Merge branch 'vendor/GCC44'
[dragonfly.git] / sys / netinet / tcp_subr.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2003, 2004 Jeffrey M. Hsu.  All rights reserved.
3  * Copyright (c) 2003, 2004 The DragonFly Project.  All rights reserved.
4  *
5  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
6  * by Jeffrey M. Hsu.
7  *
8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9  * modification, are permitted provided that the following conditions
10  * are met:
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
16  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
17  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
18  *    from this software without specific, prior written permission.
19  *
20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
21  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
22  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
23  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
24  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
25  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
26  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
27  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
28  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
29  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
30  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
31  * SUCH DAMAGE.
32  */
33
34 /*
35  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993, 1995
36  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
37  *
38  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
39  * modification, are permitted provided that the following conditions
40  * are met:
41  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
42  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
43  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
44  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
45  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
46  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
47  *    must display the following acknowledgement:
48  *      This product includes software developed by the University of
49  *      California, Berkeley and its contributors.
50  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
51  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
52  *    without specific prior written permission.
53  *
54  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
55  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
56  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
57  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
58  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
59  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
60  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
61  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
62  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
63  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
64  * SUCH DAMAGE.
65  *
66  *      @(#)tcp_subr.c  8.2 (Berkeley) 5/24/95
67  * $FreeBSD: src/sys/netinet/tcp_subr.c,v 1.73.2.31 2003/01/24 05:11:34 sam Exp $
68  * $DragonFly: src/sys/netinet/tcp_subr.c,v 1.63 2008/11/11 10:46:58 sephe Exp $
69  */
70
71 #include "opt_compat.h"
72 #include "opt_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/priv.h>
89 #include <sys/socket.h>
90 #include <sys/socketvar.h>
91 #include <sys/protosw.h>
92 #include <sys/random.h>
93 #include <sys/in_cksum.h>
94 #include <sys/ktr.h>
95
96 #include <vm/vm_zone.h>
97
98 #include <net/route.h>
99 #include <net/if.h>
100 #include <net/netisr.h>
101
102 #define _IP_VHL
103 #include <netinet/in.h>
104 #include <netinet/in_systm.h>
105 #include <netinet/ip.h>
106 #include <netinet/ip6.h>
107 #include <netinet/in_pcb.h>
108 #include <netinet6/in6_pcb.h>
109 #include <netinet/in_var.h>
110 #include <netinet/ip_var.h>
111 #include <netinet6/ip6_var.h>
112 #include <netinet/ip_icmp.h>
113 #ifdef INET6
114 #include <netinet/icmp6.h>
115 #endif
116 #include <netinet/tcp.h>
117 #include <netinet/tcp_fsm.h>
118 #include <netinet/tcp_seq.h>
119 #include <netinet/tcp_timer.h>
120 #include <netinet/tcp_timer2.h>
121 #include <netinet/tcp_var.h>
122 #include <netinet6/tcp6_var.h>
123 #include <netinet/tcpip.h>
124 #ifdef TCPDEBUG
125 #include <netinet/tcp_debug.h>
126 #endif
127 #include <netinet6/ip6protosw.h>
128
129 #ifdef IPSEC
130 #include <netinet6/ipsec.h>
131 #ifdef INET6
132 #include <netinet6/ipsec6.h>
133 #endif
134 #endif
135
136 #ifdef FAST_IPSEC
137 #include <netproto/ipsec/ipsec.h>
138 #ifdef INET6
139 #include <netproto/ipsec/ipsec6.h>
140 #endif
141 #define IPSEC
142 #endif
143
144 #include <sys/md5.h>
145 #include <sys/msgport2.h>
146 #include <machine/smp.h>
147
148 #include <net/netmsg2.h>
149
150 #if !defined(KTR_TCP)
151 #define KTR_TCP         KTR_ALL
152 #endif
153 KTR_INFO_MASTER(tcp);
154 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, rxmsg, 0, "tcp getmsg", 0);
155 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, wait, 1, "tcp waitmsg", 0);
156 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, delayed, 2, "tcp execute delayed ops", 0);
157 #define logtcp(name)    KTR_LOG(tcp_ ## name)
158
159 struct inpcbinfo tcbinfo[MAXCPU];
160 struct tcpcbackqhead tcpcbackq[MAXCPU];
161
162 int tcp_mpsafe_proto = 0;
163 TUNABLE_INT("net.inet.tcp.mpsafe_proto", &tcp_mpsafe_proto);
164
165 static int tcp_mpsafe_thread = NETMSG_SERVICE_ADAPTIVE;
166 TUNABLE_INT("net.inet.tcp.mpsafe_thread", &tcp_mpsafe_thread);
167 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, mpsafe_thread, CTLFLAG_RW,
168            &tcp_mpsafe_thread, 0,
169            "0:BGL, 1:Adaptive BGL, 2:No BGL(experimental)");
170
171 int tcp_mssdflt = TCP_MSS;
172 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW,
173     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
174
175 #ifdef INET6
176 int tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
177 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt, CTLFLAG_RW,
178     &tcp_v6mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
179 #endif
180
181 /*
182  * Minimum MSS we accept and use. This prevents DoS attacks where
183  * we are forced to a ridiculous low MSS like 20 and send hundreds
184  * of packets instead of one. The effect scales with the available
185  * bandwidth and quickly saturates the CPU and network interface
186  * with packet generation and sending. Set to zero to disable MINMSS
187  * checking. This setting prevents us from sending too small packets.
188  */
189 int tcp_minmss = TCP_MINMSS;
190 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, minmss, CTLFLAG_RW,
191     &tcp_minmss , 0, "Minmum TCP Maximum Segment Size");
192
193 #if 0
194 static int tcp_rttdflt = TCPTV_SRTTDFLT / PR_SLOWHZ;
195 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_RTTDFLT, rttdflt, CTLFLAG_RW,
196     &tcp_rttdflt, 0, "Default maximum TCP Round Trip Time");
197 #endif
198
199 int tcp_do_rfc1323 = 1;
200 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW,
201     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
202
203 int tcp_do_rfc1644 = 0;
204 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1644, rfc1644, CTLFLAG_RW,
205     &tcp_do_rfc1644, 0, "Enable rfc1644 (TTCP) extensions");
206
207 static int tcp_tcbhashsize = 0;
208 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RD,
209      &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control block hashtable");
210
211 static int do_tcpdrain = 1;
212 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW, &do_tcpdrain, 0,
213      "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
214
215 /* XXX JH */
216 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, pcbcount, CTLFLAG_RD,
217     &tcbinfo[0].ipi_count, 0, "Number of active PCBs");
218
219 static int icmp_may_rst = 1;
220 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW, &icmp_may_rst, 0,
221     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
222
223 static int tcp_isn_reseed_interval = 0;
224 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
225     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
226
227 /*
228  * TCP bandwidth limiting sysctls.  Note that the default lower bound of
229  * 1024 exists only for debugging.  A good production default would be
230  * something like 6100.
