7196f7201f49a4072e80d7a068a6a056b0863546
[dragonfly.git] / sys / netinet / tcp_subr.c
1 /*
2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993, 1995
3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6  * modification, are permitted provided that the following conditions
7  * are met:
8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
13  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
14  *    must display the following acknowledgement:
15  *      This product includes software developed by the University of
16  *      California, Berkeley and its contributors.
17  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
19  *    without specific prior written permission.
20  *
21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
31  * SUCH DAMAGE.
32  *
33  *      @(#)tcp_subr.c  8.2 (Berkeley) 5/24/95
34  * $FreeBSD: src/sys/netinet/tcp_subr.c,v 1.73.2.31 2003/01/24 05:11:34 sam Exp $
35  * $DragonFly: src/sys/netinet/tcp_subr.c,v 1.26 2004/04/18 20:05:09 hsu Exp $
36  */
37
38 #include "opt_compat.h"
39 #include "opt_inet6.h"
40 #include "opt_ipsec.h"
41 #include "opt_tcpdebug.h"
42
43 #include <sys/param.h>
44 #include <sys/systm.h>
45 #include <sys/callout.h>
46 #include <sys/kernel.h>
47 #include <sys/sysctl.h>
48 #include <sys/malloc.h>
49 #include <sys/mbuf.h>
50 #ifdef INET6
51 #include <sys/domain.h>
52 #endif
53 #include <sys/proc.h>
54 #include <sys/socket.h>
55 #include <sys/socketvar.h>
56 #include <sys/protosw.h>
57 #include <sys/random.h>
58 #include <sys/in_cksum.h>
59
60 #include <vm/vm_zone.h>
61
62 #include <net/route.h>
63 #include <net/if.h>
64 #include <net/netisr.h>
65
66 #define _IP_VHL
67 #include <netinet/in.h>
68 #include <netinet/in_systm.h>
69 #include <netinet/ip.h>
70 #include <netinet/ip6.h>
71 #include <netinet/in_pcb.h>
72 #include <netinet6/in6_pcb.h>
73 #include <netinet/in_var.h>
74 #include <netinet/ip_var.h>
75 #include <netinet6/ip6_var.h>
76 #include <netinet/tcp.h>
77 #include <netinet/tcp_fsm.h>
78 #include <netinet/tcp_seq.h>
79 #include <netinet/tcp_timer.h>
80 #include <netinet/tcp_var.h>
81 #include <netinet6/tcp6_var.h>
82 #include <netinet/tcpip.h>
83 #ifdef TCPDEBUG
84 #include <netinet/tcp_debug.h>
85 #endif
86 #include <netinet6/ip6protosw.h>
87
88 #ifdef IPSEC
89 #include <netinet6/ipsec.h>
90 #ifdef INET6
91 #include <netinet6/ipsec6.h>
92 #endif
93 #endif
94
95 #ifdef FAST_IPSEC
96 #include <netipsec/ipsec.h>
97 #ifdef INET6
98 #include <netipsec/ipsec6.h>
99 #endif
100 #define IPSEC
101 #endif
102
103 #include <sys/md5.h>
104
105 #include <sys/msgport2.h>
106
107 int tcp_mssdflt = TCP_MSS;
108 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW, 
109     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
110
111 #ifdef INET6
112 int tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
113 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt, CTLFLAG_RW,
114     &tcp_v6mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
115 #endif
116
117 #if 0
118 static int tcp_rttdflt = TCPTV_SRTTDFLT / PR_SLOWHZ;
119 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_RTTDFLT, rttdflt, CTLFLAG_RW, 
120     &tcp_rttdflt, 0, "Default maximum TCP Round Trip Time");
121 #endif
122
123 int tcp_do_rfc1323 = 1;
124 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW, 
125     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
126
127 int tcp_do_rfc1644 = 0;
128 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1644, rfc1644, CTLFLAG_RW, 
129     &tcp_do_rfc1644, 0, "Enable rfc1644 (TTCP) extensions");
130
131 static int tcp_tcbhashsize = 0;
132 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RD,
133      &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control block hashtable");
134
135 static int do_tcpdrain = 1;
136 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW, &do_tcpdrain, 0,
137      "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
138
139 /* XXX JH */
140 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, pcbcount, CTLFLAG_RD, 
141     &tcbinfo[0].ipi_count, 0, "Number of active PCBs");
142
143 static int icmp_may_rst = 1;
144 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW, &icmp_may_rst, 0, 
145     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
146
147 static int tcp_isn_reseed_interval = 0;
148 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
149     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
150
151 /*
152  * TCP bandwidth limiting sysctls.  Note that the default lower bound of 
153  * 1024 exists only for debugging.  A good production default would be 
154  * something like 6100.
155  */
156 static int tcp_inflight_enable = 0;
157 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_enable, CTLFLAG_RW,
158     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
159
160 static int tcp_inflight_debug = 0;
161 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_debug, CTLFLAG_RW,
162     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
163
164 static int tcp_inflight_min = 6144;
165 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_min, CTLFLAG_RW,
166     &tcp_inflight_min, 0, "Lower bound for TCP inflight window");
167
168 static int tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
169 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_max, CTLFLAG_RW,
170     &tcp_inflight_max, 0, "Upper bound for TCP inflight window");
171
172 static int tcp_inflight_stab = 20;
173 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_stab, CTLFLAG_RW,
174     &tcp_inflight_stab, 0, "Slop in maximal packets / 10 (20 = 2 packets)");
175
176 static void tcp_cleartaocache (void);
177 static void tcp_notify (struct inpcb *, int);
178
179 struct tcp_stats tcpstats_ary[MAXCPU];
180 #ifdef SMP
181 static int
182 sysctl_tcpstats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
183 {
184         int cpu, error = 0;
185
186         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
187                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, (void *)&tcpstats_ary[cpu],
188                                         sizeof(struct tcp_stats))))
189                         break;
190                 if ((error = SYSCTL_IN(req, (void *)&tcpstats_ary[cpu],
191                                        sizeof(struct tcp_stats))))
192                         break;
193         }
194
195         return (error);
196 }
197 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
198     0, 0, sysctl_tcpstats, "S,tcp_stats", "TCP statistics");
199 #else
200 SYSCTL_STRUCT(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, CTLFLAG_RW,
201     &tcpstat, tcp_stats, "TCP statistics");
202 #endif
203
204 /*
205  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
206  *
207  * Note that this can be overridden by the kernel environment
208  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
209  */
210 #ifndef TCBHASHSIZE
211 #define TCBHASHSIZE     512
212 #endif
213
214 /*
215  * This is the actual shape of what we allocate using the zone
216  * allocator.  Doing it this way allows us to protect both structures
217  * using the same generation count, and also eliminates the overhead
218  * of allocating tcpcbs separately.  By hiding the structure here,
219  * we avoid changing most of the rest of the code (although it needs
220  * to be changed, eventually, for greater efficiency).
