthashbase;
300         u_long porthashmask;
301         struct vm_zone *ipi_zone;
302         int hashsize = TCBHASHSIZE;
303         int cpu;
304
305         /*
306          * note: tcptemp is used for keepalives, and it is ok for an
307          * allocation to fail so do not specify MPF_INT.
308          */
309         mpipe_init(&tcptemp_mpipe, M_TCPTEMP, sizeof(struct tcptemp),
310                     25, -1, 0, NULL);
311
312         tcp_ccgen = 1;
313         tcp_cleartaocache();
314
315         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
316         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
317         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
318         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
319         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
320         tcp_msl = TCPTV_MSL;
321         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
322         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
323
324         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
325         if (!powerof2(hashsize)) {
326                 kprintf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
327                 hashsize = 512; /* safe default */
328         }
329         tcp_tcbhashsize = hashsize;
330         porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB, &porthashmask);
331         ipi_zone = zinit("tcpcb", sizeof(struct inp_tp), maxsockets,
332                          ZONE_INTERRUPT, 0);
333
334         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
335                 in_pcbinfo_init(&tcbinfo[cpu]);
336                 tcbinfo[cpu].cpu = cpu;
337                 tcbinfo[cpu].hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
338                     &tcbinfo[cpu].hashmask);
339                 tcbinfo[cpu].porthashbase = porthashbase;
340                 tcbinfo[cpu].porthashmask = porthashmask;
341                 tcbinfo[cpu].wildcardhashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
342                     &tcbinfo[cpu].wildcardhashmask);
343                 tcbinfo[cpu].ipi_zone = ipi_zone;
344                 TAILQ_INIT(&tcpcbackq[cpu]);
345         }
346
347         tcp_reass_maxseg = nmbclusters / 16;
348         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.reass.maxsegments", &tcp_reass_maxseg);
349
350 #ifdef INET6
351 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
352 #else
353 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
354 #endif
355         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
356                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
357         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
358                 panic("tcp_init");
359 #undef TCP_MINPROTOHDR
360
361         /*
362          * Initialize TCP statistics counters for each CPU.
363          */
364 #ifdef SMP
365         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
366                 bzero(&tcpstats_percpu[cpu], sizeof(struct tcp_stats));
367         }
368 #else
369         bzero(&tcpstat, sizeof(struct tcp_stats));
370 #endif
371
372         syncache_init();
373         tcp_sack_init();
374         tcp_thread_init();
375 }
376
377 void
378 tcpmsg_service_loop(void *dummy)
379 {
380         struct netmsg *msg;
381
382         while ((msg = lwkt_waitport(&curthread->td_msgport, 0))) {
383                 do {
384                         logtcp(rxmsg);
385                         msg->nm_dispatch(msg);
386                 } while ((msg = lwkt_getport(&curthread->td_msgport)) != NULL);
387                 logtcp(delayed);
388                 tcp_willblock();
389                 logtcp(wait);
390         }
391 }
392
393 static void
394 tcp_willblock(void)
395 {
396         struct tcpcb *tp;
397         int cpu = mycpu->gd_cpuid;
398
399         while ((tp = TAILQ_FIRST(&tcpcbackq[cpu])) != NULL) {
400                 KKASSERT(tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ);
401                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
402                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[cpu], tp, t_outputq);
403                 tcp_output(tp);
404         }
405 }
406
407
408 /*
409  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
410  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
411  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
412  */
413 void
414 tcp_fillheaders(struct tcpcb *tp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
415 {
416         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
417         struct tcphdr *tcp_hdr = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
418
419 #ifdef INET6
420         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
421                 struct ip6_hdr *ip6;
422
423                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
424                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
425                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
426                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
427                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
428                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
429                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
430                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
431                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
432                 tcp_hdr->th_sum = 0;
433         } else
434 #endif
435         {
436                 struct ip *ip = (struct ip *) ip_ptr;
437
438                 ip->ip_vhl = IP_VHL_BORING;
439                 ip->ip_tos = 0;
440                 ip->ip_len = 0;
441                 ip->ip_id = 0;
442                 ip->ip_off = 0;
443                 ip->ip_ttl = 0;
444                 ip->ip_sum = 0;
445                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
446                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
447                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
448                 tcp_hdr->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr,
449                                     ip->ip_dst.s_addr,
450                                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP));
451         }
452
453         tcp_hdr->th_sport = inp->inp_lport;
454         tcp_hdr->th_dport = inp->inp_fport;
455         tcp_hdr->th_seq = 0;
456         tcp_hdr->th_ack = 0;
457         tcp_hdr->th_x2 = 0;
458         tcp_hdr->th_off = 5;
459         tcp_hdr->th_flags = 0;
460         tcp_hdr->th_win = 0;
461         tcp_hdr->th_urp = 0;
462 }
463
464 /*
465  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
466  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
467  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
468  */
469 struct tcptemp *
470 tcp_maketemplate(struct tcpcb *tp)
471 {
472         struct tcptemp *tmp;
473
474         if ((tmp = mpipe_alloc_nowait(&tcptemp_mpipe)) == NULL)
475                 return (NULL);
476         tcp_fillheaders(tp, &tmp->tt_ipgen, &tmp->tt_t);
477         return (tmp);
478 }
479
480 void
481 tcp_freetemplate(struct tcptemp *tmp)
482 {
483         mpipe_free(&tcptemp_mpipe, tmp);
484 }
485
486 /*
487  * Send a single message to the TCP at address specified by
488  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
489  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
490  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
491  * template for a connection.  If flags are given then we send
492  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
493  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
494  *
495  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
496  * segment are as specified by the parameters.