231  */
232 static int tcp_inflight_enable = 0;
233 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_enable, CTLFLAG_RW,
234     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
235
236 static int tcp_inflight_debug = 0;
237 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_debug, CTLFLAG_RW,
238     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
239
240 static int tcp_inflight_min = 6144;
241 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_min, CTLFLAG_RW,
242     &tcp_inflight_min, 0, "Lower bound for TCP inflight window");
243
244 static int tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
245 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_max, CTLFLAG_RW,
246     &tcp_inflight_max, 0, "Upper bound for TCP inflight window");
247
248 static int tcp_inflight_stab = 20;
249 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_stab, CTLFLAG_RW,
250     &tcp_inflight_stab, 0, "Slop in maximal packets / 10 (20 = 2 packets)");
251
252 static MALLOC_DEFINE(M_TCPTEMP, "tcptemp", "TCP Templates for Keepalives");
253 static struct malloc_pipe tcptemp_mpipe;
254
255 static void tcp_willblock(int);
256 static void tcp_cleartaocache (void);
257 static void tcp_notify (struct inpcb *, int);
258
259 struct tcp_stats tcpstats_percpu[MAXCPU];
260 #ifdef SMP
261 static int
262 sysctl_tcpstats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
263 {
264         int cpu, error = 0;
265
266         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
267                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, &tcpstats_percpu[cpu],
268                                         sizeof(struct tcp_stats))))
269                         break;
270                 if ((error = SYSCTL_IN(req, &tcpstats_percpu[cpu],
271                                        sizeof(struct tcp_stats))))
272                         break;
273         }
274
275         return (error);
276 }
277 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
278     0, 0, sysctl_tcpstats, "S,tcp_stats", "TCP statistics");
279 #else
280 SYSCTL_STRUCT(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, CTLFLAG_RW,
281     &tcpstat, tcp_stats, "TCP statistics");
282 #endif
283
284 /*
285  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
286  *
287  * Note that this can be overridden by the kernel environment
288  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
289  */
290 #ifndef TCBHASHSIZE
291 #define TCBHASHSIZE     512
292 #endif
293
294 /*
295  * This is the actual shape of what we allocate using the zone
296  * allocator.  Doing it this way allows us to protect both structures
297  * using the same generation count, and also eliminates the overhead
298  * of allocating tcpcbs separately.  By hiding the structure here,
299  * we avoid changing most of the rest of the code (although it needs
300  * to be changed, eventually, for greater efficiency).
301  */
302 #define ALIGNMENT       32
303 #define ALIGNM1         (ALIGNMENT - 1)
304 struct  inp_tp {
305         union {
306                 struct  inpcb inp;
307                 char    align[(sizeof(struct inpcb) + ALIGNM1) & ~ALIGNM1];
308         } inp_tp_u;
309         struct  tcpcb tcb;
310         struct  tcp_callout inp_tp_rexmt;
311         struct  tcp_callout inp_tp_persist;
312         struct  tcp_callout inp_tp_keep;
313         struct  tcp_callout inp_tp_2msl;
314         struct  tcp_callout inp_tp_delack;
315         struct  netmsg_tcp_timer inp_tp_timermsg;
316 };
317 #undef ALIGNMENT
318 #undef ALIGNM1
319
320 /*
321  * Tcp initialization
322  */
323 void
324 tcp_init(void)
325 {
326         struct inpcbporthead *porthashbase;
327         u_long porthashmask;
328         struct vm_zone *ipi_zone;
329         int hashsize = TCBHASHSIZE;
330         int cpu;
331
332         /*
333          * note: tcptemp is used for keepalives, and it is ok for an
334          * allocation to fail so do not specify MPF_INT.
335          */
336         mpipe_init(&tcptemp_mpipe, M_TCPTEMP, sizeof(struct tcptemp),
337                     25, -1, 0, NULL);
338
339         tcp_ccgen = 1;
340         tcp_cleartaocache();
341
342         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
343         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
344         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
345         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
346         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
347         tcp_msl = TCPTV_MSL;
348         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
349         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
350
351         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
352         if (!powerof2(hashsize)) {
353                 kprintf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
354                 hashsize = 512; /* safe default */
355         }
356         tcp_tcbhashsize = hashsize;
357         porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB, &porthashmask);
358         ipi_zone = zinit("tcpcb", sizeof(struct inp_tp), maxsockets,
359                          ZONE_INTERRUPT, 0);
360
361         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
362                 in_pcbinfo_init(&tcbinfo[cpu]);
363                 tcbinfo[cpu].cpu = cpu;
364                 tcbinfo[cpu].hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
365                     &tcbinfo[cpu].hashmask);
366                 tcbinfo[cpu].porthashbase = porthashbase;
367                 tcbinfo[cpu].porthashmask = porthashmask;
368                 tcbinfo[cpu].wildcardhashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
369                     &tcbinfo[cpu].wildcardhashmask);
370                 tcbinfo[cpu].ipi_zone = ipi_zone;
371                 TAILQ_INIT(&tcpcbackq[cpu]);
372         }
373
374         tcp_reass_maxseg = nmbclusters / 16;
375         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.reass.maxsegments", &tcp_reass_maxseg);
376
377 #ifdef INET6
378 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
379 #else
380 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
381 #endif
382         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
383                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
384         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
385                 panic("tcp_init");
386 #undef TCP_MINPROTOHDR
387
388         /*
389          * Initialize TCP statistics counters for each CPU.
390          */
391 #ifdef SMP
392         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
393                 bzero(&tcpstats_percpu[cpu], sizeof(struct tcp_stats));
394         }
395 #else
396         bzero(&tcpstat, sizeof(struct tcp_stats));
397 #endif
398
399         syncache_init();
400         tcp_thread_init();
401 }
402
403 void
404 tcpmsg_service_loop(void *dummy)
405 {
406         struct netmsg *msg;
407         int mplocked;
408
409         /*
410          * Thread was started with TDF_MPSAFE
411          */
412         mplocked = 0;
413
414         while ((msg = lwkt_waitport(&curthread->td_msgport, 0))) {
415                 do {
416                         logtcp(rxmsg);
417                         mplocked = netmsg_service(msg, tcp_mpsafe_thread,
418                                                   mplocked);
419                 } while ((msg = lwkt_getport(&curthread->td_msgport)) != NULL);
420
421                 logtcp(delayed);
422                 tcp_willblock(mplocked);
423                 logtcp(wait);
424         }
425 }
426
427 static void
428 tcp_willblock(int mplocked)
429 {
430         struct tcpcb *tp;
431         int cpu = mycpu->gd_cpuid;
432         int unlock = 0;
433
434         if (!mplocked && !tcp_mpsafe_proto) {
435                 if (TAILQ_EMPTY(&tcpcbackq[cpu]))
436                         return;
437
438                 get_mplock();
439                 mplocked = 1;
440                 unlock = 1;
441         }
442
443         while ((tp = TAILQ_FIRST(&tcpcbackq[cpu])) != NULL) {
444                 KKASSERT(tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ);
445                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
446                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[cpu], tp, t_outputq);
447                 tcp_output(tp);
448         }
449
450         if (unlock)
451                 rel_mplock();
452 }
453
454
455 /*
456  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
457  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
458  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
459  */
460 void
461 tcp_fillheaders(struct tcpcb *tp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
462 {
463         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
464         struct tcphdr *tcp_hdr = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
465
466 #ifdef INET6
467         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
468                 struct ip6_hdr *ip6;
469
470                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
471                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
472                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
473                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
474                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
475                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
476                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
477                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
478                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
479                 tcp_hdr->th_sum = 0;
480         } else
481 #endif
482         {
483                 struct ip *ip = (struct ip *) ip_ptr;
484
485                 ip->ip_vhl = IP_VHL_BORING;
486                 ip->ip_tos = 0;
487                 ip->ip_len = 0;
488                 ip->ip_id = 0;
489                 ip->ip_off = 0;
490                 ip->ip_ttl = 0;
491                 ip->ip_sum = 0;
492                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
493                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
494                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
495                 tcp_hdr->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr,
496                                     ip->ip_dst.s_addr,
497                                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP));
498         }
499
500         tcp_hdr->th_sport = inp->inp_lport;
501         tcp_hdr->th_dport = inp->inp_fport;
502         tcp_hdr->th_seq = 0;
503         tcp_hdr->th_ack = 0;
504         tcp_hdr->th_x2 = 0;
505         tcp_hdr->th_off = 5;
506         tcp_hdr->th_flags = 0;
507         tcp_hdr->th_win = 0;
508         tcp_hdr->th_urp = 0;
509 }
510
511 /*
512  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
513  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
514  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
515  */
516 struct tcptemp *
517 tcp_maketemplate(struct tcpcb *tp)
518 {
519         struct tcptemp *tmp;
520
521         if ((tmp = mpipe_alloc_nowait(&tcptemp_mpipe)) == NULL)
522                 return (NULL);
523         tcp_fillheaders(tp, &tmp->tt_ipgen, &tmp->tt_t);
524         return (tmp);
525 }
526
527 void
528 tcp_freetemplate(struct tcptemp *tmp)
529 {
530         mpipe_free(&tcptemp_mpipe, tmp);
531 }
532
533 /*
534  * Send a single message to the TCP at address specified by
535  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
536  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
537  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
538  * template for a connection.  If flags are given then we send
539  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
540  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
541  *
542  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
543  * segment are as specified by the parameters.
