Merge from vendor branch FILE:
[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 1.56 2007/03/04 18:51:59 swildner Exp $
69  */
70
71 #include "opt_compat.h"
72 #include "opt_inet6.h"
73 #include "opt_ipsec.h"
74 #include "opt_tcpdebug.h"
75
76 #include <sys/param.h>
77 #include <sys/systm.h>
78 #include <sys/callout.h>
79 #include <sys/kernel.h>
80 #include <sys/sysctl.h>
81 #include <sys/malloc.h>
82 #include <sys/mpipe.h>
83 #include <sys/mbuf.h>
84 #ifdef INET6
85 #include <sys/domain.h>
86 #endif
87 #include <sys/proc.h>
88 #include <sys/socket.h>
89 #include <sys/socketvar.h>
90 #include <sys/protosw.h>
91 #include <sys/random.h>
92 #include <sys/in_cksum.h>
93 #include <sys/ktr.h>
94
95 #include <vm/vm_zone.h>
96
97 #include <net/route.h>
98 #include <net/if.h>
99 #include <net/netisr.h>
100
101 #define _IP_VHL
102 #include <netinet/in.h>
103 #include <netinet/in_systm.h>
104 #include <netinet/ip.h>
105 #include <netinet/ip6.h>
106 #include <netinet/in_pcb.h>
107 #include <netinet6/in6_pcb.h>
108 #include <netinet/in_var.h>
109 #include <netinet/ip_var.h>
110 #include <netinet6/ip6_var.h>
111 #include <netinet/ip_icmp.h>
112 #ifdef INET6
113 #include <netinet/icmp6.h>
114 #endif
115 #include <netinet/tcp.h>
116 #include <netinet/tcp_fsm.h>
117 #include <netinet/tcp_seq.h>
118 #include <netinet/tcp_timer.h>
119 #include <netinet/tcp_var.h>
120 #include <netinet6/tcp6_var.h>
121 #include <netinet/tcpip.h>
122 #ifdef TCPDEBUG
123 #include <netinet/tcp_debug.h>
124 #endif
125 #include <netinet6/ip6protosw.h>
126
127 #ifdef IPSEC
128 #include <netinet6/ipsec.h>
129 #ifdef INET6
130 #include <netinet6/ipsec6.h>
131 #endif
132 #endif
133
134 #ifdef FAST_IPSEC
135 #include <netproto/ipsec/ipsec.h>
136 #ifdef INET6
137 #include <netproto/ipsec/ipsec6.h>
138 #endif
139 #define IPSEC
140 #endif
141
142 #include <sys/md5.h>
143 #include <sys/msgport2.h>
144 #include <machine/smp.h>
145
146 #if !defined(KTR_TCP)
147 #define KTR_TCP         KTR_ALL
148 #endif
149 KTR_INFO_MASTER(tcp);
150 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, rxmsg, 0, "tcp getmsg", 0);
151 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, wait, 1, "tcp waitmsg", 0);
152 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, delayed, 2, "tcp execute delayed ops", 0);
153 #define logtcp(name)    KTR_LOG(tcp_ ## name)
154
155 struct inpcbinfo tcbinfo[MAXCPU];
156 struct tcpcbackqhead tcpcbackq[MAXCPU];
157
158 int tcp_mssdflt = TCP_MSS;
159 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW,
160     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
161
162 #ifdef INET6
163 int tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
164 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt, CTLFLAG_RW,
165     &tcp_v6mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
166 #endif
167
168 #if 0
169 static int tcp_rttdflt = TCPTV_SRTTDFLT / PR_SLOWHZ;
170 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_RTTDFLT, rttdflt, CTLFLAG_RW,
171     &tcp_rttdflt, 0, "Default maximum TCP Round Trip Time");
172 #endif
173
174 int tcp_do_rfc1323 = 1;
175 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW,
176     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
177
178 int tcp_do_rfc1644 = 0;
179 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1644, rfc1644, CTLFLAG_RW,
180     &tcp_do_rfc1644, 0, "Enable rfc1644 (TTCP) extensions");
181
182 static int tcp_tcbhashsize = 0;
183 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RD,
184      &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control block hashtable");
185
186 static int do_tcpdrain = 1;
187 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW, &do_tcpdrain, 0,
188      "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
189
190 /* XXX JH */
191 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, pcbcount, CTLFLAG_RD,
192     &tcbinfo[0].ipi_count, 0, "Number of active PCBs");
193
194 static int icmp_may_rst = 1;
195 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW, &icmp_may_rst, 0,
196     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
197
198 static int tcp_isn_reseed_interval = 0;
199 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
200     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
201
202 /*
203  * TCP bandwidth limiting sysctls.  Note that the default lower bound of
204  * 1024 exists only for debugging.  A good production default would be
205  * something like 6100.