221  */
222 #define ALIGNMENT       32
223 #define ALIGNM1         (ALIGNMENT - 1)
224 struct  inp_tp {
225         union {
226                 struct  inpcb inp;
227                 char    align[(sizeof(struct inpcb) + ALIGNM1) & ~ALIGNM1];
228         } inp_tp_u;
229         struct  tcpcb tcb;
230         struct  callout inp_tp_rexmt, inp_tp_persist, inp_tp_keep, inp_tp_2msl;
231         struct  callout inp_tp_delack;
232 };
233 #undef ALIGNMENT
234 #undef ALIGNM1
235
236 /*
237  * Tcp initialization
238  */
239 void
240 tcp_init()
241 {
242         struct inpcbporthead *porthashbase;
243         u_long porthashmask;
244         struct inpcontainerhead *wildcardhashbase;
245         u_long wildcardhashmask;
246         struct vm_zone *ipi_zone;
247         int hashsize = TCBHASHSIZE;
248         int cpu;
249
250         tcp_ccgen = 1;
251         tcp_cleartaocache();
252
253         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
254         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
255         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
256         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
257         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
258         tcp_msl = TCPTV_MSL;
259         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
260         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
261
262         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
263         if (!powerof2(hashsize)) {
264                 printf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
265                 hashsize = 512; /* safe default */
266         }
267         tcp_tcbhashsize = hashsize;
268         porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB, &porthashmask);
269         wildcardhashbase = hashinit(hashsize, M_PCB, &wildcardhashmask);
270         ipi_zone = zinit("tcpcb", sizeof(struct inp_tp), maxsockets,
271                          ZONE_INTERRUPT, 0);
272
273         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
274                 LIST_INIT(&tcbinfo[cpu].listhead);
275                 tcbinfo[cpu].hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
276                     &tcbinfo[cpu].hashmask);
277                 tcbinfo[cpu].porthashbase = porthashbase;
278                 tcbinfo[cpu].porthashmask = porthashmask;
279                 tcbinfo[cpu].wildcardhashbase = wildcardhashbase;
280                 tcbinfo[cpu].wildcardhashmask = wildcardhashmask;
281                 tcbinfo[cpu].ipi_zone = ipi_zone;
282         }
283
284         tcp_reass_maxseg = nmbclusters / 16;
285         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.reass.maxsegments", &tcp_reass_maxseg);
286
287 #ifdef INET6
288 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
289 #else
290 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
291 #endif
292         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
293                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
294         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
295                 panic("tcp_init");
296 #undef TCP_MINPROTOHDR
297
298         /*
299          * Initialize TCP statistics.
300          *
301          * It is layed out as an array which is has one element for UP,
302          * and SMP_MAXCPU elements for SMP.  This allows us to retain
303          * the access mechanism from userland for both UP and SMP.
304          */
305 #ifdef SMP
306         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
307                 bzero(&tcpstats_ary[cpu], sizeof(struct tcp_stats));
308         }
309 #else
310         bzero(&tcpstat, sizeof(struct tcp_stats));
311 #endif
312
313         syncache_init();
314         tcp_thread_init();
315 }
316
317 /*
318  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
319  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
320  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
321  */
322 void
323 tcp_fillheaders(struct tcpcb *tp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
324 {
325         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
326         struct tcphdr *tcp_hdr = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
327
328 #ifdef INET6
329         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
330                 struct ip6_hdr *ip6;
331
332                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
333                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
334                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
335                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
336                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
337                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
338                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
339                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
340                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
341                 tcp_hdr->th_sum = 0;
342         } else
343 #endif
344         {
345                 struct ip *ip = (struct ip *) ip_ptr;
346
347                 ip->ip_vhl = IP_VHL_BORING;
348                 ip->ip_tos = 0;
349                 ip->ip_len = 0;
350                 ip->ip_id = 0;
351                 ip->ip_off = 0;
352                 ip->ip_ttl = 0;
353                 ip->ip_sum = 0;
354                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
355                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
356                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
357                 tcp_hdr->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr,
358                                     ip->ip_dst.s_addr,
359                                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP));
360         }
361
362         tcp_hdr->th_sport = inp->inp_lport;
363         tcp_hdr->th_dport = inp->inp_fport;
364         tcp_hdr->th_seq = 0;
365         tcp_hdr->th_ack = 0;
366         tcp_hdr->th_x2 = 0;
367         tcp_hdr->th_off = 5;
368         tcp_hdr->th_flags = 0;
369         tcp_hdr->th_win = 0;
370         tcp_hdr->th_urp = 0;
371 }
372
373 /*
374  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
375  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
376  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
377  */
378 struct tcptemp *
379 tcp_maketemplate(struct tcpcb *tp)
380 {
381         struct mbuf *m;
382         struct tcptemp *n;
383
384         m = m_get(M_DONTWAIT, MT_HEADER);
385         if (m == NULL)
386                 return (NULL);
387         m->m_len = sizeof(struct tcptemp);
388         n = mtod(m, struct tcptemp *);
389
390         tcp_fillheaders(tp, (void *)&n->tt_ipgen, (void *)&n->tt_t);
391         return (n);
392 }
393
394 /*
395  * Send a single message to the TCP at address specified by
396  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
397  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
398  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
399  * template for a connection.  If flags are given then we send
400  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
401  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
402  *
403  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
404  * segment are as specified by the parameters.