497  *
498  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
499  */
500 void
501 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
502             tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
503 {
504         int tlen;
505         int win = 0;
506         struct route *ro = NULL;
507         struct route sro;
508         struct ip *ip = ipgen;
509         struct tcphdr *nth;
510         int ipflags = 0;
511         struct route_in6 *ro6 = NULL;
512         struct route_in6 sro6;
513         struct ip6_hdr *ip6 = ipgen;
514 #ifdef INET6
515         boolean_t isipv6 = (IP_VHL_V(ip->ip_vhl) == 6);
516 #else
517         const boolean_t isipv6 = FALSE;
518 #endif
519
520         if (tp != NULL) {
521                 if (!(flags & TH_RST)) {
522                         win = ssb_space(&tp->t_inpcb->inp_socket->so_rcv);
523                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
524                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
525                 }
526                 if (isipv6)
527                         ro6 = &tp->t_inpcb->in6p_route;
528                 else
529                         ro = &tp->t_inpcb->inp_route;
530         } else {
531                 if (isipv6) {
532                         ro6 = &sro6;
533                         bzero(ro6, sizeof *ro6);
534                 } else {
535                         ro = &sro;
536                         bzero(ro, sizeof *ro);
537                 }
538         }
539         if (m == NULL) {
540                 m = m_gethdr(MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
541                 if (m == NULL)
542                         return;
543                 tlen = 0;
544                 m->m_data += max_linkhdr;
545                 if (isipv6) {
546                         bcopy(ip6, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip6_hdr));
547                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
548                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
549                 } else {
550                         bcopy(ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
551                         ip = mtod(m, struct ip *);
552                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
553                 }
554                 bcopy(th, nth, sizeof(struct tcphdr));
555                 flags = TH_ACK;
556         } else {
557                 m_freem(m->m_next);
558                 m->m_next = NULL;
559                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
560                 /* m_len is set later */
561                 tlen = 0;
562 #define xchg(a, b, type) { type t; t = a; a = b; b = t; }
563                 if (isipv6) {
564                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
565                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
566                 } else {
567                         xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
568                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
569                 }
570                 if (th != nth) {
571                         /*
572                          * this is usually a case when an extension header
573                          * exists between the IPv6 header and the
574                          * TCP header.
575                          */
576                         nth->th_sport = th->th_sport;
577                         nth->th_dport = th->th_dport;
578                 }
579                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
580 #undef xchg
581         }
582         if (isipv6) {
583                 ip6->ip6_flow = 0;
584                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
585                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
586                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof(struct tcphdr) + tlen));
587                 tlen += sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
588         } else {
589                 tlen += sizeof(struct tcpiphdr);
590                 ip->ip_len = tlen;
591                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
592         }
593         m->m_len = tlen;
594         m->m_pkthdr.len = tlen;
595         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *) NULL;
596         nth->th_seq = htonl(seq);
597         nth->th_ack = htonl(ack);
598         nth->th_x2 = 0;
599         nth->th_off = sizeof(struct tcphdr) >> 2;
600         nth->th_flags = flags;
601         if (tp != NULL)
602                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
603         else
604                 nth->th_win = htons((u_short)win);
605         nth->th_urp = 0;
606         if (isipv6) {
607                 nth->th_sum = 0;
608                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
609                                         sizeof(struct ip6_hdr),
610                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
611                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp ? tp->t_inpcb : NULL,
612                                                (ro6 && ro6->ro_rt) ?
613                                                 ro6->ro_rt->rt_ifp : NULL);
614         } else {
615                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
616                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
617                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
618                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
619         }
620 #ifdef TCPDEBUG
621         if (tp == NULL || (tp->t_inpcb->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
622                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
623 #endif
624         if (isipv6) {
625                 ip6_output(m, NULL, ro6, ipflags, NULL, NULL,
626                            tp ? tp->t_inpcb : NULL);
627                 if ((ro6 == &sro6) && (ro6->ro_rt != NULL)) {
628                         RTFREE(ro6->ro_rt);
629                         ro6->ro_rt = NULL;
630                 }
631         } else {
632                 ip_output(m, NULL, ro, ipflags, NULL, tp ? tp->t_inpcb : NULL);
633                 if ((ro == &sro) && (ro->ro_rt != NULL)) {
634                         RTFREE(ro->ro_rt);
635                         ro->ro_rt = NULL;
636                 }
637         }
638 }
639
640 /*
641  * Create a new TCP control block, making an
642  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
643  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
644  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
645  */
646 struct tcpcb *
647 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
648 {
649         struct inp_tp *it;
650         struct tcpcb *tp;
651 #ifdef INET6
652         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
653 #else
654         const boolean_t isipv6 = FALSE;
655 #endif
656
657         it = (struct inp_tp *)inp;
658         tp = &it->tcb;
659         bzero(tp, sizeof(struct tcpcb));
660         LIST_INIT(&tp->t_segq);
661         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd = isipv6 ? tcp_v6mssdflt : tcp_mssdflt;
662
663         /* Set up our timeouts. */
664         callout_init(tp->tt_rexmt = &it->inp_tp_rexmt);
665         callout_init(tp->tt_persist = &it->inp_tp_persist);
666         callout_init(tp->tt_keep = &it->inp_tp_keep);
667         callout_init(tp->tt_2msl = &it->inp_tp_2msl);
668         callout_init(tp->tt_delack = &it->inp_tp_delack);
669
670         if (tcp_do_rfc1323)
671                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE | TF_REQ_TSTMP);
672         if (tcp_do_rfc1644)
673                 tp->t_flags |= TF_REQ_CC;
674         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
675         tp->t_state = TCPS_CLOSED;
676         /*
677          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
678          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
679          * reasonable initial retransmit time.
680          */
681         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
682         tp->t_rttvar =
683             ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
684         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
685         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
686         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
687         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
688         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
689         tp->t_rcvtime = ticks;
690         /*
691          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
692          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
693          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
694          */
695         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
696         inp->inp_ppcb = tp;
697         tcp_sack_tcpcb_init(tp);
698         return (tp);            /* XXX */
699 }
700
701 /*
702  * Drop a TCP connection, reporting the specified error.
