kernel - Replace zalloc zones with kmalloc for PCBs
[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 <net/route.h>
97 #include <net/if.h>
98 #include <net/netisr.h>
99
100 #define _IP_VHL
101 #include <netinet/in.h>
102 #include <netinet/in_systm.h>
103 #include <netinet/ip.h>
104 #include <netinet/ip6.h>
105 #include <netinet/in_pcb.h>
106 #include <netinet6/in6_pcb.h>
107 #include <netinet/in_var.h>
108 #include <netinet/ip_var.h>
109 #include <netinet6/ip6_var.h>
110 #include <netinet/ip_icmp.h>
111 #ifdef INET6
112 #include <netinet/icmp6.h>
113 #endif
114 #include <netinet/tcp.h>
115 #include <netinet/tcp_fsm.h>
116 #include <netinet/tcp_seq.h>
117 #include <netinet/tcp_timer.h>
118 #include <netinet/tcp_timer2.h>
119 #include <netinet/tcp_var.h>
120 #include <netinet6/tcp6_var.h>
121 #include <netinet/tcpip.h>
122 #ifdef TCPDEBUG
123 #include <netinet/tcp_debug.h>
124 #endif
125 #include <netinet6/ip6protosw.h>
126
127 #ifdef IPSEC
128 #include <netinet6/ipsec.h>
129 #ifdef INET6
130 #include <netinet6/ipsec6.h>
131 #endif
132 #endif
133
134 #ifdef FAST_IPSEC
135 #include <netproto/ipsec/ipsec.h>
136 #ifdef INET6
137 #include <netproto/ipsec/ipsec6.h>
138 #endif
139 #define IPSEC
140 #endif
141
142 #include <sys/md5.h>
143 #include <machine/smp.h>
144
145 #include <sys/msgport2.h>
146 #include <sys/mplock2.h>
147 #include <net/netmsg2.h>
148
149 #if !defined(KTR_TCP)
150 #define KTR_TCP         KTR_ALL
151 #endif
152 KTR_INFO_MASTER(tcp);
153 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, rxmsg, 0, "tcp getmsg", 0);
154 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, wait, 1, "tcp waitmsg", 0);
155 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, delayed, 2, "tcp execute delayed ops", 0);
156 #define logtcp(name)    KTR_LOG(tcp_ ## name)
157
158 struct inpcbinfo tcbinfo[MAXCPU];
159 struct tcpcbackqhead tcpcbackq[MAXCPU];
160
161 int tcp_mpsafe_proto = 0;
162 TUNABLE_INT("net.inet.tcp.mpsafe_proto", &tcp_mpsafe_proto);
163
164 static int tcp_mpsafe_thread = NETMSG_SERVICE_ADAPTIVE;
165 TUNABLE_INT("net.inet.tcp.mpsafe_thread", &tcp_mpsafe_thread);
166 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, mpsafe_thread, CTLFLAG_RW,
167            &tcp_mpsafe_thread, 0,
168            "0:BGL, 1:Adaptive BGL, 2:No BGL(experimental)");
169
170 int tcp_mssdflt = TCP_MSS;
171 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW,
172     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
173
174 #ifdef INET6
175 int tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
176 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt, CTLFLAG_RW,
177     &tcp_v6mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
178 #endif
179
180 /*
181  * Minimum MSS we accept and use. This prevents DoS attacks where
182  * we are forced to a ridiculous low MSS like 20 and send hundreds
183  * of packets instead of one. The effect scales with the available
184  * bandwidth and quickly saturates the CPU and network interface
185  * with packet generation and sending. Set to zero to disable MINMSS
186  * checking. This setting prevents us from sending too small packets.
187  */
188 int tcp_minmss = TCP_MINMSS;
189 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, minmss, CTLFLAG_RW,
190     &tcp_minmss , 0, "Minmum TCP Maximum Segment Size");
191
192 #if 0
193 static int tcp_rttdflt = TCPTV_SRTTDFLT / PR_SLOWHZ;
194 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_RTTDFLT, rttdflt, CTLFLAG_RW,
195     &tcp_rttdflt, 0, "Default maximum TCP Round Trip Time");
196 #endif
197
198 int tcp_do_rfc1323 = 1;
199 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW,
200     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
201
202 static int tcp_tcbhashsize = 0;
203 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RD,
204      &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control block hashtable");
205
206 static int do_tcpdrain = 1;
207 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW, &do_tcpdrain, 0,
208      "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
209
210 static int icmp_may_rst = 1;
211 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW, &icmp_may_rst, 0,
212     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
213
214 static int tcp_isn_reseed_interval = 0;
215 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
216     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
217
218 /*
219  * TCP bandwidth limiting sysctls.  The inflight limiter is now turned on
220  * by default, but with generous values which should allow maximal
221  * bandwidth.  In particular, the slop defaults to 50 (5 packets).
222  *
223  * The reason for doing this is that the limiter is the only mechanism we
224  * have which seems to do a really good job preventing receiver RX rings
225  * on network interfaces from getting blown out.  Even though GigE/10GigE
226  * is supposed to flow control it looks like either it doesn't actually
227  * do it or Open Source drivers do not properly enable it.
228  *
229  * People using the limiter to reduce bottlenecks on slower WAN connections
230  * should set the slop to 20 (2 packets).
231  */
232 static int tcp_inflight_enable = 1;
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 = 50;
249 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_stab, CTLFLAG_RW,
250     &tcp_inflight_stab, 0, "Slop in maximal packets / 10 (20 = 3 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_notify (struct inpcb *, int);
257
258 struct tcp_stats tcpstats_percpu[MAXCPU];
259 #ifdef SMP
260 static int
261 sysctl_tcpstats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
262 {
263         int cpu, error = 0;
264
265         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
266                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, &tcpstats_percpu[cpu],
267                                         sizeof(struct tcp_stats))))
268                         break;
269                 if ((error = SYSCTL_IN(req, &tcpstats_percpu[cpu],
270                                        sizeof(struct tcp_stats))))
271                         break;
272         }
273
274         return (error);
275 }
276 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
277     0, 0, sysctl_tcpstats, "S,tcp_stats", "TCP statistics");
278 #else
279 SYSCTL_STRUCT(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, CTLFLAG_RW,
280     &tcpstat, tcp_stats, "TCP statistics");
281 #endif
282
283 /*
284  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
285  *
286  * Note that this can be overridden by the kernel environment
287  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
288  */
289 #ifndef TCBHASHSIZE
290 #define TCBHASHSIZE     512
291 #endif
292
293 /*
294  * This is the actual shape of what we allocate using the zone
295  * allocator.  Doing it this way allows us to protect both structures
296  * using the same generation count, and also eliminates the overhead
297  * of allocating tcpcbs separately.  By hiding the structure here,
298  * we avoid changing most of the rest of the code (although it needs
299  * to be changed, eventually, for greater efficiency).