405  *
406  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
407  */
408 void
409 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
410             tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
411 {
412         int tlen;
413         int win = 0;
414         struct route *ro = NULL;
415         struct route sro;
416         struct ip *ip = ipgen;
417         struct tcphdr *nth;
418         int ipflags = 0;
419         struct route_in6 *ro6 = NULL;
420         struct route_in6 sro6;
421         struct ip6_hdr *ip6 = ipgen;
422 #ifdef INET6
423         boolean_t isipv6 = (IP_VHL_V(ip->ip_vhl) == 6);
424 #else
425         const boolean_t isipv6 = FALSE;
426 #endif
427
428         if (tp != NULL) {
429                 if (!(flags & TH_RST)) {
430                         win = sbspace(&tp->t_inpcb->inp_socket->so_rcv);
431                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
432                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
433                 }
434                 if (isipv6)
435                         ro6 = &tp->t_inpcb->in6p_route;
436                 else
437                         ro = &tp->t_inpcb->inp_route;
438         } else {
439                 if (isipv6) {
440                         ro6 = &sro6;
441                         bzero(ro6, sizeof *ro6);
442                 } else {
443                         ro = &sro;
444                         bzero(ro, sizeof *ro);
445                 }
446         }
447         if (m == NULL) {
448                 m = m_gethdr(M_DONTWAIT, MT_HEADER);
449                 if (m == NULL)
450                         return;
451                 tlen = 0;
452                 m->m_data += max_linkhdr;
453                 if (isipv6) {
454                         bcopy(ip6, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip6_hdr));
455                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
456                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
457                 } else {
458                         bcopy(ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
459                         ip = mtod(m, struct ip *);
460                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
461                 }
462                 bcopy(th, nth, sizeof(struct tcphdr));
463                 flags = TH_ACK;
464         } else {
465                 m_freem(m->m_next);
466                 m->m_next = NULL;
467                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
468                 /* m_len is set later */
469                 tlen = 0;
470 #define xchg(a, b, type) { type t; t = a; a = b; b = t; }
471                 if (isipv6) {
472                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
473                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
474                 } else {
475                         xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
476                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
477                 }
478                 if (th != nth) {
479                         /*
480                          * this is usually a case when an extension header
481                          * exists between the IPv6 header and the
482                          * TCP header.
483                          */
484                         nth->th_sport = th->th_sport;
485                         nth->th_dport = th->th_dport;
486                 }
487                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
488 #undef xchg
489         }
490         if (isipv6) {
491                 ip6->ip6_flow = 0;
492                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
493                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
494                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof(struct tcphdr) + tlen));
495                 tlen += sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
496         } else {
497                 tlen += sizeof(struct tcpiphdr);
498                 ip->ip_len = tlen;
499                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
500         }
501         m->m_len = tlen;
502         m->m_pkthdr.len = tlen;
503         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *) NULL;
504         nth->th_seq = htonl(seq);
505         nth->th_ack = htonl(ack);
506         nth->th_x2 = 0;
507         nth->th_off = sizeof(struct tcphdr) >> 2;
508         nth->th_flags = flags;
509         if (tp != NULL)
510                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
511         else
512                 nth->th_win = htons((u_short)win);
513         nth->th_urp = 0;
514         if (isipv6) {
515                 nth->th_sum = 0;
516                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
517                                         sizeof(struct ip6_hdr),
518                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
519                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp ? tp->t_inpcb : NULL,
520                                                (ro6 && ro6->ro_rt) ?
521                                                    ro6->ro_rt->rt_ifp : NULL);
522         } else {
523                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
524                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
525                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
526                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
527         }
528 #ifdef TCPDEBUG
529         if (tp == NULL || (tp->t_inpcb->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
530                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
531 #endif
532         if (isipv6) {
533                 (void)ip6_output(m, NULL, ro6, ipflags, NULL, NULL,
534                                  tp ? tp->t_inpcb : NULL);
535                 if ((ro6 == &sro6) && (ro6->ro_rt != NULL)) {
536                         RTFREE(ro6->ro_rt);
537                         ro6->ro_rt = NULL;
538                 }
539         } else {
540                 (void)ip_output(m, NULL, ro, ipflags, NULL,
541                                 tp ? tp->t_inpcb : NULL);
542                 if ((ro == &sro) && (ro->ro_rt != NULL)) {
543                         RTFREE(ro->ro_rt);
544                         ro->ro_rt = NULL;
545                 }
546         }
547 }
548
549 /*
550  * Create a new TCP control block, making an
551  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
552  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
553  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
554  */
555 struct tcpcb *
556 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
557 {
558         struct inp_tp *it;
559         struct tcpcb *tp;
560 #ifdef INET6
561         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
562 #else
563         const boolean_t isipv6 = FALSE;
564 #endif
565
566         it = (struct inp_tp *)inp;
567         tp = &it->tcb;
568         bzero(tp, sizeof(struct tcpcb));
569         LIST_INIT(&tp->t_segq);
570         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd = isipv6 ? tcp_v6mssdflt : tcp_mssdflt;
571
572         /* Set up our timeouts. */
573         callout_init(tp->tt_rexmt = &it->inp_tp_rexmt);
574         callout_init(tp->tt_persist = &it->inp_tp_persist);
575         callout_init(tp->tt_keep = &it->inp_tp_keep);
576         callout_init(tp->tt_2msl = &it->inp_tp_2msl);
577         callout_init(tp->tt_delack = &it->inp_tp_delack);
578
579         if (tcp_do_rfc1323)
580                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE | TF_REQ_TSTMP);
581         if (tcp_do_rfc1644)
582                 tp->t_flags |= TF_REQ_CC;
583         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
584         /*
585          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
586          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
587          * reasonable initial retransmit time.