703  * If connection is synchronized, then send a RST to peer.
704  */
705 struct tcpcb *
706 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int error)
707 {
708         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
709
710         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
711                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
712                 tcp_output(tp);
713                 tcpstat.tcps_drops++;
714         } else
715                 tcpstat.tcps_conndrops++;
716         if (error == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
717                 error = tp->t_softerror;
718         so->so_error = error;
719         return (tcp_close(tp));
720 }
721
722 #ifdef SMP
723
724 struct netmsg_remwildcard {
725         struct netmsg           nm_netmsg;
726         struct inpcb            *nm_inp;
727         struct inpcbinfo        *nm_pcbinfo;
728 #if defined(INET6)
729         int                     nm_isinet6;
730 #else
731         int                     nm_unused01;
732 #endif
733 };
734
735 /*
736  * Wildcard inpcb's on SMP boxes must be removed from all cpus before the
737  * inp can be detached.  We do this by cycling through the cpus, ending up
738  * on the cpu controlling the inp last and then doing the disconnect.
739  */
740 static void
741 in_pcbremwildcardhash_handler(struct netmsg *msg0)
742 {
743         struct netmsg_remwildcard *msg = (struct netmsg_remwildcard *)msg0;
744         int cpu;
745
746         cpu = msg->nm_pcbinfo->cpu;
747
748         if (cpu == msg->nm_inp->inp_pcbinfo->cpu) {
749                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
750 #ifdef INET6
751                 if (msg->nm_isinet6)
752                         in6_pcbdetach(msg->nm_inp);
753                 else
754 #endif
755                         in_pcbdetach(msg->nm_inp);
756                 lwkt_replymsg(&msg->nm_netmsg.nm_lmsg, 0);
757         } else {
758                 in_pcbremwildcardhash_oncpu(msg->nm_inp, msg->nm_pcbinfo);
759                 cpu = (cpu + 1) % ncpus2;
760                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
761                 lwkt_forwardmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
762         }
763 }
764
765 #endif
766
767 /*
768  * Close a TCP control block:
769  *      discard all space held by the tcp
770  *      discard internet protocol block
771  *      wake up any sleepers
772  */
773 struct tcpcb *
774 tcp_close(struct tcpcb *tp)
775 {
776         struct tseg_qent *q;
777         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
778         struct socket *so = inp->inp_socket;
779         struct rtentry *rt;
780         boolean_t dosavessthresh;
781 #ifdef SMP
782         int cpu;
783 #endif
784 #ifdef INET6
785         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
786         boolean_t isafinet6 = (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6) != 0);
787 #else
788         const boolean_t isipv6 = FALSE;
789 #endif
790
791         /*
792          * The tp is not instantly destroyed in the wildcard case.  Setting
793          * the state to TCPS_TERMINATING will prevent the TCP stack from
794          * messing with it, though it should be noted that this change may
795          * not take effect on other cpus until we have chained the wildcard
796          * hash removal.
797          *
798          * XXX we currently depend on the BGL to synchronize the tp->t_state
799          * update and prevent other tcp protocol threads from accepting new
800          * connections on the listen socket we might be trying to close down.
801          */
802         KKASSERT(tp->t_state != TCPS_TERMINATING);
803         tp->t_state = TCPS_TERMINATING;
804
805         /*
806          * Make sure that all of our timers are stopped before we
807          * delete the PCB.
808          */
809         callout_stop(tp->tt_rexmt);
810         callout_stop(tp->tt_persist);
811         callout_stop(tp->tt_keep);
812         callout_stop(tp->tt_2msl);
813         callout_stop(tp->tt_delack);
814
815         if (tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ) {
816                 KKASSERT(tp->tt_cpu == mycpu->gd_cpuid);
817                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[tp->tt_cpu], tp, t_outputq);
818                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
819         }
820
821         /*
822          * If we got enough samples through the srtt filter,
823          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
824          * 'Enough' is arbitrarily defined as the 16 samples.
825          * 16 samples is enough for the srtt filter to converge
826          * to within 5% of the correct value; fewer samples and
827          * we could save a very bogus rtt.
828          *
829          * Don't update the default route's characteristics and don't
830          * update anything that the user "locked".
831          */
832         if (tp->t_rttupdated >= 16) {
833                 u_long i = 0;
834
835                 if (isipv6) {
836                         struct sockaddr_in6 *sin6;
837
838                         if ((rt = inp->in6p_route.ro_rt) == NULL)
839                                 goto no_valid_rt;
840                         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)rt_key(rt);
841                         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&sin6->sin6_addr))
842                                 goto no_valid_rt;
843                 } else
844                         if ((rt = inp->inp_route.ro_rt) == NULL ||
845                             ((struct sockaddr_in *)rt_key(rt))->
846                              sin_addr.s_addr == INADDR_ANY)
847                                 goto no_valid_rt;
848
849                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTT)) {
850                         i = tp->t_srtt * (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTT_SCALE));
851                         if (rt->rt_rmx.rmx_rtt && i)
852                                 /*
853                                  * filter this update to half the old & half
854                                  * the new values, converting scale.
855                                  * See route.h and tcp_var.h for a
856                                  * description of the scaling constants.
857                                  */
858                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt =
859                                     (rt->rt_rmx.rmx_rtt + i) / 2;
860                         else
861                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt = i;
862                         tcpstat.tcps_cachedrtt++;
863                 }
864                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTTVAR)) {
865                         i = tp->t_rttvar *
866                             (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTTVAR_SCALE));
867                         if (rt->rt_rmx.rmx_rttvar && i)
868                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar =
869                                     (rt->rt_rmx.rmx_rttvar + i) / 2;
870                         else
871                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar = i;
872                         tcpstat.tcps_cachedrttvar++;
873                 }
874                 /*
875                  * The old comment here said:
876                  * update the pipelimit (ssthresh) if it has been updated
877                  * already or if a pipesize was specified & the threshhold
878                  * got below half the pipesize.  I.e., wait for bad news
879                  * before we start updating, then update on both good
880                  * and bad news.