300  */
301 #define ALIGNMENT       32
302 #define ALIGNM1         (ALIGNMENT - 1)
303 struct  inp_tp {
304         union {
305                 struct  inpcb inp;
306                 char    align[(sizeof(struct inpcb) + ALIGNM1) & ~ALIGNM1];
307         } inp_tp_u;
308         struct  tcpcb tcb;
309         struct  tcp_callout inp_tp_rexmt;
310         struct  tcp_callout inp_tp_persist;
311         struct  tcp_callout inp_tp_keep;
312         struct  tcp_callout inp_tp_2msl;
313         struct  tcp_callout inp_tp_delack;
314         struct  netmsg_tcp_timer inp_tp_timermsg;
315 };
316 #undef ALIGNMENT
317 #undef ALIGNM1
318
319 /*
320  * Tcp initialization
321  */
322 void
323 tcp_init(void)
324 {
325         struct inpcbporthead *porthashbase;
326         u_long porthashmask;
327         int hashsize = TCBHASHSIZE;
328         int cpu;
329
330         /*
331          * note: tcptemp is used for keepalives, and it is ok for an
332          * allocation to fail so do not specify MPF_INT.
333          */
334         mpipe_init(&tcptemp_mpipe, M_TCPTEMP, sizeof(struct tcptemp),
335                     25, -1, 0, NULL);
336
337         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
338         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
339         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
340         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
341         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
342         tcp_msl = TCPTV_MSL;
343         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
344         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
345
346         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
347         if (!powerof2(hashsize)) {
348                 kprintf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
349                 hashsize = 512; /* safe default */
350         }
351         tcp_tcbhashsize = hashsize;
352         porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB, &porthashmask);
353
354         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
355                 in_pcbinfo_init(&tcbinfo[cpu]);
356                 tcbinfo[cpu].cpu = cpu;
357                 tcbinfo[cpu].hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
358                     &tcbinfo[cpu].hashmask);
359                 tcbinfo[cpu].porthashbase = porthashbase;
360                 tcbinfo[cpu].porthashmask = porthashmask;
361                 tcbinfo[cpu].wildcardhashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
362                     &tcbinfo[cpu].wildcardhashmask);
363                 tcbinfo[cpu].ipi_size = sizeof(struct inp_tp);
364                 TAILQ_INIT(&tcpcbackq[cpu]);
365         }
366
367         tcp_reass_maxseg = nmbclusters / 16;
368         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.reass.maxsegments", &tcp_reass_maxseg);
369
370 #ifdef INET6
371 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
372 #else
373 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
374 #endif
375         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
376                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
377         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
378                 panic("tcp_init");
379 #undef TCP_MINPROTOHDR
380
381         /*
382          * Initialize TCP statistics counters for each CPU.
383          */
384 #ifdef SMP
385         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
386                 bzero(&tcpstats_percpu[cpu], sizeof(struct tcp_stats));
387         }
388 #else
389         bzero(&tcpstat, sizeof(struct tcp_stats));
390 #endif
391
392         syncache_init();
393         tcp_thread_init();
394 }
395
396 void
397 tcpmsg_service_loop(void *dummy)
398 {
399         struct netmsg *msg;
400         int mplocked;
401
402         /*
403          * Thread was started with TDF_MPSAFE
404          */
405         mplocked = 0;
406
407         while ((msg = lwkt_waitport(&curthread->td_msgport, 0))) {
408                 do {
409                         logtcp(rxmsg);
410                         mplocked = netmsg_service(msg, tcp_mpsafe_thread,
411                                                   mplocked);
412                 } while ((msg = lwkt_getport(&curthread->td_msgport)) != NULL);
413
414                 logtcp(delayed);
415                 tcp_willblock(mplocked);
416                 logtcp(wait);
417         }
418 }
419
420 static void
421 tcp_willblock(int mplocked)
422 {
423         struct tcpcb *tp;
424         int cpu = mycpu->gd_cpuid;
425         int unlock = 0;
426
427         if (!mplocked && !tcp_mpsafe_proto) {
428                 if (TAILQ_EMPTY(&tcpcbackq[cpu]))
429                         return;
430
431                 get_mplock();
432                 mplocked = 1;
433                 unlock = 1;
434         }
435
436         while ((tp = TAILQ_FIRST(&tcpcbackq[cpu])) != NULL) {
437                 KKASSERT(tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ);
438                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
439                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[cpu], tp, t_outputq);
440                 tcp_output(tp);
441         }
442
443         if (unlock)
444                 rel_mplock();
445 }
446
447
448 /*
449  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
450  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
451  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
452  */
453 void
454 tcp_fillheaders(struct tcpcb *tp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
455 {
456         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
457         struct tcphdr *tcp_hdr = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
458
459 #ifdef INET6
460         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
461                 struct ip6_hdr *ip6;
462
463                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
464                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
465                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
466                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
467                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
468                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
469                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
470                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
471                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
472                 tcp_hdr->th_sum = 0;
473         } else
474 #endif
475         {
476                 struct ip *ip = (struct ip *) ip_ptr;
477
478                 ip->ip_vhl = IP_VHL_BORING;
479                 ip->ip_tos = 0;
480                 ip->ip_len = 0;
481                 ip->ip_id = 0;
482                 ip->ip_off = 0;
483                 ip->ip_ttl = 0;
484                 ip->ip_sum = 0;
485                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
486                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
487                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
488                 tcp_hdr->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr,
489                                     ip->ip_dst.s_addr,
490                                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP));
491         }
492
493         tcp_hdr->th_sport = inp->inp_lport;
494         tcp_hdr->th_dport = inp->inp_fport;
495         tcp_hdr->th_seq = 0;
496         tcp_hdr->th_ack = 0;
497         tcp_hdr->th_x2 = 0;
498         tcp_hdr->th_off = 5;
499         tcp_hdr->th_flags = 0;
500         tcp_hdr->th_win = 0;
501         tcp_hdr->th_urp = 0;
502 }
503
504 /*
505  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
506  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
507  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
508  */
509 struct tcptemp *
510 tcp_maketemplate(struct tcpcb *tp)
511 {
512         struct tcptemp *tmp;
513
514         if ((tmp = mpipe_alloc_nowait(&tcptemp_mpipe)) == NULL)
515                 return (NULL);
516         tcp_fillheaders(tp, &tmp->tt_ipgen, &tmp->tt_t);
517         return (tmp);
518 }
519
520 void
521 tcp_freetemplate(struct tcptemp *tmp)
522 {
523         mpipe_free(&tcptemp_mpipe, tmp);
524 }
525
526 /*
527  * Send a single message to the TCP at address specified by
528  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
529  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
530  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
531  * template for a connection.  If flags are given then we send
532  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
533  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
534  *
535  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
536  * segment are as specified by the parameters.