544  *
545  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
546  */
547 void
548 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
549             tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
550 {
551         int tlen;
552         int win = 0;
553         struct route *ro = NULL;
554         struct route sro;
555         struct ip *ip = ipgen;
556         struct tcphdr *nth;
557         int ipflags = 0;
558         struct route_in6 *ro6 = NULL;
559         struct route_in6 sro6;
560         struct ip6_hdr *ip6 = ipgen;
561         boolean_t use_tmpro = TRUE;
562 #ifdef INET6
563         boolean_t isipv6 = (IP_VHL_V(ip->ip_vhl) == 6);
564 #else
565         const boolean_t isipv6 = FALSE;
566 #endif
567
568         if (tp != NULL) {
569                 if (!(flags & TH_RST)) {
570                         win = ssb_space(&tp->t_inpcb->inp_socket->so_rcv);
571                         if (win < 0)
572                                 win = 0;
573                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
574                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
575                 }
576                 /*
577                  * Don't use the route cache of a listen socket,
578                  * it is not MPSAFE; use temporary route cache.
579                  */
580                 if (tp->t_state != TCPS_LISTEN) {
581                         if (isipv6)
582                                 ro6 = &tp->t_inpcb->in6p_route;
583                         else
584                                 ro = &tp->t_inpcb->inp_route;
585                         use_tmpro = FALSE;
586                 }
587         }
588         if (use_tmpro) {
589                 if (isipv6) {
590                         ro6 = &sro6;
591                         bzero(ro6, sizeof *ro6);
592                 } else {
593                         ro = &sro;
594                         bzero(ro, sizeof *ro);
595                 }
596         }
597         if (m == NULL) {
598                 m = m_gethdr(MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
599                 if (m == NULL)
600                         return;
601                 tlen = 0;
602                 m->m_data += max_linkhdr;
603                 if (isipv6) {
604                         bcopy(ip6, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip6_hdr));
605                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
606                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
607                 } else {
608                         bcopy(ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
609                         ip = mtod(m, struct ip *);
610                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
611                 }
612                 bcopy(th, nth, sizeof(struct tcphdr));
613                 flags = TH_ACK;
614         } else {
615                 m_freem(m->m_next);
616                 m->m_next = NULL;
617                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
618                 /* m_len is set later */
619                 tlen = 0;
620 #define xchg(a, b, type) { type t; t = a; a = b; b = t; }
621                 if (isipv6) {
622                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
623                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
624                 } else {
625                         xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
626                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
627                 }
628                 if (th != nth) {
629                         /*
630                          * this is usually a case when an extension header
631                          * exists between the IPv6 header and the
632                          * TCP header.
633                          */
634                         nth->th_sport = th->th_sport;
635                         nth->th_dport = th->th_dport;
636                 }
637                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
638 #undef xchg
639         }
640         if (isipv6) {
641                 ip6->ip6_flow = 0;
642                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
643                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
644                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof(struct tcphdr) + tlen));
645                 tlen += sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
646         } else {
647                 tlen += sizeof(struct tcpiphdr);
648                 ip->ip_len = tlen;
649                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
650         }
651         m->m_len = tlen;
652         m->m_pkthdr.len = tlen;
653         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
654         nth->th_seq = htonl(seq);
655         nth->th_ack = htonl(ack);
656         nth->th_x2 = 0;
657         nth->th_off = sizeof(struct tcphdr) >> 2;
658         nth->th_flags = flags;
659         if (tp != NULL)
660                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
661         else
662                 nth->th_win = htons((u_short)win);
663         nth->th_urp = 0;
664         if (isipv6) {
665                 nth->th_sum = 0;
666                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
667                                         sizeof(struct ip6_hdr),
668                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
669                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp ? tp->t_inpcb : NULL,
670                                                (ro6 && ro6->ro_rt) ?
671                                                 ro6->ro_rt->rt_ifp : NULL);
672         } else {
673                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
674                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
675                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
676                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
677         }
678 #ifdef TCPDEBUG
679         if (tp == NULL || (tp->t_inpcb->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
680                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
681 #endif
682         if (isipv6) {
683                 ip6_output(m, NULL, ro6, ipflags, NULL, NULL,
684                            tp ? tp->t_inpcb : NULL);
685                 if ((ro6 == &sro6) && (ro6->ro_rt != NULL)) {
686                         RTFREE(ro6->ro_rt);
687                         ro6->ro_rt = NULL;
688                 }
689         } else {
690                 ipflags |= IP_DEBUGROUTE;
691                 ip_output(m, NULL, ro, ipflags, NULL, tp ? tp->t_inpcb : NULL);
692                 if ((ro == &sro) && (ro->ro_rt != NULL)) {
693                         RTFREE(ro->ro_rt);
694                         ro->ro_rt = NULL;
695                 }
696         }
697 }
698
699 /*
700  * Create a new TCP control block, making an
701  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
702  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
703  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
704  */
705 struct tcpcb *
706 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
707 {
708         struct inp_tp *it;
709         struct tcpcb *tp;
710 #ifdef INET6
711         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
712 #else
713         const boolean_t isipv6 = FALSE;
714 #endif
715
716         it = (struct inp_tp *)inp;
717         tp = &it->tcb;
718         bzero(tp, sizeof(struct tcpcb));
719         LIST_INIT(&tp->t_segq);
720         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd = isipv6 ? tcp_v6mssdflt : tcp_mssdflt;
721
722         /* Set up our timeouts. */
723         tp->tt_rexmt = &it->inp_tp_rexmt;
724         tp->tt_persist = &it->inp_tp_persist;
725         tp->tt_keep = &it->inp_tp_keep;
726         tp->tt_2msl = &it->inp_tp_2msl;
727         tp->tt_delack = &it->inp_tp_delack;
728         tcp_inittimers(tp);
729
730         /*
731          * Zero out timer message.  We don't create it here,
732          * since the current CPU may not be the owner of this
733          * inpcb.
734          */
735         tp->tt_msg = &it->inp_tp_timermsg;
736         bzero(tp->tt_msg, sizeof(*tp->tt_msg));
737
738         if (tcp_do_rfc1323)
739                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE | TF_REQ_TSTMP);
740         if (tcp_do_rfc1644)
741                 tp->t_flags |= TF_REQ_CC;
742         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
743         tp->t_state = TCPS_CLOSED;
744         /*
745          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
746          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
747          * reasonable initial retransmit time.