881                  *
882                  * But we want to save the ssthresh even if no pipesize is
883                  * specified explicitly in the route, because such
884                  * connections still have an implicit pipesize specified
885                  * by the global tcp_sendspace.  In the absence of a reliable
886                  * way to calculate the pipesize, it will have to do.
887                  */
888                 i = tp->snd_ssthresh;
889                 if (rt->rt_rmx.rmx_sendpipe != 0)
890                         dosavessthresh = (i < rt->rt_rmx.rmx_sendpipe/2);
891                 else
892                         dosavessthresh = (i < so->so_snd.ssb_hiwat/2);
893                 if (dosavessthresh ||
894                     (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_SSTHRESH) && (i != 0) &&
895                      (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh != 0))) {
896                         /*
897                          * convert the limit from user data bytes to
898                          * packets then to packet data bytes.
899                          */
900                         i = (i + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
901                         if (i < 2)
902                                 i = 2;
903                         i *= tp->t_maxseg +
904                              (isipv6 ?
905                               sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
906                               sizeof(struct tcpiphdr));
907                         if (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh)
908                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh =
909                                     (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh + i) / 2;
910                         else
911                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh = i;
912                         tcpstat.tcps_cachedssthresh++;
913                 }
914         }
915
916 no_valid_rt:
917         /* free the reassembly queue, if any */
918         while((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
919                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
920                 m_freem(q->tqe_m);
921                 FREE(q, M_TSEGQ);
922                 tcp_reass_qsize--;
923         }
924         /* throw away SACK blocks in scoreboard*/
925         if (TCP_DO_SACK(tp))
926                 tcp_sack_cleanup(&tp->scb);
927
928         inp->inp_ppcb = NULL;
929         soisdisconnected(so);
930         /*
931          * Discard the inp.  In the SMP case a wildcard inp's hash (created
932          * by a listen socket or an INADDR_ANY udp socket) is replicated
933          * for each protocol thread and must be removed in the context of
934          * that thread.  This is accomplished by chaining the message
935          * through the cpus.
936          *
937          * If the inp is not wildcarded we simply detach, which will remove
938          * the any hashes still present for this inp.
939          */
940 #ifdef SMP
941         if (inp->inp_flags & INP_WILDCARD_MP) {
942                 struct netmsg_remwildcard *msg;
943
944                 cpu = (inp->inp_pcbinfo->cpu + 1) % ncpus2;
945                 msg = kmalloc(sizeof(struct netmsg_remwildcard),
946                               M_LWKTMSG, M_INTWAIT);
947                 netmsg_init(&msg->nm_netmsg, &netisr_afree_rport, 0,
948                             in_pcbremwildcardhash_handler);
949 #ifdef INET6
950                 msg->nm_isinet6 = isafinet6;
951 #endif
952                 msg->nm_inp = inp;
953                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
954                 lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
955         } else
956 #endif
957         {
958                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
959 #ifdef INET6
960                 if (isafinet6)
961                         in6_pcbdetach(inp);
962                 else
963 #endif
964                         in_pcbdetach(inp);
965         }
966         tcpstat.tcps_closed++;
967         return (NULL);
968 }
969
970 static __inline void
971 tcp_drain_oncpu(struct inpcbhead *head)
972 {
973         struct inpcb *inpb;
974         struct tcpcb *tcpb;
975         struct tseg_qent *te;
976
977         LIST_FOREACH(inpb, head, inp_list) {
978                 if (inpb->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
979                         continue;
980                 if ((tcpb = intotcpcb(inpb))) {
981                         while ((te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq)) != NULL) {
982                                 LIST_REMOVE(te, tqe_q);
983                                 m_freem(te->tqe_m);
984                                 FREE(te, M_TSEGQ);
985                                 tcp_reass_qsize--;
986                         }
987                 }
988         }
989 }
990
991 #ifdef SMP
992 struct netmsg_tcp_drain {
993         struct netmsg           nm_netmsg;
994         struct inpcbhead        *nm_head;
995 };
996
997 static void
998 tcp_drain_handler(netmsg_t netmsg)
999 {
1000         struct netmsg_tcp_drain *nm = (void *)netmsg;
1001
1002         tcp_drain_oncpu(nm->nm_head);
1003         lwkt_replymsg(&nm->nm_netmsg.nm_lmsg, 0);
1004 }
1005 #endif
1006
1007 void
1008 tcp_drain(void)
1009 {
1010 #ifdef SMP
1011         int cpu;
1012 #endif
1013
1014         if (!do_tcpdrain)
1015                 return;
1016
1017         /*
1018          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
1019          * if there is one...
1020          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
1021          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
1022          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
1023          *      useful.
1024          */
1025 #ifdef SMP
1026         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1027                 struct netmsg_tcp_drain *msg;
1028
1029                 if (cpu == mycpu->gd_cpuid) {
1030                         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[cpu].pcblisthead);
1031                 } else {
1032                         msg = kmalloc(sizeof(struct netmsg_tcp_drain),
1033                                     M_LWKTMSG, M_NOWAIT);
1034                         if (msg == NULL)
1035                                 continue;
1036                         netmsg_init(&msg->nm_netmsg, &netisr_afree_rport, 0,
1037                                     tcp_drain_handler);
1038                         msg->nm_head = &tcbinfo[cpu].pcblisthead;
1039                         lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
1040                 }
1041         }
1042 #else
1043         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[0].pcblisthead);
1044 #endif
1045 }
1046
1047 /*
1048  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
1049  * store error as soft error, but wake up user
1050  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
1051  *
1052  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
1053  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
1054  */
1055 static void
1056 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
1057 {
1058         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1059
1060         /*
1061          * Ignore some errors if we are hooked up.