537  *
538  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
539  */
540 void
541 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
542             tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
543 {
544         int tlen;
545         int win = 0;
546         struct route *ro = NULL;
547         struct route sro;
548         struct ip *ip = ipgen;
549         struct tcphdr *nth;
550         int ipflags = 0;
551         struct route_in6 *ro6 = NULL;
552         struct route_in6 sro6;
553         struct ip6_hdr *ip6 = ipgen;
554         boolean_t use_tmpro = TRUE;
555 #ifdef INET6
556         boolean_t isipv6 = (IP_VHL_V(ip->ip_vhl) == 6);
557 #else
558         const boolean_t isipv6 = FALSE;
559 #endif
560
561         if (tp != NULL) {
562                 if (!(flags & TH_RST)) {
563                         win = ssb_space(&tp->t_inpcb->inp_socket->so_rcv);
564                         if (win < 0)
565                                 win = 0;
566                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
567                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
568                 }
569                 /*
570                  * Don't use the route cache of a listen socket,
571                  * it is not MPSAFE; use temporary route cache.
572                  */
573                 if (tp->t_state != TCPS_LISTEN) {
574                         if (isipv6)
575                                 ro6 = &tp->t_inpcb->in6p_route;
576                         else
577                                 ro = &tp->t_inpcb->inp_route;
578                         use_tmpro = FALSE;
579                 }
580         }
581         if (use_tmpro) {
582                 if (isipv6) {
583                         ro6 = &sro6;
584                         bzero(ro6, sizeof *ro6);
585                 } else {
586                         ro = &sro;
587                         bzero(ro, sizeof *ro);
588                 }
589         }
590         if (m == NULL) {
591                 m = m_gethdr(MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
592                 if (m == NULL)
593                         return;
594                 tlen = 0;
595                 m->m_data += max_linkhdr;
596                 if (isipv6) {
597                         bcopy(ip6, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip6_hdr));
598                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
599                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
600                 } else {
601                         bcopy(ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
602                         ip = mtod(m, struct ip *);
603                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
604                 }
605                 bcopy(th, nth, sizeof(struct tcphdr));
606                 flags = TH_ACK;
607         } else {
608                 m_freem(m->m_next);
609                 m->m_next = NULL;
610                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
611                 /* m_len is set later */
612                 tlen = 0;
613 #define xchg(a, b, type) { type t; t = a; a = b; b = t; }
614                 if (isipv6) {
615                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
616                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
617                 } else {
618                         xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
619                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
620                 }
621                 if (th != nth) {
622                         /*
623                          * this is usually a case when an extension header
624                          * exists between the IPv6 header and the
625                          * TCP header.
626                          */
627                         nth->th_sport = th->th_sport;
628                         nth->th_dport = th->th_dport;
629                 }
630                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
631 #undef xchg
632         }
633         if (isipv6) {
634                 ip6->ip6_flow = 0;
635                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
636                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
637                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof(struct tcphdr) + tlen));
638                 tlen += sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
639         } else {
640                 tlen += sizeof(struct tcpiphdr);
641                 ip->ip_len = tlen;
642                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
643         }
644         m->m_len = tlen;
645         m->m_pkthdr.len = tlen;
646         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
647         nth->th_seq = htonl(seq);
648         nth->th_ack = htonl(ack);
649         nth->th_x2 = 0;
650         nth->th_off = sizeof(struct tcphdr) >> 2;
651         nth->th_flags = flags;
652         if (tp != NULL)
653                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
654         else
655                 nth->th_win = htons((u_short)win);
656         nth->th_urp = 0;
657         if (isipv6) {
658                 nth->th_sum = 0;
659                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
660                                         sizeof(struct ip6_hdr),
661                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
662                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp ? tp->t_inpcb : NULL,
663                                                (ro6 && ro6->ro_rt) ?
664                                                 ro6->ro_rt->rt_ifp : NULL);
665         } else {
666                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
667                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
668                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
669                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
670         }
671 #ifdef TCPDEBUG
672         if (tp == NULL || (tp->t_inpcb->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
673                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
674 #endif
675         if (isipv6) {
676                 ip6_output(m, NULL, ro6, ipflags, NULL, NULL,
677                            tp ? tp->t_inpcb : NULL);
678                 if ((ro6 == &sro6) && (ro6->ro_rt != NULL)) {
679                         RTFREE(ro6->ro_rt);
680                         ro6->ro_rt = NULL;
681                 }
682         } else {
683                 ipflags |= IP_DEBUGROUTE;
684                 ip_output(m, NULL, ro, ipflags, NULL, tp ? tp->t_inpcb : NULL);
685                 if ((ro == &sro) && (ro->ro_rt != NULL)) {
686                         RTFREE(ro->ro_rt);
687                         ro->ro_rt = NULL;
688                 }
689         }
690 }
691
692 /*
693  * Create a new TCP control block, making an
694  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
695  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
696  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
697  */
698 struct tcpcb *
699 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
700 {
701         struct inp_tp *it;
702         struct tcpcb *tp;
703 #ifdef INET6
704         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
705 #else
706         const boolean_t isipv6 = FALSE;
707 #endif
708
709         it = (struct inp_tp *)inp;
710         tp = &it->tcb;
711         bzero(tp, sizeof(struct tcpcb));
712         LIST_INIT(&tp->t_segq);
713         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd = isipv6 ? tcp_v6mssdflt : tcp_mssdflt;
714
715         /* Set up our timeouts. */
716         tp->tt_rexmt = &it->inp_tp_rexmt;
717         tp->tt_persist = &it->inp_tp_persist;
718         tp->tt_keep = &it->inp_tp_keep;
719         tp->tt_2msl = &it->inp_tp_2msl;
720         tp->tt_delack = &it->inp_tp_delack;
721         tcp_inittimers(tp);
722
723         /*
724          * Zero out timer message.  We don't create it here,
725          * since the current CPU may not be the owner of this
726          * inpcb.
727          */
728         tp->tt_msg = &it->inp_tp_timermsg;
729         bzero(tp->tt_msg, sizeof(*tp->tt_msg));
730
731         if (tcp_do_rfc1323)
732                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE | TF_REQ_TSTMP);
733         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
734         tp->t_state = TCPS_CLOSED;
735         /*
736          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
737          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
738          * reasonable initial retransmit time.
739          */
740         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
741         tp->t_rttvar =
742             ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
743         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
744         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
745         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
746         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
747         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
748         tp->t_rcvtime = ticks;
749         /*
750          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
751          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
752          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
753          */
754         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
755         inp->inp_ppcb = tp;
756         tcp_sack_tcpcb_init(tp);
757         return (tp);            /* XXX */
758 }
759
760 /*
761  * Drop a TCP connection, reporting the specified error.
762  * If connection is synchronized, then send a RST to peer.