588          */
589         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
590         tp->t_rttvar =
591             ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
592         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
593         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
594         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
595         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
596         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
597         tp->t_rcvtime = ticks;
598         tp->t_bw_rtttime = ticks;
599         /*
600          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
601          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
602          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
603          */
604         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
605         inp->inp_ppcb = (caddr_t)tp;
606         return (tp);            /* XXX */
607 }
608
609 /*
610  * Drop a TCP connection, reporting the specified error.
611  * If connection is synchronized, then send a RST to peer.
612  */
613 struct tcpcb *
614 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int errno)
615 {
616         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
617
618         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
619                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
620                 (void) tcp_output(tp);
621                 tcpstat.tcps_drops++;
622         } else
623                 tcpstat.tcps_conndrops++;
624         if (errno == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
625                 errno = tp->t_softerror;
626         so->so_error = errno;
627         return (tcp_close(tp));
628 }
629
630 /*
631  * Close a TCP control block:
632  *      discard all space held by the tcp
633  *      discard internet protocol block
634  *      wake up any sleepers
635  */
636 struct tcpcb *
637 tcp_close(struct tcpcb *tp)
638 {
639         struct tseg_qent *q;
640         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
641         struct socket *so = inp->inp_socket;
642         struct rtentry *rt;
643         boolean_t dosavessthresh;
644 #ifdef INET6
645         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
646 #else
647         const boolean_t isipv6 = FALSE;
648 #endif
649
650         /*
651          * Make sure that all of our timers are stopped before we
652          * delete the PCB.
653          */
654         callout_stop(tp->tt_rexmt);
655         callout_stop(tp->tt_persist);
656         callout_stop(tp->tt_keep);
657         callout_stop(tp->tt_2msl);
658         callout_stop(tp->tt_delack);
659
660         /*
661          * If we got enough samples through the srtt filter,
662          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
663          * 'Enough' is arbitrarily defined as the 16 samples.
664          * 16 samples is enough for the srtt filter to converge
665          * to within 5% of the correct value; fewer samples and
666          * we could save a very bogus rtt.
667          *
668          * Don't update the default route's characteristics and don't
669          * update anything that the user "locked".
670          */
671         if (tp->t_rttupdated >= 16) {
672                 u_long i = 0;
673
674                 if (isipv6) {
675                         struct sockaddr_in6 *sin6;
676
677                         if ((rt = inp->in6p_route.ro_rt) == NULL)
678                                 goto no_valid_rt;
679                         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)rt_key(rt);
680                         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&sin6->sin6_addr))
681                                 goto no_valid_rt;
682                 } else
683                         if ((rt = inp->inp_route.ro_rt) == NULL ||
684                             ((struct sockaddr_in *)rt_key(rt))->
685                              sin_addr.s_addr == INADDR_ANY)
686                                 goto no_valid_rt;
687
688                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTT)) {
689                         i = tp->t_srtt * (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTT_SCALE));
690                         if (rt->rt_rmx.rmx_rtt && i)
691                                 /*
692                                  * filter this update to half the old & half
693                                  * the new values, converting scale.
694                                  * See route.h and tcp_var.h for a
695                                  * description of the scaling constants.
696                                  */
697                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt =
698                                     (rt->rt_rmx.rmx_rtt + i) / 2;
699                         else
700                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt = i;
701                         tcpstat.tcps_cachedrtt++;
702                 }
703                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTTVAR)) {
704                         i = tp->t_rttvar *
705                             (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTTVAR_SCALE));
706                         if (rt->rt_rmx.rmx_rttvar && i)
707                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar =
708                                     (rt->rt_rmx.rmx_rttvar + i) / 2;
709                         else
710                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar = i;
711                         tcpstat.tcps_cachedrttvar++;
712                 }
713                 /*
714                  * The old comment here said:
715                  * update the pipelimit (ssthresh) if it has been updated
716                  * already or if a pipesize was specified & the threshhold
717                  * got below half the pipesize.  I.e., wait for bad news
718                  * before we start updating, then update on both good
719                  * and bad news.
720                  *
721                  * But we want to save the ssthresh even if no pipesize is
722                  * specified explicitly in the route, because such
723                  * connections still have an implicit pipesize specified
724                  * by the global tcp_sendspace.  In the absence of a reliable
725                  * way to calculate the pipesize, it will have to do.
726                  */
727                 i = tp->snd_ssthresh;
728                 if (rt->rt_rmx.rmx_sendpipe != 0)
729                         dosavessthresh = (i < rt->rt_rmx.rmx_sendpipe/2);
730                 else
731                         dosavessthresh = (i < so->so_snd.sb_hiwat/2);
732                 if (dosavessthresh ||
733                     (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_SSTHRESH) && (i != 0) &&
734                      (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh != 0))) {
735                         /*
736                          * convert the limit from user data bytes to
737                          * packets then to packet data bytes.
738                          */
739                         i = (i + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
740                         if (i < 2)
741                                 i = 2;
742                         i *= tp->t_maxseg +
743                              (isipv6 ?