1062          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
1063          * and receives a second error, give up now.  This is better
1064          * than waiting a long time to establish a connection that
1065          * can never complete.
1066          */
1067         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1068              (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
1069               error == EHOSTDOWN)) {
1070                 return;
1071         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
1072             tp->t_softerror)
1073                 tcp_drop(tp, error);
1074         else
1075                 tp->t_softerror = error;
1076 #if 0
1077         wakeup(&so->so_timeo);
1078         sorwakeup(so);
1079         sowwakeup(so);
1080 #endif
1081 }
1082
1083 static int
1084 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1085 {
1086         int error, i, n;
1087         struct inpcb *marker;
1088         struct inpcb *inp;
1089         inp_gen_t gencnt;
1090         globaldata_t gd;
1091         int origcpu, ccpu;
1092
1093         error = 0;
1094         n = 0;
1095
1096         /*
1097          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
1098          * resource-intensive to repeat twice on every request.
1099          */
1100         if (req->oldptr == NULL) {
1101                 for (ccpu = 0; ccpu < ncpus; ++ccpu) {
1102                         gd = globaldata_find(ccpu);
1103                         n += tcbinfo[gd->gd_cpuid].ipi_count;
1104                 }
1105                 req->oldidx = (n + n/8 + 10) * sizeof(struct xtcpcb);
1106                 return (0);
1107         }
1108
1109         if (req->newptr != NULL)
1110                 return (EPERM);
1111
1112         marker = kmalloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1113         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1114
1115         /*
1116          * OK, now we're committed to doing something.  Run the inpcb list
1117          * for each cpu in the system and construct the output.  Use a
1118          * list placemarker to deal with list changes occuring during
1119          * copyout blockages (but otherwise depend on being on the correct
1120          * cpu to avoid races).
1121          */
1122         origcpu = mycpu->gd_cpuid;
1123         for (ccpu = 1; ccpu <= ncpus && error == 0; ++ccpu) {
1124                 globaldata_t rgd;
1125                 caddr_t inp_ppcb;
1126                 struct xtcpcb xt;
1127                 int cpu_id;
1128
1129                 cpu_id = (origcpu + ccpu) % ncpus;
1130                 if ((smp_active_mask & (1 << cpu_id)) == 0)
1131                         continue;
1132                 rgd = globaldata_find(cpu_id);
1133                 lwkt_setcpu_self(rgd);
1134
1135                 gencnt = tcbinfo[cpu_id].ipi_gencnt;
1136                 n = tcbinfo[cpu_id].ipi_count;
1137
1138                 LIST_INSERT_HEAD(&tcbinfo[cpu_id].pcblisthead, marker, inp_list);
1139                 i = 0;
1140                 while ((inp = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL && i < n) {
1141                         /*
1142                          * process a snapshot of pcbs, ignoring placemarkers
1143                          * and using our own to allow SYSCTL_OUT to block.
1144                          */
1145                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1146                         LIST_INSERT_AFTER(inp, marker, inp_list);
1147
1148                         if (inp->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1149                                 continue;
1150                         if (inp->inp_gencnt > gencnt)
1151                                 continue;
1152                         if (prison_xinpcb(req->td, inp))
1153                                 continue;
1154
1155                         xt.xt_len = sizeof xt;
1156                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
1157                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
1158                         if (inp_ppcb != NULL)
1159                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1160                         else
1161                                 bzero(&xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1162                         if (inp->inp_socket)
1163                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
1164                         if ((error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt)) != 0)
1165                                 break;
1166                         ++i;
1167                 }
1168                 LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1169                 if (error == 0 && i < n) {
1170                         bzero(&xt, sizeof xt);
1171                         xt.xt_len = sizeof xt;
1172                         while (i < n) {
1173                                 error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
1174                                 if (error)
1175                                         break;
1176                                 ++i;
1177                         }
1178                 }
1179         }
1180
1181         /*
1182          * Make sure we are on the same cpu we were on originally, since
1183          * higher level callers expect this.  Also don't pollute caches with
1184          * migrated userland data by (eventually) returning to userland
1185          * on a different cpu.