763  */
764 struct tcpcb *
765 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int error)
766 {
767         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
768
769         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
770                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
771                 tcp_output(tp);
772                 tcpstat.tcps_drops++;
773         } else
774                 tcpstat.tcps_conndrops++;
775         if (error == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
776                 error = tp->t_softerror;
777         so->so_error = error;
778         return (tcp_close(tp));
779 }
780
781 #ifdef SMP
782
783 struct netmsg_remwildcard {
784         struct netmsg           nm_netmsg;
785         struct inpcb            *nm_inp;
786         struct inpcbinfo        *nm_pcbinfo;
787 #if defined(INET6)
788         int                     nm_isinet6;
789 #else
790         int                     nm_unused01;
791 #endif
792 };
793
794 /*
795  * Wildcard inpcb's on SMP boxes must be removed from all cpus before the
796  * inp can be detached.  We do this by cycling through the cpus, ending up
797  * on the cpu controlling the inp last and then doing the disconnect.
798  */
799 static void
800 in_pcbremwildcardhash_handler(struct netmsg *msg0)
801 {
802         struct netmsg_remwildcard *msg = (struct netmsg_remwildcard *)msg0;
803         int cpu;
804
805         cpu = msg->nm_pcbinfo->cpu;
806
807         if (cpu == msg->nm_inp->inp_pcbinfo->cpu) {
808                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
809 #ifdef INET6
810                 if (msg->nm_isinet6)
811                         in6_pcbdetach(msg->nm_inp);
812                 else
813 #endif
814                         in_pcbdetach(msg->nm_inp);
815                 lwkt_replymsg(&msg->nm_netmsg.nm_lmsg, 0);
816         } else {
817                 in_pcbremwildcardhash_oncpu(msg->nm_inp, msg->nm_pcbinfo);
818                 cpu = (cpu + 1) % ncpus2;
819                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
820                 lwkt_forwardmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
821         }
822 }
823
824 #endif
825
826 /*
827  * Close a TCP control block:
828  *      discard all space held by the tcp
829  *      discard internet protocol block
830  *      wake up any sleepers
831  */
832 struct tcpcb *
833 tcp_close(struct tcpcb *tp)
834 {
835         struct tseg_qent *q;
836         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
837         struct socket *so = inp->inp_socket;
838         struct rtentry *rt;
839         boolean_t dosavessthresh;
840 #ifdef SMP
841         int cpu;
842 #endif
843 #ifdef INET6
844         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
845         boolean_t isafinet6 = (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6) != 0);
846 #else
847         const boolean_t isipv6 = FALSE;
848 #endif
849
850         /*
851          * The tp is not instantly destroyed in the wildcard case.  Setting
852          * the state to TCPS_TERMINATING will prevent the TCP stack from
853          * messing with it, though it should be noted that this change may
854          * not take effect on other cpus until we have chained the wildcard
855          * hash removal.
856          *
857          * XXX we currently depend on the BGL to synchronize the tp->t_state
858          * update and prevent other tcp protocol threads from accepting new
859          * connections on the listen socket we might be trying to close down.
860          */
861         KKASSERT(tp->t_state != TCPS_TERMINATING);
862         tp->t_state = TCPS_TERMINATING;
863
864         /*
865          * Make sure that all of our timers are stopped before we
866          * delete the PCB.  For listen TCP socket (tp->tt_msg == NULL),
867          * timers are never used.  If timer message is never created
868          * (tp->tt_msg->tt_tcb == NULL), timers are never used too.
869          */
870         if (tp->tt_msg != NULL && tp->tt_msg->tt_tcb != NULL) {
871                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_rexmt);
872                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_persist);
873                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_keep);
874                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_2msl);
875                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_delack);
876         }
877
878         if (tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ) {
879                 KKASSERT(tp->tt_cpu == mycpu->gd_cpuid);
880                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[tp->tt_cpu], tp, t_outputq);
881                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
882         }
883
884         /*
885          * If we got enough samples through the srtt filter,
886          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
887          * 'Enough' is arbitrarily defined as the 16 samples.
888          * 16 samples is enough for the srtt filter to converge
889          * to within 5% of the correct value; fewer samples and
890          * we could save a very bogus rtt.
891          *
892          * Don't update the default route's characteristics and don't
893          * update anything that the user "locked".
894          */
895         if (tp->t_rttupdated >= 16) {
896                 u_long i = 0;
897
898                 if (isipv6) {
899                         struct sockaddr_in6 *sin6;
900
901                         if ((rt = inp->in6p_route.ro_rt) == NULL)
902                                 goto no_valid_rt;
903                         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)rt_key(rt);
904                         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&sin6->sin6_addr))
905                                 goto no_valid_rt;
906                 } else
907                         if ((rt = inp->inp_route.ro_rt) == NULL ||
908                             ((struct sockaddr_in *)rt_key(rt))->
909                              sin_addr.s_addr == INADDR_ANY)
910                                 goto no_valid_rt;
911
912                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTT)) {
913                         i = tp->t_srtt * (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTT_SCALE));
914                         if (rt->rt_rmx.rmx_rtt && i)
915                                 /*
916                                  * filter this update to half the old & half
917                                  * the new values, converting scale.
918                                  * See route.h and tcp_var.h for a
919                                  * description of the scaling constants.
920                                  */
921                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt =
922                                     (rt->rt_rmx.rmx_rtt + i) / 2;
923                         else
924                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt = i;
925                         tcpstat.tcps_cachedrtt++;
926                 }
927                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTTVAR)) {
928                         i = tp->t_rttvar *
929                             (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTTVAR_SCALE));
930                         if (rt->rt_rmx.rmx_rttvar && i)
931                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar =
932                                     (rt->rt_rmx.rmx_rttvar + i) / 2;
933                         else
934                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar = i;
935                         tcpstat.tcps_cachedrttvar++;
936                 }
937                 /*
938                  * The old comment here said:
939                  * update the pipelimit (ssthresh) if it has been updated
940                  * already or if a pipesize was specified & the threshhold
941                  * got below half the pipesize.  I.e., wait for bad news
942                  * before we start updating, then update on both good
943                  * and bad news.
944                  *
945                  * But we want to save the ssthresh even if no pipesize is
946                  * specified explicitly in the route, because such
947                  * connections still have an implicit pipesize specified
948                  * by the global tcp_sendspace.  In the absence of a reliable
949                  * way to calculate the pipesize, it will have to do.
950                  */
951                 i = tp->snd_ssthresh;
952                 if (rt->rt_rmx.rmx_sendpipe != 0)
953                         dosavessthresh = (i < rt->rt_rmx.rmx_sendpipe/2);
954                 else
955                         dosavessthresh = (i < so->so_snd.ssb_hiwat/2);
956                 if (dosavessthresh ||
957                     (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_SSTHRESH) && (i != 0) &&
958                      (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh != 0))) {
959                         /*
960                          * convert the limit from user data bytes to
961                          * packets then to packet data bytes.
962                          */
963                         i = (i + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
964                         if (i < 2)
965                                 i = 2;
966                         i *= tp->t_maxseg +
967                              (isipv6 ?