748          */
749         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
750         tp->t_rttvar =
751             ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
752         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
753         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
754         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
755         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
756         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
757         tp->t_rcvtime = ticks;
758         /*
759          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
760          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
761          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
762          */
763         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
764         inp->inp_ppcb = tp;
765         tcp_sack_tcpcb_init(tp);
766         return (tp);            /* XXX */
767 }
768
769 /*
770  * Drop a TCP connection, reporting the specified error.
771  * If connection is synchronized, then send a RST to peer.
772  */
773 struct tcpcb *
774 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int error)
775 {
776         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
777
778         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
779                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
780                 tcp_output(tp);
781                 tcpstat.tcps_drops++;
782         } else
783                 tcpstat.tcps_conndrops++;
784         if (error == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
785                 error = tp->t_softerror;
786         so->so_error = error;
787         return (tcp_close(tp));
788 }
789
790 #ifdef SMP
791
792 struct netmsg_remwildcard {
793         struct netmsg           nm_netmsg;
794         struct inpcb            *nm_inp;
795         struct inpcbinfo        *nm_pcbinfo;
796 #if defined(INET6)
797         int                     nm_isinet6;
798 #else
799         int                     nm_unused01;
800 #endif
801 };
802
803 /*
804  * Wildcard inpcb's on SMP boxes must be removed from all cpus before the
805  * inp can be detached.  We do this by cycling through the cpus, ending up
806  * on the cpu controlling the inp last and then doing the disconnect.
807  */
808 static void
809 in_pcbremwildcardhash_handler(struct netmsg *msg0)
810 {
811         struct netmsg_remwildcard *msg = (struct netmsg_remwildcard *)msg0;
812         int cpu;
813
814         cpu = msg->nm_pcbinfo->cpu;
815
816         if (cpu == msg->nm_inp->inp_pcbinfo->cpu) {
817                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
818 #ifdef INET6
819                 if (msg->nm_isinet6)
820                         in6_pcbdetach(msg->nm_inp);
821                 else
822 #endif
823                         in_pcbdetach(msg->nm_inp);
824                 lwkt_replymsg(&msg->nm_netmsg.nm_lmsg, 0);
825         } else {
826                 in_pcbremwildcardhash_oncpu(msg->nm_inp, msg->nm_pcbinfo);
827                 cpu = (cpu + 1) % ncpus2;
828                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
829                 lwkt_forwardmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
830         }
831 }
832
833 #endif
834
835 /*
836  * Close a TCP control block:
837  *      discard all space held by the tcp
838  *      discard internet protocol block
839  *      wake up any sleepers
840  */
841 struct tcpcb *
842 tcp_close(struct tcpcb *tp)
843 {
844         struct tseg_qent *q;
845         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
846         struct socket *so = inp->inp_socket;
847         struct rtentry *rt;
848         boolean_t dosavessthresh;
849 #ifdef SMP
850         int cpu;
851 #endif
852 #ifdef INET6
853         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
854         boolean_t isafinet6 = (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6) != 0);
855 #else
856         const boolean_t isipv6 = FALSE;
857 #endif
858
859         /*
860          * The tp is not instantly destroyed in the wildcard case.  Setting
861          * the state to TCPS_TERMINATING will prevent the TCP stack from
862          * messing with it, though it should be noted that this change may
863          * not take effect on other cpus until we have chained the wildcard
864          * hash removal.
865          *
866          * XXX we currently depend on the BGL to synchronize the tp->t_state
867          * update and prevent other tcp protocol threads from accepting new
868          * connections on the listen socket we might be trying to close down.
869          */
870         KKASSERT(tp->t_state != TCPS_TERMINATING);
871         tp->t_state = TCPS_TERMINATING;
872
873         /*
874          * Make sure that all of our timers are stopped before we
875          * delete the PCB.  For listen TCP socket (tp->tt_msg == NULL),
876          * timers are never used.  If timer message is never created
877          * (tp->tt_msg->tt_tcb == NULL), timers are never used too.
878          */
879         if (tp->tt_msg != NULL && tp->tt_msg->tt_tcb != NULL) {
880                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_rexmt);
881                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_persist);
882                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_keep);
883                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_2msl);
884                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_delack);
885         }
886
887         if (tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ) {
888                 KKASSERT(tp->tt_cpu == mycpu->gd_cpuid);
889                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[tp->tt_cpu], tp, t_outputq);
890                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
891         }
892
893         /*
894          * If we got enough samples through the srtt filter,
895          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
896          * 'Enough' is arbitrarily defined as the 16 samples.
897          * 16 samples is enough for the srtt filter to converge
898          * to within 5% of the correct value; fewer samples and
899          * we could save a very bogus rtt.
900          *
901          * Don't update the default route's characteristics and don't
902          * update anything that the user "locked".
903          */
904         if (tp->t_rttupdated >= 16) {
905                 u_long i = 0;
906
907                 if (isipv6) {
908                         struct sockaddr_in6 *sin6;
909
910                         if ((rt = inp->in6p_route.ro_rt) == NULL)
911                                 goto no_valid_rt;
912                         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)rt_key(rt);
913                         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&sin6->sin6_addr))
914                                 goto no_valid_rt;
915                 } else
916                         if ((rt = inp->inp_route.ro_rt) == NULL ||
917                             ((struct sockaddr_in *)rt_key(rt))->
918                              sin_addr.s_addr == INADDR_ANY)
919                                 goto no_valid_rt;
920
921                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTT)) {
922                         i = tp->t_srtt * (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTT_SCALE));
923                         if (rt->rt_rmx.rmx_rtt && i)
924                                 /*
925                                  * filter this update to half the old & half
926                                  * the new values, converting scale.
927                                  * See route.h and tcp_var.h for a
928                                  * description of the scaling constants.
929                                  */
930                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt =
931                                     (rt->rt_rmx.rmx_rtt + i) / 2;
932                         else
933                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt = i;
934                         tcpstat.tcps_cachedrtt++;
935                 }
936                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTTVAR)) {
937                         i = tp->t_rttvar *
938                             (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTTVAR_SCALE));
939                         if (rt->rt_rmx.rmx_rttvar && i)
940                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar =
941                                     (rt->rt_rmx.rmx_rttvar + i) / 2;
942                         else
943                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar = i;
944                         tcpstat.tcps_cachedrttvar++;
945                 }
946                 /*
947                  * The old comment here said:
948                  * update the pipelimit (ssthresh) if it has been updated
949                  * already or if a pipesize was specified & the threshhold
950                  * got below half the pipesize.  I.e., wait for bad news
951                  * before we start updating, then update on both good
952                  * and bad news.
953                  *
954                  * But we want to save the ssthresh even if no pipesize is
955                  * specified explicitly in the route, because such
956                  * connections still have an implicit pipesize specified
957                  * by the global tcp_sendspace.  In the absence of a reliable
958                  * way to calculate the pipesize, it will have to do.
959                  */
960                 i = tp->snd_ssthresh;
961                 if (rt->rt_rmx.rmx_sendpipe != 0)
962                         dosavessthresh = (i < rt->rt_rmx.rmx_sendpipe/2);
963                 else
964                         dosavessthresh = (i < so->so_snd.ssb_hiwat/2);
965                 if (dosavessthresh ||
966                     (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_SSTHRESH) && (i != 0) &&
967                      (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh != 0))) {
968                         /*
969                          * convert the limit from user data bytes to
970                          * packets then to packet data bytes.