744                               sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
745                               sizeof(struct tcpiphdr));
746                         if (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh)
747                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh =
748                                     (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh + i) / 2;
749                         else
750                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh = i;
751                         tcpstat.tcps_cachedssthresh++;
752                 }
753         }
754
755 no_valid_rt:
756         /* free the reassembly queue, if any */
757         while((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
758                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
759                 m_freem(q->tqe_m);
760                 FREE(q, M_TSEGQ);
761                 tcp_reass_qsize--;
762         }
763         inp->inp_ppcb = NULL;
764         soisdisconnected(so);
765 #ifdef INET6
766         if (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6))
767                 in6_pcbdetach(inp);
768         else
769 #endif
770                 in_pcbdetach(inp);
771         tcpstat.tcps_closed++;
772         return (NULL);
773 }
774
775 static __inline void
776 tcp_drain_oncpu(struct inpcbhead *head)
777 {
778         struct inpcb *inpb;
779         struct tcpcb *tcpb;
780         struct tseg_qent *te;
781
782         LIST_FOREACH(inpb, head, inp_list) {
783                 if ((tcpb = intotcpcb(inpb))) {
784                         while ((te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq)) != NULL) {
785                                 LIST_REMOVE(te, tqe_q);
786                                 m_freem(te->tqe_m);
787                                 FREE(te, M_TSEGQ);
788                                 tcp_reass_qsize--;
789                         }
790                 }
791         }
792 }
793
794 #ifdef SMP
795 struct netmsg_tcp_drain {
796         struct lwkt_msg         nm_lmsg;
797         netisr_fn_t             nm_handler;
798         struct inpcbhead        *nm_head;
799 };
800
801 static void
802 tcp_drain_handler(struct netmsg *msg0)
803 {
804         struct netmsg_tcp_drain *nm = (struct netmsg_tcp_drain *)msg0;
805
806         tcp_drain_oncpu(nm->nm_head);
807         lwkt_replymsg(&msg0->nm_lmsg, 0);
808 }
809 #endif
810
811 void
812 tcp_drain()
813 {
814 #ifdef SMP
815         int cpu;
816 #endif
817
818         if (!do_tcpdrain)
819                 return;
820
821         /*
822          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
823          * if there is one...
824          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
825          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
826          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
827          *      useful.
828          */
829 #ifdef SMP
830         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
831                 struct netmsg_tcp_drain *msg;
832
833                 if (cpu == mycpu->gd_cpuid) {
834                         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[cpu].listhead);
835                 } else {
836                         msg = malloc(sizeof(struct netmsg_tcp_drain),
837                             M_LWKTMSG, M_NOWAIT);
838                         if (!msg)
839                                 continue;
840                         lwkt_initmsg_rp(&msg->nm_lmsg, &netisr_afree_rport,
841                             CMD_NETMSG_ONCPU);
842                         msg->nm_handler = tcp_drain_handler;
843                         msg->nm_head = &tcbinfo[cpu].listhead;
844                         lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_lmsg);
845                 }
846         }
847 #else
848         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[0].listhead);
849 #endif
850 }
851
852 /*
853  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
854  * store error as soft error, but wake up user
855  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
856  *
857  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
858  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
859  */
860 static void
861 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
862 {
863         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
864
865         /*
866          * Ignore some errors if we are hooked up.
867          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
868          * and receives a second error, give up now.  This is better
869          * than waiting a long time to establish a connection that
870          * can never complete.
871          */
872         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
873              (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
874               error == EHOSTDOWN)) {
875                 return;
876         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
877             tp->t_softerror)
878                 tcp_drop(tp, error);
879         else
880                 tp->t_softerror = error;
881 #if 0
882         wakeup((caddr_t) &so->so_timeo);
883         sorwakeup(so);
884         sowwakeup(so);
885 #endif
886 }
887
888 static int
889 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
890 {
891         int error, i, n, s;
892         struct inpcb *inp, **inp_list;
893         inp_gen_t gencnt;
894         struct xinpgen xig;
895
896         /*
897          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
898          * resource-intensive to repeat twice on every request.
899          */
900         if (req->oldptr == NULL) {
901                 n = tcbinfo[mycpu->gd_cpuid].ipi_count;
902                 req->oldidx = 2 * (sizeof xig) +
903                               (n + n/8) * sizeof(struct xtcpcb);
904                 return (0);
905         }
906
907         if (req->newptr != NULL)
908                 return (EPERM);
909
910         /*
911          * OK, now we're committed to doing something.
912          */
913         s = splnet();
914         gencnt = tcbinfo[mycpu->gd_cpuid].ipi_gencnt;
915         n = tcbinfo[mycpu->gd_cpuid].ipi_count;
916         splx(s);
917
918         xig.xig_len = sizeof xig;
919         xig.xig_count = n;
920         xig.xig_gen = gencnt;
921         xig.xig_sogen = so_gencnt;
922         error = SYSCTL_OUT(req, &xig, sizeof xig);
923         if (error != 0)
924                 return (error);
925
926         inp_list = malloc(n * sizeof *inp_list, M_TEMP, M_WAITOK);
927         if (inp_list == NULL)
928                 return (ENOMEM);
929
930         s = splnet();
931         for (inp = LIST_FIRST(&tcbinfo[mycpu->gd_cpuid].listhead), i = 0;
932             inp && i < n; inp = LIST_NEXT(inp, inp_list)) {
933                 if (inp->inp_gencnt <= gencnt && !prison_xinpcb(req->td, inp))
934                         inp_list[i++] = inp;
935         }
936         splx(s);
937         n = i;
938
939         error = 0;
940         for (i = 0; i < n; i++) {
941                 inp = inp_list[i];
942                 if (inp->inp_gencnt <= gencnt) {
943                         struct xtcpcb xt;
944                         caddr_t inp_ppcb;
945                         xt.xt_len = sizeof xt;
946                         /* XXX should avoid extra copy */
947                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
948                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
949                         if (inp_ppcb != NULL)
950                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
951                         else
952                                 bzero(&xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
953                         if (inp->inp_socket)
954                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
955                         error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
956                 }
957         }
958         if (!error) {
959                 /*
960                  * Give the user an updated idea of our state.
961                  * If the generation differs from what we told
962                  * her before, she knows that something happened
963                  * while we were processing this request, and it
964                  * might be necessary to retry.