968                               sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
969                               sizeof(struct tcpiphdr));
970                         if (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh)
971                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh =
972                                     (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh + i) / 2;
973                         else
974                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh = i;
975                         tcpstat.tcps_cachedssthresh++;
976                 }
977         }
978
979 no_valid_rt:
980         /* free the reassembly queue, if any */
981         while((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
982                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
983                 m_freem(q->tqe_m);
984                 FREE(q, M_TSEGQ);
985                 tcp_reass_qsize--;
986         }
987         /* throw away SACK blocks in scoreboard*/
988         if (TCP_DO_SACK(tp))
989                 tcp_sack_cleanup(&tp->scb);
990
991         inp->inp_ppcb = NULL;
992         soisdisconnected(so);
993
994         tcp_destroy_timermsg(tp);
995
996         /*
997          * Discard the inp.  In the SMP case a wildcard inp's hash (created
998          * by a listen socket or an INADDR_ANY udp socket) is replicated
999          * for each protocol thread and must be removed in the context of
1000          * that thread.  This is accomplished by chaining the message
1001          * through the cpus.
1002          *
1003          * If the inp is not wildcarded we simply detach, which will remove
1004          * the any hashes still present for this inp.
1005          */
1006 #ifdef SMP
1007         if (inp->inp_flags & INP_WILDCARD_MP) {
1008                 struct netmsg_remwildcard *msg;
1009
1010                 cpu = (inp->inp_pcbinfo->cpu + 1) % ncpus2;
1011                 msg = kmalloc(sizeof(struct netmsg_remwildcard),
1012                               M_LWKTMSG, M_INTWAIT);
1013                 netmsg_init(&msg->nm_netmsg, NULL, &netisr_afree_rport,
1014                             0, in_pcbremwildcardhash_handler);
1015 #ifdef INET6
1016                 msg->nm_isinet6 = isafinet6;
1017 #endif
1018                 msg->nm_inp = inp;
1019                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
1020                 lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
1021         } else
1022 #endif
1023         {
1024                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
1025 #ifdef INET6
1026                 if (isafinet6)
1027                         in6_pcbdetach(inp);
1028                 else
1029 #endif
1030                         in_pcbdetach(inp);
1031         }
1032         tcpstat.tcps_closed++;
1033         return (NULL);
1034 }
1035
1036 static __inline void
1037 tcp_drain_oncpu(struct inpcbhead *head)
1038 {
1039         struct inpcb *inpb;
1040         struct tcpcb *tcpb;
1041         struct tseg_qent *te;
1042
1043         LIST_FOREACH(inpb, head, inp_list) {
1044                 if (inpb->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1045                         continue;
1046                 if ((tcpb = intotcpcb(inpb))) {
1047                         while ((te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq)) != NULL) {
1048                                 LIST_REMOVE(te, tqe_q);
1049                                 m_freem(te->tqe_m);
1050                                 FREE(te, M_TSEGQ);
1051                                 tcp_reass_qsize--;
1052                         }
1053                 }
1054         }
1055 }
1056
1057 #ifdef SMP
1058 struct netmsg_tcp_drain {
1059         struct netmsg           nm_netmsg;
1060         struct inpcbhead        *nm_head;
1061 };
1062
1063 static void
1064 tcp_drain_handler(netmsg_t netmsg)
1065 {
1066         struct netmsg_tcp_drain *nm = (void *)netmsg;
1067
1068         tcp_drain_oncpu(nm->nm_head);
1069         lwkt_replymsg(&nm->nm_netmsg.nm_lmsg, 0);
1070 }
1071 #endif
1072
1073 void
1074 tcp_drain(void)
1075 {
1076 #ifdef SMP
1077         int cpu;
1078 #endif
1079
1080         if (!do_tcpdrain)
1081                 return;
1082
1083         /*
1084          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
1085          * if there is one...
1086          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
1087          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
1088          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
1089          *      useful.
1090          */
1091 #ifdef SMP
1092         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1093                 struct netmsg_tcp_drain *msg;
1094
1095                 if (cpu == mycpu->gd_cpuid) {
1096                         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[cpu].pcblisthead);
1097                 } else {
1098                         msg = kmalloc(sizeof(struct netmsg_tcp_drain),
1099                                     M_LWKTMSG, M_NOWAIT);
1100                         if (msg == NULL)
1101                                 continue;
1102                         netmsg_init(&msg->nm_netmsg, NULL, &netisr_afree_rport,
1103                                     0, tcp_drain_handler);
1104                         msg->nm_head = &tcbinfo[cpu].pcblisthead;
1105                         lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
1106                 }
1107         }
1108 #else
1109         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[0].pcblisthead);
1110 #endif
1111 }
1112
1113 /*
1114  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
1115  * store error as soft error, but wake up user
1116  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
1117  *
1118  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
1119  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
1120  */
1121 static void
1122 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
1123 {
1124         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1125
1126         /*
1127          * Ignore some errors if we are hooked up.
1128          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
1129          * and receives a second error, give up now.  This is better
1130          * than waiting a long time to establish a connection that
1131          * can never complete.
1132          */
1133         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1134              (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
1135               error == EHOSTDOWN)) {
1136                 return;
1137         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
1138             tp->t_softerror)
1139                 tcp_drop(tp, error);
1140         else
1141                 tp->t_softerror = error;
1142 #if 0
1143         wakeup(&so->so_timeo);
1144         sorwakeup(so);
1145         sowwakeup(so);
1146 #endif
1147 }
1148
1149 static int
1150 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1151 {
1152         int error, i, n;
1153         struct inpcb *marker;
1154         struct inpcb *inp;
1155         inp_gen_t gencnt;
1156         globaldata_t gd;
1157         int origcpu, ccpu;
1158
1159         error = 0;
1160         n = 0;
1161
1162         /*
1163          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
1164          * resource-intensive to repeat twice on every request.
1165          */
1166         if (req->oldptr == NULL) {
1167                 for (ccpu = 0; ccpu < ncpus; ++ccpu) {
1168                         gd = globaldata_find(ccpu);
1169                         n += tcbinfo[gd->gd_cpuid].ipi_count;
1170                 }
1171                 req->oldidx = (n + n/8 + 10) * sizeof(struct xtcpcb);
1172                 return (0);
1173         }
1174
1175         if (req->newptr != NULL)
1176                 return (EPERM);
1177
1178         marker = kmalloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1179         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1180
1181         /*
1182          * OK, now we're committed to doing something.  Run the inpcb list
1183          * for each cpu in the system and construct the output.  Use a
1184          * list placemarker to deal with list changes occuring during
1185          * copyout blockages (but otherwise depend on being on the correct
1186          * cpu to avoid races).
1187          */
1188         origcpu = mycpu->gd_cpuid;
1189         for (ccpu = 1; ccpu <= ncpus && error == 0; ++ccpu) {
1190                 globaldata_t rgd;
1191                 caddr_t inp_ppcb;
1192                 struct xtcpcb xt;
1193                 int cpu_id;
1194
1195                 cpu_id = (origcpu + ccpu) % ncpus;
1196                 if ((smp_active_mask & (1 << cpu_id)) == 0)
1197                         continue;
1198                 rgd = globaldata_find(cpu_id);
1199                 lwkt_setcpu_self(rgd);
1200
1201                 gencnt = tcbinfo[cpu_id].ipi_gencnt;
1202                 n = tcbinfo[cpu_id].ipi_count;
1203
1204                 LIST_INSERT_HEAD(&tcbinfo[cpu_id].pcblisthead, marker, inp_list);
1205                 i = 0;
1206                 while ((inp = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL && i < n) {
1207                         /*
1208                          * process a snapshot of pcbs, ignoring placemarkers
1209                          * and using our own to allow SYSCTL_OUT to block.