971                          */
972                         i = (i + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
973                         if (i < 2)
974                                 i = 2;
975                         i *= tp->t_maxseg +
976                              (isipv6 ?
977                               sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
978                               sizeof(struct tcpiphdr));
979                         if (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh)
980                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh =
981                                     (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh + i) / 2;
982                         else
983                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh = i;
984                         tcpstat.tcps_cachedssthresh++;
985                 }
986         }
987
988 no_valid_rt:
989         /* free the reassembly queue, if any */
990         while((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
991                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
992                 m_freem(q->tqe_m);
993                 FREE(q, M_TSEGQ);
994                 tcp_reass_qsize--;
995         }
996         /* throw away SACK blocks in scoreboard*/
997         if (TCP_DO_SACK(tp))
998                 tcp_sack_cleanup(&tp->scb);
999
1000         inp->inp_ppcb = NULL;
1001         soisdisconnected(so);
1002
1003         tcp_destroy_timermsg(tp);
1004
1005         /*
1006          * Discard the inp.  In the SMP case a wildcard inp's hash (created
1007          * by a listen socket or an INADDR_ANY udp socket) is replicated
1008          * for each protocol thread and must be removed in the context of
1009          * that thread.  This is accomplished by chaining the message
1010          * through the cpus.
1011          *
1012          * If the inp is not wildcarded we simply detach, which will remove
1013          * the any hashes still present for this inp.
1014          */
1015 #ifdef SMP
1016         if (inp->inp_flags & INP_WILDCARD_MP) {
1017                 struct netmsg_remwildcard *msg;
1018
1019                 cpu = (inp->inp_pcbinfo->cpu + 1) % ncpus2;
1020                 msg = kmalloc(sizeof(struct netmsg_remwildcard),
1021                               M_LWKTMSG, M_INTWAIT);
1022                 netmsg_init(&msg->nm_netmsg, &netisr_afree_rport, 0,
1023                             in_pcbremwildcardhash_handler);
1024 #ifdef INET6
1025                 msg->nm_isinet6 = isafinet6;
1026 #endif
1027                 msg->nm_inp = inp;
1028                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
1029                 lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
1030         } else
1031 #endif
1032         {
1033                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
1034 #ifdef INET6
1035                 if (isafinet6)
1036                         in6_pcbdetach(inp);
1037                 else
1038 #endif
1039                         in_pcbdetach(inp);
1040         }
1041         tcpstat.tcps_closed++;
1042         return (NULL);
1043 }
1044
1045 static __inline void
1046 tcp_drain_oncpu(struct inpcbhead *head)
1047 {
1048         struct inpcb *inpb;
1049         struct tcpcb *tcpb;
1050         struct tseg_qent *te;
1051
1052         LIST_FOREACH(inpb, head, inp_list) {
1053                 if (inpb->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1054                         continue;
1055                 if ((tcpb = intotcpcb(inpb))) {
1056                         while ((te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq)) != NULL) {
1057                                 LIST_REMOVE(te, tqe_q);
1058                                 m_freem(te->tqe_m);
1059                                 FREE(te, M_TSEGQ);
1060                                 tcp_reass_qsize--;
1061                         }
1062                 }
1063         }
1064 }
1065
1066 #ifdef SMP
1067 struct netmsg_tcp_drain {
1068         struct netmsg           nm_netmsg;
1069         struct inpcbhead        *nm_head;
1070 };
1071
1072 static void
1073 tcp_drain_handler(netmsg_t netmsg)
1074 {
1075         struct netmsg_tcp_drain *nm = (void *)netmsg;
1076
1077         tcp_drain_oncpu(nm->nm_head);
1078         lwkt_replymsg(&nm->nm_netmsg.nm_lmsg, 0);
1079 }
1080 #endif
1081
1082 void
1083 tcp_drain(void)
1084 {
1085 #ifdef SMP
1086         int cpu;
1087 #endif
1088
1089         if (!do_tcpdrain)
1090                 return;
1091
1092         /*
1093          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
1094          * if there is one...
1095          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
1096          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
1097          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
1098          *      useful.
1099          */
1100 #ifdef SMP
1101         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1102                 struct netmsg_tcp_drain *msg;
1103
1104                 if (cpu == mycpu->gd_cpuid) {
1105                         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[cpu].pcblisthead);
1106                 } else {
1107                         msg = kmalloc(sizeof(struct netmsg_tcp_drain),
1108                                     M_LWKTMSG, M_NOWAIT);
1109                         if (msg == NULL)
1110                                 continue;
1111                         netmsg_init(&msg->nm_netmsg, &netisr_afree_rport, 0,
1112                                     tcp_drain_handler);
1113                         msg->nm_head = &tcbinfo[cpu].pcblisthead;
1114                         lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
1115                 }
1116         }
1117 #else
1118         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[0].pcblisthead);
1119 #endif
1120 }
1121
1122 /*
1123  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
1124  * store error as soft error, but wake up user
1125  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
1126  *
1127  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
1128  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
1129  */
1130 static void
1131 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
1132 {
1133         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1134
1135         /*
1136          * Ignore some errors if we are hooked up.
1137          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
1138          * and receives a second error, give up now.  This is better
1139          * than waiting a long time to establish a connection that
1140          * can never complete.
1141          */
1142         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1143              (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
1144               error == EHOSTDOWN)) {
1145                 return;
1146         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
1147             tp->t_softerror)
1148                 tcp_drop(tp, error);
1149         else
1150                 tp->t_softerror = error;
1151 #if 0
1152         wakeup(&so->so_timeo);
1153         sorwakeup(so);
1154         sowwakeup(so);
1155 #endif
1156 }
1157
1158 static int
1159 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1160 {
1161         int error, i, n;
1162         struct inpcb *marker;
1163         struct inpcb *inp;
1164         inp_gen_t gencnt;
1165         globaldata_t gd;
1166         int origcpu, ccpu;
1167
1168         error = 0;
1169         n = 0;
1170
1171         /*
1172          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
1173          * resource-intensive to repeat twice on every request.
1174          */
1175         if (req->oldptr == NULL) {
1176                 for (ccpu = 0; ccpu < ncpus; ++ccpu) {
1177                         gd = globaldata_find(ccpu);
1178                         n += tcbinfo[gd->gd_cpuid].ipi_count;
1179                 }
1180                 req->oldidx = (n + n/8 + 10) * sizeof(struct xtcpcb);
1181                 return (0);
1182         }
1183
1184         if (req->newptr != NULL)
1185                 return (EPERM);
1186
1187         marker = kmalloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1188         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1189
1190         /*
1191          * OK, now we're committed to doing something.  Run the inpcb list
1192          * for each cpu in the system and construct the output.  Use a
1193          * list placemarker to deal with list changes occuring during
1194          * copyout blockages (but otherwise depend on being on the correct
1195          * cpu to avoid races).