1186          */
1187         lwkt_setcpu_self(globaldata_find(origcpu));
1188         kfree(marker, M_TEMP);
1189         return (error);
1190 }
1191
1192 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1193             tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1194
1195 static int
1196 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1197 {
1198         struct sockaddr_in addrs[2];
1199         struct inpcb *inp;
1200         int cpu;
1201         int error;
1202
1203         error = suser(req->td);
1204         if (error != 0)
1205                 return (error);
1206         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1207         if (error != 0)
1208                 return (error);
1209         crit_enter();
1210         cpu = tcp_addrcpu(addrs[1].sin_addr.s_addr, addrs[1].sin_port,
1211             addrs[0].sin_addr.s_addr, addrs[0].sin_port);
1212         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], addrs[1].sin_addr,
1213             addrs[1].sin_port, addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1214         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1215                 error = ENOENT;
1216                 goto out;
1217         }
1218         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1219 out:
1220         crit_exit();
1221         return (error);
1222 }
1223
1224 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1225     0, 0, tcp_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP connection");
1226
1227 #ifdef INET6
1228 static int
1229 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1230 {
1231         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1232         struct inpcb *inp;
1233         int error;
1234         boolean_t mapped = FALSE;
1235
1236         error = suser(req->td);
1237         if (error != 0)
1238                 return (error);
1239         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1240         if (error != 0)
1241                 return (error);
1242         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1243                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1244                         mapped = TRUE;
1245                 else
1246                         return (EINVAL);
1247         }
1248         crit_enter();
1249         if (mapped) {
1250                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1251                     *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1252                     addrs[1].sin6_port,
1253                     *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1254                     addrs[0].sin6_port,
1255                     0, NULL);
1256         } else {
1257                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1258                     &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1259                     &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port,
1260                     0, NULL);
1261         }
1262         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1263                 error = ENOENT;
1264                 goto out;
1265         }
1266         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1267 out:
1268         crit_exit();
1269         return (error);
1270 }
1271
1272 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1273             0, 0,
1274             tcp6_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP6 connection");
1275 #endif
1276
1277 void
1278 tcp_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *vip)
1279 {
1280         struct ip *ip = vip;
1281         struct tcphdr *th;
1282         struct in_addr faddr;
1283         struct inpcb *inp;
1284         struct tcpcb *tp;
1285         void (*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1286         tcp_seq icmpseq;
1287         int arg, cpu;
1288
1289         if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0) {
1290                 return;
1291         }
1292
1293         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1294         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1295                 return;
1296
1297         arg = inetctlerrmap[cmd];
1298         if (cmd == PRC_QUENCH) {
1299                 notify = tcp_quench;
1300         } else if (icmp_may_rst &&
1301                    (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1302                     cmd == PRC_UNREACH_PORT ||
1303                     cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) &&
1304                    ip != NULL) {
1305                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1306         } else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1307                 struct icmp *icmp = (struct icmp *)
1308                     ((caddr_t)ip - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1309
1310                 arg = ntohs(icmp->icmp_nextmtu);
1311                 notify = tcp_mtudisc;
1312         } else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd)) {
1313                 ip = NULL;
1314                 notify = in_rtchange;
1315         } else if (cmd == PRC_HOSTDEAD) {
1316                 ip = NULL;
1317         }
1318
1319         if (ip != NULL) {
1320                 crit_enter();
1321                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip +
1322                                        (IP_VHL_HL(ip->ip_vhl) << 2));
1323                 cpu = tcp_addrcpu(faddr.s_addr, th->th_dport,
1324                                   ip->ip_src.s_addr, th->th_sport);
1325                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], faddr, th->th_dport,
1326                                         ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1327                 if ((inp != NULL) && (inp->inp_socket != NULL)) {
1328                         icmpseq = htonl(th->th_seq);
1329                         tp = intotcpcb(inp);
1330                         if (SEQ_GEQ(icmpseq, tp->snd_una) &&
1331                             SEQ_LT(icmpseq, tp->snd_max))
1332                                 (*notify)(inp, arg);
1333                 } else {
1334                         struct in_conninfo inc;
1335
1336                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1337                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1338                         inc.inc_faddr = faddr;
1339                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1340 #ifdef INET6
1341                         inc.inc_isipv6 = 0;
1342 #endif
1343                         syncache_unreach(&inc, th);
1344                 }
1345                 crit_exit();
1346         } else {
1347                 for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1348                         in_pcbnotifyall(&tcbinfo[cpu].pcblisthead, faddr, arg,
1349                                         notify);
1350                 }
1351         }
1352 }
1353
1354 #ifdef INET6
1355 void
1356 tcp6_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *d)
1357 {
1358         struct tcphdr th;
1359         void (*notify) (struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1360         struct ip6_hdr *ip6;
1361         struct mbuf *m;
1362         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1363         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1364         int off;
1365         struct tcp_portonly {
1366                 u_int16_t th_sport;
1367                 u_int16_t th_dport;
1368         } *thp;
1369         int arg;
1370
1371         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1372             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1373                 return;
1374
1375         arg = 0;
1376         if (cmd == PRC_QUENCH)
1377                 notify = tcp_quench;
1378         else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1379                 struct ip6ctlparam *ip6cp = d;
1380                 struct icmp6_hdr *icmp6 = ip6cp->ip6c_icmp6;
1381
1382                 arg = ntohl(icmp6->icmp6_mtu);
1383                 notify = tcp_mtudisc;
1384         } else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1385                  ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0)) {
1386                 return;
1387         }
1388
1389         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1390         if (d != NULL) {
1391                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1392                 m = ip6cp->ip6c_m;
1393                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1394                 off = ip6cp->ip6c_off;
1395                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1396         } else {
1397                 m = NULL;
1398                 ip6 = NULL;
1399                 off = 0;        /* fool gcc */
1400                 sa6_src = &sa6_any;
1401         }
1402
1403         if (ip6 != NULL) {
1404                 struct in_conninfo inc;
1405                 /*
1406                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1407                  * M and OFF are valid.
1408                  */
1409
1410                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1411                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof *thp)
1412                         return;
1413
1414                 bzero(&th, sizeof th);
1415                 m_copydata(m, off, sizeof *thp, (caddr_t)&th);
1416
1417                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, th.th_dport,
1418                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1419                     th.th_sport, cmd, arg, notify);
1420
1421                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1422                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1423                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1424                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1425                 inc.inc_isipv6 = 1;
1426                 syncache_unreach(&inc, &th);
1427         } else
1428                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, 0,
1429                     (const struct sockaddr *)sa6_src, 0, cmd, arg, notify);
1430 }
1431 #endif
1432
1433 /*
1434  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1435  *
1436  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1437  * 1.  In SYN-ACK packets.
1438  * 2.  In SYN packets.
1439  *
1440  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1441  * tcp_syncache.c for details.
1442  *
1443  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1444  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1445  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1446  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1447  * RFC 1948 is used to generate sequence numbers.
1448  *
1449  * Implementation details:
1450  *
1451  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1452  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1453  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1454  * before rollover.
1455  *
1456  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1457  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1458  * as reseeding should not be necessary.