1210                          */
1211                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1212                         LIST_INSERT_AFTER(inp, marker, inp_list);
1213
1214                         if (inp->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1215                                 continue;
1216                         if (inp->inp_gencnt > gencnt)
1217                                 continue;
1218                         if (prison_xinpcb(req->td, inp))
1219                                 continue;
1220
1221                         xt.xt_len = sizeof xt;
1222                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
1223                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
1224                         if (inp_ppcb != NULL)
1225                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1226                         else
1227                                 bzero(&xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1228                         if (inp->inp_socket)
1229                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
1230                         if ((error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt)) != 0)
1231                                 break;
1232                         ++i;
1233                 }
1234                 LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1235                 if (error == 0 && i < n) {
1236                         bzero(&xt, sizeof xt);
1237                         xt.xt_len = sizeof xt;
1238                         while (i < n) {
1239                                 error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
1240                                 if (error)
1241                                         break;
1242                                 ++i;
1243                         }
1244                 }
1245         }
1246
1247         /*
1248          * Make sure we are on the same cpu we were on originally, since
1249          * higher level callers expect this.  Also don't pollute caches with
1250          * migrated userland data by (eventually) returning to userland
1251          * on a different cpu.
1252          */
1253         lwkt_setcpu_self(globaldata_find(origcpu));
1254         kfree(marker, M_TEMP);
1255         return (error);
1256 }
1257
1258 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1259             tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1260
1261 static int
1262 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1263 {
1264         struct sockaddr_in addrs[2];
1265         struct inpcb *inp;
1266         int cpu;
1267         int error;
1268
1269         error = priv_check(req->td, PRIV_ROOT);
1270         if (error != 0)
1271                 return (error);
1272         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1273         if (error != 0)
1274                 return (error);
1275         crit_enter();
1276         cpu = tcp_addrcpu(addrs[1].sin_addr.s_addr, addrs[1].sin_port,
1277             addrs[0].sin_addr.s_addr, addrs[0].sin_port);
1278         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], addrs[1].sin_addr,
1279             addrs[1].sin_port, addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1280         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1281                 error = ENOENT;
1282                 goto out;
1283         }
1284         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1285 out:
1286         crit_exit();
1287         return (error);
1288 }
1289
1290 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1291     0, 0, tcp_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP connection");
1292
1293 #ifdef INET6
1294 static int
1295 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1296 {
1297         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1298         struct inpcb *inp;
1299         int error;
1300         boolean_t mapped = FALSE;
1301
1302         error = priv_check(req->td, PRIV_ROOT);
1303         if (error != 0)
1304                 return (error);
1305         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1306         if (error != 0)
1307                 return (error);
1308         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1309                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1310                         mapped = TRUE;
1311                 else
1312                         return (EINVAL);
1313         }
1314         crit_enter();
1315         if (mapped) {
1316                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1317                     *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1318                     addrs[1].sin6_port,
1319                     *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1320                     addrs[0].sin6_port,
1321                     0, NULL);
1322         } else {
1323                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1324                     &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1325                     &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port,
1326                     0, NULL);
1327         }
1328         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1329                 error = ENOENT;
1330                 goto out;
1331         }
1332         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1333 out:
1334         crit_exit();
1335         return (error);
1336 }
1337
1338 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1339             0, 0,
1340             tcp6_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP6 connection");
1341 #endif
1342
1343 struct netmsg_tcp_notify {
1344         struct netmsg   nm_nmsg;
1345         void            (*nm_notify)(struct inpcb *, int);
1346         struct in_addr  nm_faddr;
1347         int             nm_arg;
1348 };
1349
1350 static void
1351 tcp_notifyall_oncpu(struct netmsg *netmsg)
1352 {
1353         struct netmsg_tcp_notify *nmsg = (struct netmsg_tcp_notify *)netmsg;
1354         int nextcpu;
1355
1356         in_pcbnotifyall(&tcbinfo[mycpuid].pcblisthead, nmsg->nm_faddr,
1357                         nmsg->nm_arg, nmsg->nm_notify);
1358
1359         nextcpu = mycpuid + 1;
1360         if (nextcpu < ncpus2)
1361                 lwkt_forwardmsg(tcp_cport(nextcpu), &netmsg->nm_lmsg);
1362         else
1363                 lwkt_replymsg(&netmsg->nm_lmsg, 0);
1364 }
1365
1366 void
1367 tcp_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *vip)
1368 {
1369         struct ip *ip = vip;
1370         struct tcphdr *th;
1371         struct in_addr faddr;
1372         struct inpcb *inp;
1373         struct tcpcb *tp;
1374         void (*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1375         tcp_seq icmpseq;
1376         int arg, cpu;
1377
1378         if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0) {
1379                 return;
1380         }
1381
1382         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1383         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1384                 return;
1385
1386         arg = inetctlerrmap[cmd];
1387         if (cmd == PRC_QUENCH) {
1388                 notify = tcp_quench;
1389         } else if (icmp_may_rst &&
1390                    (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1391                     cmd == PRC_UNREACH_PORT ||
1392                     cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) &&
1393                    ip != NULL) {
1394                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1395         } else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1396                 struct icmp *icmp = (struct icmp *)
1397                     ((caddr_t)ip - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1398
1399                 arg = ntohs(icmp->icmp_nextmtu);
1400                 notify = tcp_mtudisc;
1401         } else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd)) {
1402                 ip = NULL;
1403                 notify = in_rtchange;
1404         } else if (cmd == PRC_HOSTDEAD) {
1405                 ip = NULL;
1406         }
1407
1408         if (ip != NULL) {
1409                 crit_enter();
1410                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip +
1411                                        (IP_VHL_HL(ip->ip_vhl) << 2));
1412                 cpu = tcp_addrcpu(faddr.s_addr, th->th_dport,
1413                                   ip->ip_src.s_addr, th->th_sport);
1414                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], faddr, th->th_dport,
1415                                         ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1416                 if ((inp != NULL) && (inp->inp_socket != NULL)) {
1417                         icmpseq = htonl(th->th_seq);
1418                         tp = intotcpcb(inp);
1419                         if (SEQ_GEQ(icmpseq, tp->snd_una) &&
1420                             SEQ_LT(icmpseq, tp->snd_max))
1421                                 (*notify)(inp, arg);
1422                 } else {
1423                         struct in_conninfo inc;
1424
1425                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1426                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1427                         inc.inc_faddr = faddr;
1428                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1429 #ifdef INET6
1430                         inc.inc_isipv6 = 0;
1431 #endif
1432                         syncache_unreach(&inc, th);
1433                 }
1434                 crit_exit();
1435         } else {
1436                 struct netmsg_tcp_notify nmsg;
1437
1438                 KKASSERT(&curthread->td_msgport == cpu_portfn(0));
1439                 netmsg_init(&nmsg.nm_nmsg, NULL, &curthread->td_msgport,