1196          */
1197         origcpu = mycpu->gd_cpuid;
1198         for (ccpu = 1; ccpu <= ncpus && error == 0; ++ccpu) {
1199                 globaldata_t rgd;
1200                 caddr_t inp_ppcb;
1201                 struct xtcpcb xt;
1202                 int cpu_id;
1203
1204                 cpu_id = (origcpu + ccpu) % ncpus;
1205                 if ((smp_active_mask & (1 << cpu_id)) == 0)
1206                         continue;
1207                 rgd = globaldata_find(cpu_id);
1208                 lwkt_setcpu_self(rgd);
1209
1210                 gencnt = tcbinfo[cpu_id].ipi_gencnt;
1211                 n = tcbinfo[cpu_id].ipi_count;
1212
1213                 LIST_INSERT_HEAD(&tcbinfo[cpu_id].pcblisthead, marker, inp_list);
1214                 i = 0;
1215                 while ((inp = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL && i < n) {
1216                         /*
1217                          * process a snapshot of pcbs, ignoring placemarkers
1218                          * and using our own to allow SYSCTL_OUT to block.
1219                          */
1220                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1221                         LIST_INSERT_AFTER(inp, marker, inp_list);
1222
1223                         if (inp->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1224                                 continue;
1225                         if (inp->inp_gencnt > gencnt)
1226                                 continue;
1227                         if (prison_xinpcb(req->td, inp))
1228                                 continue;
1229
1230                         xt.xt_len = sizeof xt;
1231                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
1232                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
1233                         if (inp_ppcb != NULL)
1234                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1235                         else
1236                                 bzero(&xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1237                         if (inp->inp_socket)
1238                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
1239                         if ((error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt)) != 0)
1240                                 break;
1241                         ++i;
1242                 }
1243                 LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1244                 if (error == 0 && i < n) {
1245                         bzero(&xt, sizeof xt);
1246                         xt.xt_len = sizeof xt;
1247                         while (i < n) {
1248                                 error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
1249                                 if (error)
1250                                         break;
1251                                 ++i;
1252                         }
1253                 }
1254         }
1255
1256         /*
1257          * Make sure we are on the same cpu we were on originally, since
1258          * higher level callers expect this.  Also don't pollute caches with
1259          * migrated userland data by (eventually) returning to userland
1260          * on a different cpu.
1261          */
1262         lwkt_setcpu_self(globaldata_find(origcpu));
1263         kfree(marker, M_TEMP);
1264         return (error);
1265 }
1266
1267 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1268             tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1269
1270 static int
1271 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1272 {
1273         struct sockaddr_in addrs[2];
1274         struct inpcb *inp;
1275         int cpu;
1276         int error;
1277
1278         error = priv_check(req->td, PRIV_ROOT);
1279         if (error != 0)
1280                 return (error);
1281         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1282         if (error != 0)
1283                 return (error);
1284         crit_enter();
1285         cpu = tcp_addrcpu(addrs[1].sin_addr.s_addr, addrs[1].sin_port,
1286             addrs[0].sin_addr.s_addr, addrs[0].sin_port);
1287         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], addrs[1].sin_addr,
1288             addrs[1].sin_port, addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1289         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1290                 error = ENOENT;
1291                 goto out;
1292         }
1293         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1294 out:
1295         crit_exit();
1296         return (error);
1297 }
1298
1299 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1300     0, 0, tcp_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP connection");
1301
1302 #ifdef INET6
1303 static int
1304 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1305 {
1306         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1307         struct inpcb *inp;
1308         int error;
1309         boolean_t mapped = FALSE;
1310
1311         error = priv_check(req->td, PRIV_ROOT);
1312         if (error != 0)
1313                 return (error);
1314         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1315         if (error != 0)
1316                 return (error);
1317         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1318                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1319                         mapped = TRUE;
1320                 else
1321                         return (EINVAL);
1322         }
1323         crit_enter();
1324         if (mapped) {
1325                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1326                     *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1327                     addrs[1].sin6_port,
1328                     *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1329                     addrs[0].sin6_port,
1330                     0, NULL);
1331         } else {
1332                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1333                     &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1334                     &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port,
1335                     0, NULL);
1336         }
1337         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1338                 error = ENOENT;
1339                 goto out;
1340         }
1341         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1342 out:
1343         crit_exit();
1344         return (error);
1345 }
1346
1347 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1348             0, 0,
1349             tcp6_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP6 connection");
1350 #endif
1351
1352 struct netmsg_tcp_notify {
1353         struct netmsg   nm_nmsg;
1354         void            (*nm_notify)(struct inpcb *, int);
1355         struct in_addr  nm_faddr;
1356         int             nm_arg;
1357 };
1358
1359 static void
1360 tcp_notifyall_oncpu(struct netmsg *netmsg)
1361 {
1362         struct netmsg_tcp_notify *nmsg = (struct netmsg_tcp_notify *)netmsg;
1363         int nextcpu;
1364
1365         in_pcbnotifyall(&tcbinfo[mycpuid].pcblisthead, nmsg->nm_faddr,
1366                         nmsg->nm_arg, nmsg->nm_notify);
1367
1368         nextcpu = mycpuid + 1;
1369         if (nextcpu < ncpus2)
1370                 lwkt_forwardmsg(tcp_cport(nextcpu), &netmsg->nm_lmsg);
1371         else
1372                 lwkt_replymsg(&netmsg->nm_lmsg, 0);
1373 }
1374
1375 void
1376 tcp_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *vip)
1377 {
1378         struct ip *ip = vip;
1379         struct tcphdr *th;
1380         struct in_addr faddr;
1381         struct inpcb *inp;
1382         struct tcpcb *tp;
1383         void (*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1384         tcp_seq icmpseq;
1385         int arg, cpu;
1386
1387         if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0) {
1388                 return;
1389         }
1390
1391         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1392         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1393                 return;
1394
1395         arg = inetctlerrmap[cmd];
1396         if (cmd == PRC_QUENCH) {
1397                 notify = tcp_quench;
1398         } else if (icmp_may_rst &&
1399                    (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1400                     cmd == PRC_UNREACH_PORT ||
1401                     cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) &&
1402                    ip != NULL) {
1403                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1404         } else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1405                 struct icmp *icmp = (struct icmp *)
1406                     ((caddr_t)ip - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1407
1408                 arg = ntohs(icmp->icmp_nextmtu);
1409                 notify = tcp_mtudisc;
1410         } else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd)) {
1411                 ip = NULL;
1412                 notify = in_rtchange;
1413         } else if (cmd == PRC_HOSTDEAD) {
1414                 ip = NULL;
1415         }
1416
1417         if (ip != NULL) {
1418                 crit_enter();
1419                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip +
1420                                        (IP_VHL_HL(ip->ip_vhl) << 2));
1421                 cpu = tcp_addrcpu(faddr.s_addr, th->th_dport,
1422                                   ip->ip_src.s_addr, th->th_sport);
1423                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], faddr, th->th_dport,
1424                                         ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1425                 if ((inp != NULL) && (inp->inp_socket != NULL)) {
1426                         icmpseq = htonl(th->th_seq);
1427                         tp = intotcpcb(inp);
1428                         if (SEQ_GEQ(icmpseq, tp->snd_una) &&
1429                             SEQ_LT(icmpseq, tp->snd_max))
1430                                 (*notify)(inp, arg);
1431                 } else {
1432                         struct in_conninfo inc;
1433
1434                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1435                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1436                         inc.inc_faddr = faddr;
1437                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1438 #ifdef INET6
1439                         inc.inc_isipv6 = 0;
1440 #endif
1441                         syncache_unreach(&inc, th);
1442                 }
1443                 crit_exit();
1444         } else {
1445                 struct netmsg_tcp_notify nmsg;
1446
1447                 KKASSERT(&curthread->td_msgport == cpu_portfn(0));
1448                 netmsg_init(&nmsg.nm_nmsg, &curthread->td_msgport, 0,
1449                             tcp_notifyall_oncpu);
1450                 nmsg.nm_faddr = faddr;
1451                 nmsg.nm_arg = arg;
1452                 nmsg.nm_notify = notify;
1453
1454                 lwkt_domsg(tcp_cport(0), &nmsg.nm_nmsg.nm_lmsg, 0);
1455         }
1456 }
1457
1458 #ifdef INET6
1459 void
1460 tcp6_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *d)
1461 {
1462         struct tcphdr th;
1463         void (*notify) (struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1464         struct ip6_hdr *ip6;
1465         struct mbuf *m;
1466         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1467         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1468         int off;
1469         struct tcp_portonly {
1470                 u_int16_t th_sport;
1471                 u_int16_t th_dport;
1472         } *thp;
1473         int arg;
1474
1475         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1476             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1477                 return;
1478
1479         arg = 0;
1480         if (cmd == PRC_QUENCH)
1481                 notify = tcp_quench;
1482         else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1483                 struct ip6ctlparam *ip6cp = d;
1484                 struct icmp6_hdr *icmp6 = ip6cp->ip6c_icmp6;
1485
1486                 arg = ntohl(icmp6->icmp6_mtu);
1487                 notify = tcp_mtudisc;
1488         } else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1489                  ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0)) {
1490                 return;
1491         }
1492
1493         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1494         if (d != NULL) {
1495                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1496                 m = ip6cp->ip6c_m;
1497                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1498                 off = ip6cp->ip6c_off;
1499                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1500         } else {
1501                 m = NULL;
1502                 ip6 = NULL;
1503                 off = 0;        /* fool gcc */
1504                 sa6_src = &sa6_any;
1505         }
1506
1507         if (ip6 != NULL) {
1508                 struct in_conninfo inc;
1509                 /*
1510                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1511                  * M and OFF are valid.