1459  *
1460  */
1461
1462 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1463
1464 u_char isn_secret[32];
1465 int isn_last_reseed;
1466 MD5_CTX isn_ctx;
1467
1468 tcp_seq
1469 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1470 {
1471         u_int32_t md5_buffer[4];
1472         tcp_seq new_isn;
1473
1474         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1475         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1476              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1477                 < (u_int)ticks))) {
1478                 read_random_unlimited(&isn_secret, sizeof isn_secret);
1479                 isn_last_reseed = ticks;
1480         }
1481
1482         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1483         MD5Init(&isn_ctx);
1484         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1485         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1486 #ifdef INET6
1487         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) {
1488                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1489                           sizeof(struct in6_addr));
1490                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1491                           sizeof(struct in6_addr));
1492         } else
1493 #endif
1494         {
1495                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1496                           sizeof(struct in_addr));
1497                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1498                           sizeof(struct in_addr));
1499         }
1500         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1501         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1502         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1503         new_isn += ticks * (ISN_BYTES_PER_SECOND / hz);
1504         return (new_isn);
1505 }
1506
1507 /*
1508  * When a source quench is received, close congestion window
1509  * to one segment.  We will gradually open it again as we proceed.
1510  */
1511 void
1512 tcp_quench(struct inpcb *inp, int error)
1513 {
1514         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1515
1516         if (tp != NULL) {
1517                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1518                 tp->snd_wacked = 0;
1519         }
1520 }
1521
1522 /*
1523  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1524  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1525  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1526  */
1527 void
1528 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int error)
1529 {
1530         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1531
1532         if ((tp != NULL) && (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT))
1533                 tcp_drop(tp, error);
1534 }
1535
1536 /*
1537  * When a `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1538  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1539  * since we know the packet we just sent was dropped.
1540  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1541  */
1542 void
1543 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int mtu)
1544 {
1545         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1546         struct rtentry *rt;
1547         struct socket *so = inp->inp_socket;
1548         int maxopd, mss;
1549 #ifdef INET6
1550         boolean_t isipv6 = ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
1551 #else
1552         const boolean_t isipv6 = FALSE;
1553 #endif
1554
1555         if (tp == NULL)
1556                 return;
1557
1558         /*
1559          * If no MTU is provided in the ICMP message, use the
1560          * next lower likely value, as specified in RFC 1191.
1561          */
1562         if (mtu == 0) {
1563                 int oldmtu;
1564
1565                 oldmtu = tp->t_maxopd + 
1566                     (isipv6 ?
1567                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1568                      sizeof(struct tcpiphdr));
1569                 mtu = ip_next_mtu(oldmtu, 0);
1570         }
1571
1572         if (isipv6)
1573                 rt = tcp_rtlookup6(&inp->inp_inc);
1574         else
1575                 rt = tcp_rtlookup(&inp->inp_inc);
1576         if (rt != NULL) {
1577                 struct rmxp_tao *taop = rmx_taop(rt->rt_rmx);
1578
1579                 if (rt->rt_rmx.rmx_mtu != 0 && rt->rt_rmx.rmx_mtu < mtu)
1580                         mtu = rt->rt_rmx.rmx_mtu;
1581
1582                 maxopd = mtu -
1583                     (isipv6 ?
1584                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1585                      sizeof(struct tcpiphdr));
1586
1587                 /*
1588                  * XXX - The following conditional probably violates the TCP
1589                  * spec.  The problem is that, since we don't know the
1590                  * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1591                  * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1592                  * never actually take place, because the conservative
1593                  * default is much less than the MTUs typically seen
1594                  * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1595                  * this under the carpet.
1596                  *
1597                  * The conservative default might not actually be a problem
1598                  * if the only case this occurs is when sending an initial
1599                  * SYN with options and data to a host we've never talked
1600                  * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1601                  * will get recorded and the new parameters should get
1602                  * recomputed.  For Further Study.
1603                  */
1604                 if (taop->tao_mssopt != 0 && taop->tao_mssopt < maxopd)
1605                         maxopd = taop->tao_mssopt;
1606         } else
1607                 maxopd = mtu -
1608                     (isipv6 ?
1609                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1610                      sizeof(struct tcpiphdr));
1611
1612         if (tp->t_maxopd <= maxopd)
1613                 return;
1614         tp->t_maxopd = maxopd;
1615
1616         mss = maxopd;
1617         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP | TF_NOOPT)) ==
1618                            (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP))
1619                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1620
1621         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_CC | TF_RCVD_CC | TF_NOOPT)) ==
1622                            (TF_REQ_CC | TF_RCVD_CC))
1623                 mss -= TCPOLEN_CC_APPA;
1624
1625         /* round down to multiple of MCLBYTES */
1626 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0    /* test if MCLBYTES power of 2 */
1627         if (mss > MCLBYTES)
1628                 mss &= ~(MCLBYTES - 1); 
1629 #else
1630         if (mss > MCLBYTES)
1631                 mss = (mss / MCLBYTES) * MCLBYTES;
1632 #endif
1633
1634         if (so->so_snd.ssb_hiwat < mss)
1635                 mss = so->so_snd.ssb_hiwat;
1636
1637         tp->t_maxseg = mss;
1638         tp->t_rtttime = 0;
1639         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1640         tcp_output(tp);
1641         tcpstat.tcps_mturesent++;
1642 }
1643
1644 /*
1645  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1646  * is found and it cannot be allocated the return NULL.  This routine
1647  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1648  * to get the interface MTU.