1440                             0, tcp_notifyall_oncpu);
1441                 nmsg.nm_faddr = faddr;
1442                 nmsg.nm_arg = arg;
1443                 nmsg.nm_notify = notify;
1444
1445                 lwkt_domsg(tcp_cport(0), &nmsg.nm_nmsg.nm_lmsg, 0);
1446         }
1447 }
1448
1449 #ifdef INET6
1450 void
1451 tcp6_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *d)
1452 {
1453         struct tcphdr th;
1454         void (*notify) (struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1455         struct ip6_hdr *ip6;
1456         struct mbuf *m;
1457         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1458         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1459         int off;
1460         struct tcp_portonly {
1461                 u_int16_t th_sport;
1462                 u_int16_t th_dport;
1463         } *thp;
1464         int arg;
1465
1466         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1467             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1468                 return;
1469
1470         arg = 0;
1471         if (cmd == PRC_QUENCH)
1472                 notify = tcp_quench;
1473         else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1474                 struct ip6ctlparam *ip6cp = d;
1475                 struct icmp6_hdr *icmp6 = ip6cp->ip6c_icmp6;
1476
1477                 arg = ntohl(icmp6->icmp6_mtu);
1478                 notify = tcp_mtudisc;
1479         } else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1480                  ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0)) {
1481                 return;
1482         }
1483
1484         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1485         if (d != NULL) {
1486                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1487                 m = ip6cp->ip6c_m;
1488                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1489                 off = ip6cp->ip6c_off;
1490                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1491         } else {
1492                 m = NULL;
1493                 ip6 = NULL;
1494                 off = 0;        /* fool gcc */
1495                 sa6_src = &sa6_any;
1496         }
1497
1498         if (ip6 != NULL) {
1499                 struct in_conninfo inc;
1500                 /*
1501                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1502                  * M and OFF are valid.
1503                  */
1504
1505                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1506                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof *thp)
1507                         return;
1508
1509                 bzero(&th, sizeof th);
1510                 m_copydata(m, off, sizeof *thp, (caddr_t)&th);
1511
1512                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, th.th_dport,
1513                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1514                     th.th_sport, cmd, arg, notify);
1515
1516                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1517                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1518                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1519                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1520                 inc.inc_isipv6 = 1;
1521                 syncache_unreach(&inc, &th);
1522         } else
1523                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, 0,
1524                     (const struct sockaddr *)sa6_src, 0, cmd, arg, notify);
1525 }
1526 #endif
1527
1528 /*
1529  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1530  *
1531  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1532  * 1.  In SYN-ACK packets.
1533  * 2.  In SYN packets.
1534  *
1535  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1536  * tcp_syncache.c for details.
1537  *
1538  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1539  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1540  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1541  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1542  * RFC 1948 is used to generate sequence numbers.
1543  *
1544  * Implementation details:
1545  *
1546  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1547  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1548  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1549  * before rollover.
1550  *
1551  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1552  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1553  * as reseeding should not be necessary.
1554  *
1555  */
1556
1557 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1558
1559 u_char isn_secret[32];
1560 int isn_last_reseed;
1561 MD5_CTX isn_ctx;
1562
1563 tcp_seq
1564 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1565 {
1566         u_int32_t md5_buffer[4];
1567         tcp_seq new_isn;
1568
1569         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1570         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1571              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1572                 < (u_int)ticks))) {
1573                 read_random_unlimited(&isn_secret, sizeof isn_secret);
1574                 isn_last_reseed = ticks;
1575         }
1576
1577         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1578         MD5Init(&isn_ctx);
1579         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1580         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1581 #ifdef INET6
1582         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) {
1583                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1584                           sizeof(struct in6_addr));
1585                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1586                           sizeof(struct in6_addr));
1587         } else
1588 #endif
1589         {
1590                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1591                           sizeof(struct in_addr));
1592                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1593                           sizeof(struct in_addr));
1594         }
1595         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1596         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1597         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1598         new_isn += ticks * (ISN_BYTES_PER_SECOND / hz);
1599         return (new_isn);
1600 }
1601
1602 /*
1603  * When a source quench is received, close congestion window
1604  * to one segment.  We will gradually open it again as we proceed.
1605  */
1606 void
1607 tcp_quench(struct inpcb *inp, int error)
1608 {
1609         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1610
1611         if (tp != NULL) {
1612                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1613                 tp->snd_wacked = 0;
1614         }
1615 }
1616
1617 /*
1618  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1619  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1620  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1621  */
1622 void
1623 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int error)
1624 {
1625         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1626
1627         if ((tp != NULL) && (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT))
1628                 tcp_drop(tp, error);
1629 }
1630
1631 /*
1632  * When a `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1633  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1634  * since we know the packet we just sent was dropped.
1635  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1636  */
1637 void
1638 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int mtu)
1639 {
1640         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1641         struct rtentry *rt;
1642         struct socket *so = inp->inp_socket;
1643         int maxopd, mss;
1644 #ifdef INET6
1645         boolean_t isipv6 = ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
1646 #else
1647         const boolean_t isipv6 = FALSE;
1648 #endif
1649
1650         if (tp == NULL)
1651                 return;
1652
1653         /*
1654          * If no MTU is provided in the ICMP message, use the
1655          * next lower likely value, as specified in RFC 1191.
1656          */
1657         if (mtu == 0) {
1658                 int oldmtu;
1659
1660                 oldmtu = tp->t_maxopd + 
1661                     (isipv6 ?
1662                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1663                      sizeof(struct tcpiphdr));
1664                 mtu = ip_next_mtu(oldmtu, 0);
1665         }
1666
1667         if (isipv6)
1668                 rt = tcp_rtlookup6(&inp->inp_inc);
1669         else
1670                 rt = tcp_rtlookup(&inp->inp_inc);
1671         if (rt != NULL) {
1672                 if (rt->rt_rmx.rmx_mtu != 0 && rt->rt_rmx.rmx_mtu < mtu)
1673                         mtu = rt->rt_rmx.rmx_mtu;
1674
1675                 maxopd = mtu -
1676                     (isipv6 ?
1677                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1678                      sizeof(struct tcpiphdr));
1679
1680                 /*
1681                  * XXX - The following conditional probably violates the TCP
1682                  * spec.  The problem is that, since we don't know the
1683                  * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1684                  * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1685                  * never actually take place, because the conservative
1686                  * default is much less than the MTUs typically seen
1687                  * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1688                  * this under the carpet.