1512                  */
1513
1514                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1515                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof *thp)
1516                         return;
1517
1518                 bzero(&th, sizeof th);
1519                 m_copydata(m, off, sizeof *thp, (caddr_t)&th);
1520
1521                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, th.th_dport,
1522                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1523                     th.th_sport, cmd, arg, notify);
1524
1525                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1526                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1527                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1528                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1529                 inc.inc_isipv6 = 1;
1530                 syncache_unreach(&inc, &th);
1531         } else
1532                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, 0,
1533                     (const struct sockaddr *)sa6_src, 0, cmd, arg, notify);
1534 }
1535 #endif
1536
1537 /*
1538  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1539  *
1540  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1541  * 1.  In SYN-ACK packets.
1542  * 2.  In SYN packets.
1543  *
1544  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1545  * tcp_syncache.c for details.
1546  *
1547  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1548  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1549  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1550  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1551  * RFC 1948 is used to generate sequence numbers.
1552  *
1553  * Implementation details:
1554  *
1555  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1556  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1557  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1558  * before rollover.
1559  *
1560  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1561  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1562  * as reseeding should not be necessary.
1563  *
1564  */
1565
1566 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1567
1568 u_char isn_secret[32];
1569 int isn_last_reseed;
1570 MD5_CTX isn_ctx;
1571
1572 tcp_seq
1573 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1574 {
1575         u_int32_t md5_buffer[4];
1576         tcp_seq new_isn;
1577
1578         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1579         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1580              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1581                 < (u_int)ticks))) {
1582                 read_random_unlimited(&isn_secret, sizeof isn_secret);
1583                 isn_last_reseed = ticks;
1584         }
1585
1586         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1587         MD5Init(&isn_ctx);
1588         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1589         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1590 #ifdef INET6
1591         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) {
1592                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1593                           sizeof(struct in6_addr));
1594                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1595                           sizeof(struct in6_addr));
1596         } else
1597 #endif
1598         {
1599                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1600                           sizeof(struct in_addr));
1601                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1602                           sizeof(struct in_addr));
1603         }
1604         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1605         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1606         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1607         new_isn += ticks * (ISN_BYTES_PER_SECOND / hz);
1608         return (new_isn);
1609 }
1610
1611 /*
1612  * When a source quench is received, close congestion window
1613  * to one segment.  We will gradually open it again as we proceed.
1614  */
1615 void
1616 tcp_quench(struct inpcb *inp, int error)
1617 {
1618         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1619
1620         if (tp != NULL) {
1621                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1622                 tp->snd_wacked = 0;
1623         }
1624 }
1625
1626 /*
1627  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1628  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1629  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1630  */
1631 void
1632 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int error)
1633 {
1634         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1635
1636         if ((tp != NULL) && (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT))
1637                 tcp_drop(tp, error);
1638 }
1639
1640 /*
1641  * When a `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1642  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1643  * since we know the packet we just sent was dropped.
1644  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1645  */
1646 void
1647 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int mtu)
1648 {
1649         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1650         struct rtentry *rt;
1651         struct socket *so = inp->inp_socket;
1652         int maxopd, mss;
1653 #ifdef INET6
1654         boolean_t isipv6 = ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
1655 #else
1656         const boolean_t isipv6 = FALSE;
1657 #endif
1658
1659         if (tp == NULL)
1660                 return;
1661
1662         /*
1663          * If no MTU is provided in the ICMP message, use the
1664          * next lower likely value, as specified in RFC 1191.
1665          */
1666         if (mtu == 0) {
1667                 int oldmtu;
1668
1669                 oldmtu = tp->t_maxopd + 
1670                     (isipv6 ?
1671                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1672                      sizeof(struct tcpiphdr));
1673                 mtu = ip_next_mtu(oldmtu, 0);
1674         }
1675
1676         if (isipv6)
1677                 rt = tcp_rtlookup6(&inp->inp_inc);
1678         else
1679                 rt = tcp_rtlookup(&inp->inp_inc);
1680         if (rt != NULL) {
1681                 struct rmxp_tao *taop = rmx_taop(rt->rt_rmx);
1682
1683                 if (rt->rt_rmx.rmx_mtu != 0 && rt->rt_rmx.rmx_mtu < mtu)
1684                         mtu = rt->rt_rmx.rmx_mtu;
1685
1686                 maxopd = mtu -
1687                     (isipv6 ?
1688                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1689                      sizeof(struct tcpiphdr));
1690
1691                 /*
1692                  * XXX - The following conditional probably violates the TCP
1693                  * spec.  The problem is that, since we don't know the
1694                  * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1695                  * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1696                  * never actually take place, because the conservative
1697                  * default is much less than the MTUs typically seen
1698                  * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1699                  * this under the carpet.
1700                  *
1701                  * The conservative default might not actually be a problem
1702                  * if the only case this occurs is when sending an initial
1703                  * SYN with options and data to a host we've never talked
1704                  * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1705                  * will get recorded and the new parameters should get
1706                  * recomputed.  For Further Study.
1707                  */
1708                 if (taop->tao_mssopt != 0 && taop->tao_mssopt < maxopd)
1709                         maxopd = taop->tao_mssopt;
1710         } else
1711                 maxopd = mtu -
1712                     (isipv6 ?