965                  */
966                 s = splnet();
967                 xig.xig_gen = tcbinfo[mycpu->gd_cpuid].ipi_gencnt;
968                 xig.xig_sogen = so_gencnt;
969                 xig.xig_count = tcbinfo[mycpu->gd_cpuid].ipi_count;
970                 splx(s);
971                 error = SYSCTL_OUT(req, &xig, sizeof xig);
972         }
973         free(inp_list, M_TEMP);
974         return (error);
975 }
976
977 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
978             tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
979
980 static int
981 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
982 {
983         struct sockaddr_in addrs[2];
984         struct inpcb *inp;
985         int cpu;
986         int error, s;
987
988         error = suser(req->td);
989         if (error != 0)
990                 return (error);
991         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
992         if (error != 0)
993                 return (error);
994         s = splnet();
995
996         cpu = tcp_addrcpu(addrs[1].sin_addr.s_addr, addrs[1].sin_port,
997             addrs[0].sin_addr.s_addr, addrs[0].sin_port);
998         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], addrs[1].sin_addr,
999             addrs[1].sin_port, addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1000         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1001                 error = ENOENT;
1002                 goto out;
1003         }
1004         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1005 out:
1006         splx(s);
1007         return (error);
1008 }
1009
1010 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1011     0, 0, tcp_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP connection");
1012
1013 #ifdef INET6
1014 static int
1015 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1016 {
1017         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1018         struct inpcb *inp;
1019         int error, s;
1020         boolean_t mapped = FALSE;
1021
1022         error = suser(req->td);
1023         if (error != 0)
1024                 return (error);
1025         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1026         if (error != 0)
1027                 return (error);
1028         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1029                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1030                         mapped = TRUE;
1031                 else
1032                         return (EINVAL);
1033         }
1034         s = splnet();
1035         if (mapped) {
1036                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1037                     *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1038                     addrs[1].sin6_port,
1039                     *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1040                     addrs[0].sin6_port,
1041                     0, NULL);
1042         } else {
1043                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1044                     &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1045                     &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port,
1046                     0, NULL);
1047         }
1048         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1049                 error = ENOENT;
1050                 goto out;
1051         }
1052         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1053 out:
1054         splx(s);
1055         return (error);
1056 }
1057
1058 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1059             0, 0,
1060             tcp6_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP6 connection");
1061 #endif
1062
1063 void
1064 tcp_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *vip)
1065 {
1066         struct ip *ip = vip;
1067         struct tcphdr *th;
1068         struct in_addr faddr;
1069         struct inpcb *inp;
1070         struct tcpcb *tp;
1071         void (*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1072         tcp_seq icmp_seq;
1073         int cpu;
1074         int s;
1075
1076         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1077         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1078                 return;
1079
1080         if (cmd == PRC_QUENCH)
1081                 notify = tcp_quench;
1082         else if (icmp_may_rst &&
1083                  (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB || cmd == PRC_UNREACH_PORT ||
1084                   cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) &&
1085                  ip != NULL)
1086                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1087         else if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1088                 notify = tcp_mtudisc;
1089         else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd)) {
1090                 ip = NULL;
1091                 notify = in_rtchange;
1092         } else if (cmd == PRC_HOSTDEAD)
1093                 ip = NULL;
1094         else if ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0)
1095                 return;
1096         if (ip != NULL) {
1097                 s = splnet();
1098                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip +
1099                                        (IP_VHL_HL(ip->ip_vhl) << 2));
1100                 cpu = tcp_addrcpu(faddr.s_addr, th->th_dport,
1101                                   ip->ip_src.s_addr, th->th_sport);
1102                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], faddr, th->th_dport,
1103                                         ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1104                 if ((inp != NULL) && (inp->inp_socket != NULL)) {
1105                         icmp_seq = htonl(th->th_seq);
1106                         tp = intotcpcb(inp);
1107                         if (SEQ_GEQ(icmp_seq, tp->snd_una) &&
1108                             SEQ_LT(icmp_seq, tp->snd_max))
1109                                 (*notify)(inp, inetctlerrmap[cmd]);
1110                 } else {
1111                         struct in_conninfo inc;
1112
1113                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1114                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1115                         inc.inc_faddr = faddr;
1116                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1117 #ifdef INET6
1118                         inc.inc_isipv6 = 0;
1119 #endif
1120                         syncache_unreach(&inc, th);
1121                 }
1122                 splx(s);
1123         } else {
1124                 for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1125                         in_pcbnotifyall(&tcbinfo[cpu].listhead, faddr,
1126                                         inetctlerrmap[cmd], notify);
1127                 }
1128         }
1129 }
1130
1131 #ifdef INET6
1132 void
1133 tcp6_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *d)
1134 {
1135         struct tcphdr th;
1136         void (*notify) (struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1137         struct ip6_hdr *ip6;
1138         struct mbuf *m;
1139         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1140         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1141         int off;
1142         struct tcp_portonly {
1143                 u_int16_t th_sport;
1144                 u_int16_t th_dport;
1145         } *thp;
1146
1147         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1148             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1149                 return;
1150
1151         if (cmd == PRC_QUENCH)
1152                 notify = tcp_quench;
1153         else if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1154                 notify = tcp_mtudisc;
1155         else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1156                  ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0))
1157                 return;
1158
1159         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1160         if (d != NULL) {
1161                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1162                 m = ip6cp->ip6c_m;
1163                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1164                 off = ip6cp->ip6c_off;
1165                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1166         } else {
1167                 m = NULL;
1168                 ip6 = NULL;
1169                 off = 0;        /* fool gcc */
1170                 sa6_src = &sa6_any;
1171         }
1172
1173         if (ip6 != NULL) {
1174                 struct in_conninfo inc;
1175                 /*
1176                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1177                  * M and OFF are valid.
1178                  */
1179
1180                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1181                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof *thp)
1182                         return;
1183
1184                 bzero(&th, sizeof th);
1185                 m_copydata(m, off, sizeof *thp, (caddr_t)&th);
1186
1187                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].listhead, sa, th.th_dport,
1188                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1189                     th.th_sport, cmd, notify);
1190
1191                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1192                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1193                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1194                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1195                 inc.inc_isipv6 = 1;
1196                 syncache_unreach(&inc, &th);
1197         } else
1198                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].listhead, sa, 0,
1199                     (const struct sockaddr *)sa6_src, 0, cmd, notify);
1200 }
1201 #endif
1202
1203 /*
1204  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1205  *
1206  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1207  * 1.  In SYN-ACK packets.