1689                  *
1690                  * The conservative default might not actually be a problem
1691                  * if the only case this occurs is when sending an initial
1692                  * SYN with options and data to a host we've never talked
1693                  * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1694                  * will get recorded and the new parameters should get
1695                  * recomputed.  For Further Study.
1696                  */
1697                 if (rt->rt_rmx.rmx_mssopt  && rt->rt_rmx.rmx_mssopt < maxopd)
1698                         maxopd = rt->rt_rmx.rmx_mssopt;
1699         } else
1700                 maxopd = mtu -
1701                     (isipv6 ?
1702                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1703                      sizeof(struct tcpiphdr));
1704
1705         if (tp->t_maxopd <= maxopd)
1706                 return;
1707         tp->t_maxopd = maxopd;
1708
1709         mss = maxopd;
1710         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP | TF_NOOPT)) ==
1711                            (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP))
1712                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1713
1714         /* round down to multiple of MCLBYTES */
1715 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0    /* test if MCLBYTES power of 2 */
1716         if (mss > MCLBYTES)
1717                 mss &= ~(MCLBYTES - 1); 
1718 #else
1719         if (mss > MCLBYTES)
1720                 mss = (mss / MCLBYTES) * MCLBYTES;
1721 #endif
1722
1723         if (so->so_snd.ssb_hiwat < mss)
1724                 mss = so->so_snd.ssb_hiwat;
1725
1726         tp->t_maxseg = mss;
1727         tp->t_rtttime = 0;
1728         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1729         tcp_output(tp);
1730         tcpstat.tcps_mturesent++;
1731 }
1732
1733 /*
1734  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1735  * is found and it cannot be allocated the return NULL.  This routine
1736  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1737  * to get the interface MTU.
1738  */
1739 struct rtentry *
1740 tcp_rtlookup(struct in_conninfo *inc)
1741 {
1742         struct route *ro = &inc->inc_route;
1743
1744         if (ro->ro_rt == NULL || !(ro->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1745                 /* No route yet, so try to acquire one */
1746                 if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1747                         /*
1748                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1749                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1750                          */
1751                         bzero(&ro->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in));
1752                         ro->ro_dst.sa_family = AF_INET;
1753                         ro->ro_dst.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1754                         ((struct sockaddr_in *) &ro->ro_dst)->sin_addr =
1755                             inc->inc_faddr;
1756                         rtalloc(ro);
1757                 }
1758         }
1759         return (ro->ro_rt);
1760 }
1761
1762 #ifdef INET6
1763 struct rtentry *
1764 tcp_rtlookup6(struct in_conninfo *inc)
1765 {
1766         struct route_in6 *ro6 = &inc->inc6_route;
1767
1768         if (ro6->ro_rt == NULL || !(ro6->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1769                 /* No route yet, so try to acquire one */
1770                 if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1771                         /*
1772                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1773                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1774                          */
1775                         bzero(&ro6->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in6));
1776                         ro6->ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1777                         ro6->ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1778                         ro6->ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1779                         rtalloc((struct route *)ro6);
1780                 }
1781         }
1782         return (ro6->ro_rt);
1783 }
1784 #endif
1785
1786 #ifdef IPSEC
1787 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1788 size_t
1789 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1790 {
1791         struct inpcb *inp;
1792         struct mbuf *m;
1793         size_t hdrsiz;
1794         struct ip *ip;
1795         struct tcphdr *th;
1796
1797         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1798                 return (0);
1799         MGETHDR(m, MB_DONTWAIT, MT_DATA);
1800         if (!m)
1801                 return (0);
1802
1803 #ifdef INET6
1804         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
1805                 struct ip6_hdr *ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1806
1807                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1808                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1809                     sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1810                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
1811                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1812         } else
1813 #endif
1814         {
1815                 ip = mtod(m, struct ip *);
1816                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1817                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1818                 tcp_fillheaders(tp, ip, th);
1819                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1820         }
1821
1822         m_free(m);
1823         return (hdrsiz);
1824 }
1825 #endif
1826
1827 /*
1828  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1829  *
1830  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1831  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1832  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1833  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1834  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1835  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1836  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1837  * side of the connection.
1838  *
1839  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1840  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1841  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1842  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1843  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1844  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1845  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1846  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1847  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1848  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1849  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1850  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1851  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1852  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1853  * resources.
1854  *
1855  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1856  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1857  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1858  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1859  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1860  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1861  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1862  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1863  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1864  * implementing the same algorithm.
1865  *
1866  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1867  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1868  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1869  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1870  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1871  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1872  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1873  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1874  * which to extend the algorithm.
1875  */
1876 void
1877 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1878 {
1879         u_long bw;
1880         u_long bwnd;
1881         int save_ticks;
1882         int delta_ticks;
1883
1884         /*
1885          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1886          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1887          */
1888         if (!tcp_inflight_enable) {
1889                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1890                 tp->snd_bandwidth = 0;
1891                 return;
1892         }
1893
1894         /*
1895          * Validate the delta time.  If a connection is new or has been idle
1896          * a long time we have to reset the bandwidth calculator.
1897          */
1898         save_ticks = ticks;
1899         delta_ticks = save_ticks - tp->t_bw_rtttime;
1900         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || delta_ticks < 0 || delta_ticks > hz * 10) {
1901                 tp->t_bw_rtttime = ticks;
1902                 tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1903                 if (tp->snd_bandwidth == 0)
1904                         tp->snd_bandwidth = tcp_inflight_min;
1905                 return;
1906         }
1907         if (delta_ticks == 0)
1908                 return;
1909
1910         /*
1911          * Sanity check, plus ignore pure window update acks.
1912          */
1913         if ((int)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) <= 0)
1914                 return;
1915
1916         /*
1917          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1918          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1919          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1920          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1921          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1922          * increases.
1923          */
1924         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz / delta_ticks;
1925         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1926         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1927         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1928
1929         tp->snd_bandwidth = bw;
1930
1931         /*
1932          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1933          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1934          * spot and also handles the bandwidth run-up case.  Without the
1935          * slop we could be locking ourselves into a lower bandwidth.
1936          *
1937          * Situations Handled:
1938          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1939          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1940          *          specified, and also does a good job preventing
1941          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1942          *          (at least for the transmit side).
1943          *
1944          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1945          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1946          *          increases).
1947          *
1948          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1949          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1950          *          a little work).
1951          *
1952          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1953          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be on
1954          *          very slow connections.  A value no smaller then 5 should
1955          *          be used, but only reduce this default if you have no other
1956          *          choice.
1957          */
1958
1959 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1960         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) +
1961                tcp_inflight_stab * (int)tp->t_maxseg / 10;
1962 #undef USERTT
1963
1964         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1965                 static int ltime;
1966                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1967                         ltime = ticks;
1968                         kprintf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1969                                 tp, bw, tp->t_rttbest, tp->t_srtt, bwnd);
1970                 }
1971         }
1972         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1973                 bwnd = tcp_inflight_min;
1974         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1975                 bwnd = tcp_inflight_max;
1976         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1977                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1978         tp->snd_bwnd = bwnd;
1979 }