1713                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1714                      sizeof(struct tcpiphdr));
1715
1716         if (tp->t_maxopd <= maxopd)
1717                 return;
1718         tp->t_maxopd = maxopd;
1719
1720         mss = maxopd;
1721         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP | TF_NOOPT)) ==
1722                            (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP))
1723                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1724
1725         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_CC | TF_RCVD_CC | TF_NOOPT)) ==
1726                            (TF_REQ_CC | TF_RCVD_CC))
1727                 mss -= TCPOLEN_CC_APPA;
1728
1729         /* round down to multiple of MCLBYTES */
1730 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0    /* test if MCLBYTES power of 2 */
1731         if (mss > MCLBYTES)
1732                 mss &= ~(MCLBYTES - 1); 
1733 #else
1734         if (mss > MCLBYTES)
1735                 mss = (mss / MCLBYTES) * MCLBYTES;
1736 #endif
1737
1738         if (so->so_snd.ssb_hiwat < mss)
1739                 mss = so->so_snd.ssb_hiwat;
1740
1741         tp->t_maxseg = mss;
1742         tp->t_rtttime = 0;
1743         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1744         tcp_output(tp);
1745         tcpstat.tcps_mturesent++;
1746 }
1747
1748 /*
1749  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1750  * is found and it cannot be allocated the return NULL.  This routine
1751  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1752  * to get the interface MTU.
1753  */
1754 struct rtentry *
1755 tcp_rtlookup(struct in_conninfo *inc)
1756 {
1757         struct route *ro = &inc->inc_route;
1758
1759         if (ro->ro_rt == NULL || !(ro->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1760                 /* No route yet, so try to acquire one */
1761                 if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1762                         /*
1763                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1764                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1765                          */
1766                         bzero(&ro->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in));
1767                         ro->ro_dst.sa_family = AF_INET;
1768                         ro->ro_dst.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1769                         ((struct sockaddr_in *) &ro->ro_dst)->sin_addr =
1770                             inc->inc_faddr;
1771                         rtalloc(ro);
1772                 }
1773         }
1774         return (ro->ro_rt);
1775 }
1776
1777 #ifdef INET6
1778 struct rtentry *
1779 tcp_rtlookup6(struct in_conninfo *inc)
1780 {
1781         struct route_in6 *ro6 = &inc->inc6_route;
1782
1783         if (ro6->ro_rt == NULL || !(ro6->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1784                 /* No route yet, so try to acquire one */
1785                 if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1786                         /*
1787                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1788                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1789                          */
1790                         bzero(&ro6->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in6));
1791                         ro6->ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1792                         ro6->ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1793                         ro6->ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1794                         rtalloc((struct route *)ro6);
1795                 }
1796         }
1797         return (ro6->ro_rt);
1798 }
1799 #endif
1800
1801 #ifdef IPSEC
1802 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1803 size_t
1804 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1805 {
1806         struct inpcb *inp;
1807         struct mbuf *m;
1808         size_t hdrsiz;
1809         struct ip *ip;
1810         struct tcphdr *th;
1811
1812         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1813                 return (0);
1814         MGETHDR(m, MB_DONTWAIT, MT_DATA);
1815         if (!m)
1816                 return (0);
1817
1818 #ifdef INET6
1819         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
1820                 struct ip6_hdr *ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1821
1822                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1823                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1824                     sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1825                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
1826                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1827         } else
1828 #endif
1829         {
1830                 ip = mtod(m, struct ip *);
1831                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1832                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1833                 tcp_fillheaders(tp, ip, th);
1834                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1835         }
1836
1837         m_free(m);
1838         return (hdrsiz);
1839 }
1840 #endif
1841
1842 /*
1843  * Return a pointer to the cached information about the remote host.
1844  * The cached information is stored in the protocol specific part of
1845  * the route metrics.
1846  */
1847 struct rmxp_tao *
1848 tcp_gettaocache(struct in_conninfo *inc)
1849 {
1850         struct rtentry *rt;
1851
1852 #ifdef INET6
1853         if (inc->inc_isipv6)
1854                 rt = tcp_rtlookup6(inc);
1855         else
1856 #endif
1857                 rt = tcp_rtlookup(inc);
1858
1859         /* Make sure this is a host route and is up. */
1860         if (rt == NULL ||
1861             (rt->rt_flags & (RTF_UP | RTF_HOST)) != (RTF_UP | RTF_HOST))
1862                 return (NULL);
1863
1864         return (rmx_taop(rt->rt_rmx));
1865 }
1866
1867 /*
1868  * Clear all the TAO cache entries, called from tcp_init.
1869  *
1870  * XXX
1871  * This routine is just an empty one, because we assume that the routing
1872  * routing tables are initialized at the same time when TCP, so there is
1873  * nothing in the cache left over.
1874  */
1875 static void
1876 tcp_cleartaocache(void)
1877 {
1878 }
1879
1880 /*
1881  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1882  *
1883  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1884  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1885  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1886  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1887  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1888  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1889  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1890  * side of the connection.
1891  *
1892  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1893  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1894  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1895  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1896  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1897  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1898  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1899  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1900  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1901  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1902  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1903  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1904  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1905  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1906  * resources.
1907  *
1908  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1909  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1910  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1911  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1912  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1913  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1914  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1915  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1916  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1917  * implementing the same algorithm.
1918  *
1919  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1920  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1921  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1922  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1923  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1924  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1925  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1926  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1927  * which to extend the algorithm.
1928  */
1929 void
1930 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1931 {
1932         u_long bw;
1933         u_long bwnd;
1934         int save_ticks;
1935         int delta_ticks;
1936
1937         /*
1938          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1939          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1940          */
1941         if (!tcp_inflight_enable) {
1942                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1943                 tp->snd_bandwidth = 0;
1944                 return;
1945         }
1946
1947         /*
1948          * Validate the delta time.  If a connection is new or has been idle
1949          * a long time we have to reset the bandwidth calculator.
1950          */
1951         save_ticks = ticks;
1952         delta_ticks = save_ticks - tp->t_bw_rtttime;
1953         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || delta_ticks < 0 || delta_ticks > hz * 10) {
1954                 tp->t_bw_rtttime = ticks;
1955                 tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1956                 if (tp->snd_bandwidth == 0)
1957                         tp->snd_bandwidth = tcp_inflight_min;
1958                 return;
1959         }
1960         if (delta_ticks == 0)
1961                 return;
1962
1963         /*
1964          * Sanity check, plus ignore pure window update acks.
1965          */
1966         if ((int)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) <= 0)
1967                 return;
1968
1969         /*
1970          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1971          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1972          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1973          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1974          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1975          * increases.
1976          */
1977         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz / delta_ticks;
1978         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1979         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1980         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1981
1982         tp->snd_bandwidth = bw;
1983
1984         /*
1985          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1986          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1987          * spot and also handles the bandwidth run-up case.  Without the
1988          * slop we could be locking ourselves into a lower bandwidth.
1989          *
1990          * Situations Handled:
1991          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1992          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1993          *          specified, and also does a good job preventing
1994          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1995          *          (at least for the transmit side).
1996          *
1997          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1998          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1999          *          increases).
2000          *
2001          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
2002          *          connections implementing the same algorithm (this may need
2003          *          a little work).
2004          *
2005          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
2006          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be on
2007          *          very slow connections.  A value no smaller then 5 should
2008          *          be used, but only reduce this default if you have no other
2009          *          choice.
2010          */
2011
2012 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
2013         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) +
2014                tcp_inflight_stab * (int)tp->t_maxseg / 10;
2015 #undef USERTT
2016
2017         if (tcp_inflight_debug > 0) {
2018                 static int ltime;
2019                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
2020                         ltime = ticks;
2021                         kprintf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
2022                                 tp, bw, tp->t_rttbest, tp->t_srtt, bwnd);
2023                 }
2024         }
2025         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
2026                 bwnd = tcp_inflight_min;
2027         if (bwnd > tcp_inflight_max)
2028                 bwnd = tcp_inflight_max;
2029         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
2030                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
2031         tp->snd_bwnd = bwnd;
2032 }