1649  */
1650 struct rtentry *
1651 tcp_rtlookup(struct in_conninfo *inc)
1652 {
1653         struct route *ro = &inc->inc_route;
1654
1655         if (ro->ro_rt == NULL || !(ro->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1656                 /* No route yet, so try to acquire one */
1657                 if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1658                         /*
1659                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1660                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1661                          */
1662                         bzero(&ro->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in));
1663                         ro->ro_dst.sa_family = AF_INET;
1664                         ro->ro_dst.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1665                         ((struct sockaddr_in *) &ro->ro_dst)->sin_addr =
1666                             inc->inc_faddr;
1667                         rtalloc(ro);
1668                 }
1669         }
1670         return (ro->ro_rt);
1671 }
1672
1673 #ifdef INET6
1674 struct rtentry *
1675 tcp_rtlookup6(struct in_conninfo *inc)
1676 {
1677         struct route_in6 *ro6 = &inc->inc6_route;
1678
1679         if (ro6->ro_rt == NULL || !(ro6->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1680                 /* No route yet, so try to acquire one */
1681                 if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1682                         /*
1683                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1684                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1685                          */
1686                         bzero(&ro6->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in6));
1687                         ro6->ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1688                         ro6->ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1689                         ro6->ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1690                         rtalloc((struct route *)ro6);
1691                 }
1692         }
1693         return (ro6->ro_rt);
1694 }
1695 #endif
1696
1697 #ifdef IPSEC
1698 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1699 size_t
1700 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1701 {
1702         struct inpcb *inp;
1703         struct mbuf *m;
1704         size_t hdrsiz;
1705         struct ip *ip;
1706         struct tcphdr *th;
1707
1708         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1709                 return (0);
1710         MGETHDR(m, MB_DONTWAIT, MT_DATA);
1711         if (!m)
1712                 return (0);
1713
1714 #ifdef INET6
1715         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
1716                 struct ip6_hdr *ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1717
1718                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1719                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1720                     sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1721                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
1722                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1723         } else
1724 #endif
1725         {
1726                 ip = mtod(m, struct ip *);
1727                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1728                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1729                 tcp_fillheaders(tp, ip, th);
1730                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1731         }
1732
1733         m_free(m);
1734         return (hdrsiz);
1735 }
1736 #endif
1737
1738 /*
1739  * Return a pointer to the cached information about the remote host.
1740  * The cached information is stored in the protocol specific part of
1741  * the route metrics.
1742  */
1743 struct rmxp_tao *
1744 tcp_gettaocache(struct in_conninfo *inc)
1745 {
1746         struct rtentry *rt;
1747
1748 #ifdef INET6
1749         if (inc->inc_isipv6)
1750                 rt = tcp_rtlookup6(inc);
1751         else
1752 #endif
1753                 rt = tcp_rtlookup(inc);
1754
1755         /* Make sure this is a host route and is up. */
1756         if (rt == NULL ||
1757             (rt->rt_flags & (RTF_UP | RTF_HOST)) != (RTF_UP | RTF_HOST))
1758                 return (NULL);
1759
1760         return (rmx_taop(rt->rt_rmx));
1761 }
1762
1763 /*
1764  * Clear all the TAO cache entries, called from tcp_init.
1765  *
1766  * XXX
1767  * This routine is just an empty one, because we assume that the routing
1768  * routing tables are initialized at the same time when TCP, so there is
1769  * nothing in the cache left over.
1770  */
1771 static void
1772 tcp_cleartaocache(void)
1773 {
1774 }
1775
1776 /*
1777  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1778  *
1779  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1780  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1781  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1782  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1783  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1784  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1785  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1786  * side of the connection.
1787  *
1788  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1789  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1790  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1791  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1792  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1793  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1794  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1795  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1796  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1797  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1798  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1799  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1800  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1801  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1802  * resources.
1803  *
1804  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1805  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1806  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1807  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1808  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1809  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1810  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1811  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1812  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1813  * implementing the same algorithm.
1814  *
1815  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1816  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1817  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1818  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1819  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1820  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1821  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1822  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1823  * which to extend the algorithm.
1824  */
1825 void
1826 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1827 {
1828         u_long bw;
1829         u_long bwnd;
1830         int save_ticks;
1831         int delta_ticks;
1832
1833         /*
1834          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1835          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1836          */
1837         if (!tcp_inflight_enable) {
1838                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1839                 tp->snd_bandwidth = 0;
1840                 return;
1841         }
1842
1843         /*
1844          * Validate the delta time.  If a connection is new or has been idle
1845          * a long time we have to reset the bandwidth calculator.
1846          */
1847         save_ticks = ticks;
1848         delta_ticks = save_ticks - tp->t_bw_rtttime;
1849         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || delta_ticks < 0 || delta_ticks > hz * 10) {
1850                 tp->t_bw_rtttime = ticks;
1851                 tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1852                 if (tp->snd_bandwidth == 0)
1853                         tp->snd_bandwidth = tcp_inflight_min;
1854                 return;
1855         }
1856         if (delta_ticks == 0)
1857                 return;
1858
1859         /*
1860          * Sanity check, plus ignore pure window update acks.
1861          */
1862         if ((int)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) <= 0)
1863                 return;
1864
1865         /*
1866          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1867          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1868          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1869          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1870          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1871          * increases.
1872          */
1873         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz / delta_ticks;
1874         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1875         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1876         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1877
1878         tp->snd_bandwidth = bw;
1879
1880         /*
1881          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1882          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1883          * spot and also handles the bandwidth run-up case.  Without the
1884          * slop we could be locking ourselves into a lower bandwidth.
1885          *
1886          * Situations Handled:
1887          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1888          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1889          *          specified, and also does a good job preventing
1890          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1891          *          (at least for the transmit side).
1892          *
1893          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1894          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1895          *          increases).
1896          *
1897          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1898          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1899          *          a little work).
1900          *
1901          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1902          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be on
1903          *          very slow connections.  A value no smaller then 5 should
1904          *          be used, but only reduce this default if you have no other
1905          *          choice.
1906          */
1907
1908 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1909         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) +
1910                tcp_inflight_stab * (int)tp->t_maxseg / 10;
1911 #undef USERTT
1912
1913         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1914                 static int ltime;
1915                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1916                         ltime = ticks;
1917                         kprintf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1918                                 tp, bw, tp->t_rttbest, tp->t_srtt, bwnd);
1919                 }
1920         }
1921         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1922                 bwnd = tcp_inflight_min;
1923         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1924                 bwnd = tcp_inflight_max;
1925         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1926                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1927         tp->snd_bwnd = bwnd;
1928 }