1208  * 2.  In SYN packets.
1209  *
1210  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1211  * tcp_syncache.c for details.
1212  *
1213  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1214  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1215  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1216  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1217  * RFC 1948 is used to generate sequence numbers.
1218  *
1219  * Implementation details:
1220  *
1221  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1222  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1223  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1224  * before rollover.
1225  *
1226  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1227  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1228  * as reseeding should not be necessary.
1229  *
1230  */
1231
1232 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1233
1234 u_char isn_secret[32];
1235 int isn_last_reseed;
1236 MD5_CTX isn_ctx;
1237
1238 tcp_seq
1239 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1240 {
1241         u_int32_t md5_buffer[4];
1242         tcp_seq new_isn;
1243
1244         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1245         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1246              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1247                 < (u_int)ticks))) {
1248                 read_random_unlimited(&isn_secret, sizeof isn_secret);
1249                 isn_last_reseed = ticks;
1250         }
1251
1252         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1253         MD5Init(&isn_ctx);
1254         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1255         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1256 #ifdef INET6
1257         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) {
1258                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1259                           sizeof(struct in6_addr));
1260                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1261                           sizeof(struct in6_addr));
1262         } else
1263 #endif
1264         {
1265                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1266                           sizeof(struct in_addr));
1267                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1268                           sizeof(struct in_addr));
1269         }
1270         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1271         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1272         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1273         new_isn += ticks * (ISN_BYTES_PER_SECOND / hz);
1274         return (new_isn);
1275 }
1276
1277 /*
1278  * When a source quench is received, close congestion window
1279  * to one segment.  We will gradually open it again as we proceed.
1280  */
1281 void
1282 tcp_quench(struct inpcb *inp, int errno)
1283 {
1284         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1285
1286         if (tp != NULL)
1287                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1288 }
1289
1290 /*
1291  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1292  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1293  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1294  */
1295 void
1296 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int errno)
1297 {
1298         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1299
1300         if ((tp != NULL) && (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT))
1301                 tcp_drop(tp, errno);
1302 }
1303
1304 /*
1305  * When `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1306  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1307  * since we know the packet we just sent was dropped.
1308  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1309  */
1310 void
1311 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int errno)
1312 {
1313         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1314         struct rtentry *rt;
1315         struct rmxp_tao *taop;
1316         struct socket *so = inp->inp_socket;
1317         int offered;
1318         int mss;
1319 #ifdef INET6
1320         boolean_t isipv6 = ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
1321 #else
1322         const boolean_t isipv6 = FALSE;
1323 #endif
1324
1325         if (tp != NULL) {
1326                 if (isipv6)
1327                         rt = tcp_rtlookup6(&inp->inp_inc);
1328                 else
1329                         rt = tcp_rtlookup(&inp->inp_inc);
1330                 if (rt == NULL || rt->rt_rmx.rmx_mtu == 0) {
1331                         tp->t_maxopd = tp->t_maxseg =
1332                             isipv6 ? tcp_v6mssdflt : tcp_mssdflt;
1333                         return;
1334                 }
1335                 taop = rmx_taop(rt->rt_rmx);
1336                 offered = taop->tao_mssopt;
1337                 mss = rt->rt_rmx.rmx_mtu -
1338                         (isipv6 ?
1339                          sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1340                          sizeof(struct tcpiphdr));
1341
1342                 if (offered != 0)
1343                         mss = min(mss, offered);
1344                 /*
1345                  * XXX - The above conditional probably violates the TCP
1346                  * spec.  The problem is that, since we don't know the
1347                  * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1348                  * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1349                  * never actually take place, because the conservative
1350                  * default is much less than the MTUs typically seen
1351                  * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1352                  * this under the carpet.
1353                  *
1354                  * The conservative default might not actually be a problem
1355                  * if the only case this occurs is when sending an initial
1356                  * SYN with options and data to a host we've never talked
1357                  * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1358                  * will get recorded and the new parameters should get
1359                  * recomputed.  For Further Study.
1360                  */
1361                 if (tp->t_maxopd <= mss)
1362                         return;
1363                 tp->t_maxopd = mss;
1364
1365                 if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_NOOPT)) == TF_REQ_TSTMP &&
1366                     (tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) == TF_RCVD_TSTMP)
1367                         mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1368                 if ((tp->t_flags & (TF_REQ_CC | TF_NOOPT)) == TF_REQ_CC &&
1369                     (tp->t_flags & TF_RCVD_CC) == TF_RCVD_CC)
1370                         mss -= TCPOLEN_CC_APPA;
1371 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0
1372                 if (mss > MCLBYTES)
1373                         mss &= ~(MCLBYTES - 1);
1374 #else
1375                 if (mss > MCLBYTES)
1376                         mss = mss / MCLBYTES * MCLBYTES;
1377 #endif
1378                 if (so->so_snd.sb_hiwat < mss)
1379                         mss = so->so_snd.sb_hiwat;
1380
1381                 tp->t_maxseg = mss;
1382
1383                 tcpstat.tcps_mturesent++;
1384                 tp->t_rtttime = 0;
1385                 tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1386                 tcp_output(tp);
1387         }
1388 }
1389
1390 /*
1391  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1392  * is found and it cannot be allocated the return NULL.  This routine
1393  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1394  * to get the interface MTU.
1395  */
1396 struct rtentry *
1397 tcp_rtlookup(struct in_conninfo *inc)
1398 {
1399         struct route *ro;
1400         struct rtentry *rt;
1401
1402         ro = &inc->inc_route;
1403         rt = ro->ro_rt;
1404         if (rt == NULL || !(rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1405                 /* No route yet, so try to acquire one */
1406                 if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1407                         ro->ro_dst.sa_family = AF_INET;
1408                         ro->ro_dst.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1409                         ((struct sockaddr_in *) &ro->ro_dst)->sin_addr =
1410                             inc->inc_faddr;
1411                         rtalloc(ro);
1412                         rt = ro->ro_rt;
1413                 }
1414         }
1415         return (rt);
1416 }
1417
1418 #ifdef INET6
1419 struct rtentry *
1420 tcp_rtlookup6(struct in_conninfo *inc)
1421 {
1422         struct route_in6 *ro6;
1423         struct rtentry *rt;
1424
1425         ro6 = &inc->inc6_route;
1426         rt = ro6->ro_rt;
1427         if (rt == NULL || !(rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1428                 /* No route yet, so try to acquire one */
1429                 if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1430                         ro6->ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1431                         ro6->ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1432                         ro6->ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1433                         rtalloc((struct route *)ro6);
1434                         rt = ro6->ro_rt;
1435                 }
1436         }
1437         return (rt);
1438 }
1439 #endif
1440
1441 #ifdef IPSEC
1442 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1443 size_t
1444 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1445 {
1446         struct inpcb *inp;
1447         struct mbuf *m;
1448         size_t hdrsiz;
1449         struct ip *ip;
1450         struct tcphdr *th;
1451
1452         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1453                 return (0);
1454         MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
1455         if (!m)
1456                 return (0);
1457
1458 #ifdef INET6
1459         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
1460                 struct ip6_hdr *ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1461
1462                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1463                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1464                     sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1465                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
1466                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1467         } else
1468 #endif
1469         {
1470                 ip = mtod(m, struct ip *);
1471                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1472                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1473                 tcp_fillheaders(tp, ip, th);
1474                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1475         }
1476
1477         m_free(m);
1478         return (hdrsiz);
1479 }
1480 #endif
1481
1482 /*
1483  * Return a pointer to the cached information about the remote host.
1484  * The cached information is stored in the protocol specific part of
1485  * the route metrics.
1486  */
1487 struct rmxp_tao *
1488 tcp_gettaocache(struct in_conninfo *inc)
1489 {
1490         struct rtentry *rt;
1491
1492 #ifdef INET6
1493         if (inc->inc_isipv6)
1494                 rt = tcp_rtlookup6(inc);
1495         else
1496 #endif
1497                 rt = tcp_rtlookup(inc);
1498
1499         /* Make sure this is a host route and is up. */
1500         if (rt == NULL ||
1501             (rt->rt_flags & (RTF_UP | RTF_HOST)) != (RTF_UP | RTF_HOST))
1502                 return (NULL);
1503
1504         return (rmx_taop(rt->rt_rmx));
1505 }
1506
1507 /*
1508  * Clear all the TAO cache entries, called from tcp_init.
1509  *
1510  * XXX
1511  * This routine is just an empty one, because we assume that the routing
1512  * routing tables are initialized at the same time when TCP, so there is
1513  * nothing in the cache left over.
1514  */
1515 static void
1516 tcp_cleartaocache()
1517 {
1518 }
1519
1520 /*
1521  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1522  *
1523  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1524  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1525  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1526  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1527  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1528  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1529  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1530  * side of the connection.
1531  *
1532  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1533  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP 
1534  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1535  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1536  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1537  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1538  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1539  * all available buffer space not only on the local interface, but on 
1540  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1541  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1542  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1543  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1544  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1545  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1546  * resources.
1547  *
1548  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1549  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1550  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1551  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1552  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1553  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1554  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1555  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1556  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1557  * implementing the same algorithm.
1558  *
1559  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1560  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1561  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially 
1562  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1563  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1564  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1565  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1566  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1567  * which to extend the algorithm.
1568  */
1569 void
1570 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1571 {
1572         u_long bw;
1573         u_long bwnd;
1574         int save_ticks;
1575
1576         /*
1577          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1578          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1579          */
1580         if (!tcp_inflight_enable) {
1581                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1582                 tp->snd_bandwidth = 0;
1583                 return;
1584         }
1585
1586         /*
1587          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1588          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1589          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1590          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1591          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1592          * increases.
1593          *
1594          * Note: if ticks rollover 'bw' may wind up negative.  We must
1595          * effectively reset t_bw_rtttime for this case.
1596          */
1597         save_ticks = ticks;
1598         if ((u_int)(save_ticks - tp->t_bw_rtttime) < 1)
1599                 return;
1600
1601         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz / 
1602             (save_ticks - tp->t_bw_rtttime);
1603         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1604         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1605         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || (int)bw < 0)
1606                 return;
1607         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1608
1609         tp->snd_bandwidth = bw;
1610
1611         /*
1612          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1613          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1614          * spot and also handles the bandwidth run-up case.  Without the
1615          * slop we could be locking ourselves into a lower bandwidth.
1616          *
1617          * Situations Handled:
1618          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1619          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1620          *          specified, and also does a good job preventing 
1621          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1622          *          (at least for the transmit side).
1623          *
1624          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1625          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1626          *          increases).
1627          *
1628          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1629          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1630          *          a little work).
1631          *
1632          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can 
1633          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be on
1634          *          very slow connections.  A value no smaller then 5 should
1635          *          be used, but only reduce this default if you have no other
1636          *          choice.
1637          */
1638
1639 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1640         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) +
1641                tcp_inflight_stab * (int)tp->t_maxseg / 10;
1642 #undef USERTT
1643
1644         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1645                 static int ltime;
1646                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1647                         ltime = ticks;
1648                         printf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1649                                 tp, bw, tp->t_rttbest, tp->t_srtt, bwnd);
1650                 }
1651         }
1652         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1653                 bwnd = tcp_inflight_min;
1654         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1655                 bwnd = tcp_inflight_max;
1656         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1657                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1658         tp->snd_bwnd = bwnd;
1659 }