206  */
207 static int tcp_inflight_enable = 0;
208 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_enable, CTLFLAG_RW,
209     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
210
211 static int tcp_inflight_debug = 0;
212 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_debug, CTLFLAG_RW,
213     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
214
215 static int tcp_inflight_min = 6144;
216 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_min, CTLFLAG_RW,
217     &tcp_inflight_min, 0, "Lower bound for TCP inflight window");
218
219 static int tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
220 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_max, CTLFLAG_RW,
221     &tcp_inflight_max, 0, "Upper bound for TCP inflight window");
222
223 static int tcp_inflight_stab = 20;
224 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_stab, CTLFLAG_RW,
225     &tcp_inflight_stab, 0, "Slop in maximal packets / 10 (20 = 2 packets)");
226
227 static MALLOC_DEFINE(M_TCPTEMP, "tcptemp", "TCP Templates for Keepalives");
228 static struct malloc_pipe tcptemp_mpipe;
229
230 static void tcp_willblock(void);
231 static void tcp_cleartaocache (void);
232 static void tcp_notify (struct inpcb *, int);
233
234 struct tcp_stats tcpstats_percpu[MAXCPU];
235 #ifdef SMP
236 static int
237 sysctl_tcpstats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
238 {
239         int cpu, error = 0;
240
241         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
242                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, &tcpstats_percpu[cpu],
243                                         sizeof(struct tcp_stats))))
244                         break;
245                 if ((error = SYSCTL_IN(req, &tcpstats_percpu[cpu],
246                                        sizeof(struct tcp_stats))))
247                         break;
248         }
249
250         return (error);
251 }
252 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
253     0, 0, sysctl_tcpstats, "S,tcp_stats", "TCP statistics");
254 #else
255 SYSCTL_STRUCT(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, CTLFLAG_RW,
256     &tcpstat, tcp_stats, "TCP statistics");
257 #endif
258
259 /*
260  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
261  *
262  * Note that this can be overridden by the kernel environment
263  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
264  */
265 #ifndef TCBHASHSIZE
266 #define TCBHASHSIZE     512
267 #endif
268
269 /*
270  * This is the actual shape of what we allocate using the zone
271  * allocator.  Doing it this way allows us to protect both structures
272  * using the same generation count, and also eliminates the overhead
273  * of allocating tcpcbs separately.  By hiding the structure here,
274  * we avoid changing most of the rest of the code (although it needs
275  * to be changed, eventually, for greater efficiency).
276  */
277 #define ALIGNMENT       32
278 #define ALIGNM1         (ALIGNMENT - 1)
279 struct  inp_tp {
280         union {
281                 struct  inpcb inp;
282                 char    align[(sizeof(struct inpcb) + ALIGNM1) & ~ALIGNM1];
283         } inp_tp_u;
284         struct  tcpcb tcb;
285         struct  callout inp_tp_rexmt, inp_tp_persist, inp_tp_keep, inp_tp_2msl;
286         struct  callout inp_tp_delack;
287 };
288 #undef ALIGNMENT
289 #undef ALIGNM1
290
291 /*
292  * Tcp initialization
293  */
294 void
295 tcp_init(void)
296 {
297         struct inpcbporthead *porthashbase;
298         u_long porthashmask;
299         struct vm_zone *ipi_zone;
300         int hashsize = TCBHASHSIZE;
301         int cpu;
302
303         /*
304          * note: tcptemp is used for keepalives, and it is ok for an
305          * allocation to fail so do not specify MPF_INT.
306          */
307         mpipe_init(&tcptemp_mpipe, M_TCPTEMP, sizeof(struct tcptemp),
308                     25, -1, 0, NULL);
309
310         tcp_ccgen = 1;
311         tcp_cleartaocache();
312
313         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
314         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
315         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
316         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
317         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
318         tcp_msl = TCPTV_MSL;
319         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
320         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
321
322         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
323         if (!powerof2(hashsize)) {
324                 kprintf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
325                 hashsize = 512; /* safe default */
326         }
327         tcp_tcbhashsize = hashsize;
328         porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB, &porthashmask);
329         ipi_zone = zinit("tcpcb", sizeof(struct inp_tp), maxsockets,
330                          ZONE_INTERRUPT, 0);
331
332         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
333                 in_pcbinfo_init(&tcbinfo[cpu]);
334                 tcbinfo[cpu].cpu = cpu;
335                 tcbinfo[cpu].hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
336                     &tcbinfo[cpu].hashmask);
337                 tcbinfo[cpu].porthashbase = porthashbase;
338                 tcbinfo[cpu].porthashmask = porthashmask;
339                 tcbinfo[cpu].wildcardhashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
340                     &tcbinfo[cpu].wildcardhashmask);
341                 tcbinfo[cpu].ipi_zone = ipi_zone;
342                 TAILQ_INIT(&tcpcbackq[cpu]);
343         }
344
345         tcp_reass_maxseg = nmbclusters / 16;
346         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.reass.maxsegments", &tcp_reass_maxseg);
347
348 #ifdef INET6
349 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
350 #else
351 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
352 #endif
353         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
354                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
355         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
356                 panic("tcp_init");
357 #undef TCP_MINPROTOHDR
358
359         /*
360          * Initialize TCP statistics counters for each CPU.
361          */
362 #ifdef SMP
363         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
364                 bzero(&tcpstats_percpu[cpu], sizeof(struct tcp_stats));
365         }
366 #else
367         bzero(&tcpstat, sizeof(struct tcp_stats));
368 #endif
369
370         syncache_init();
371         tcp_sack_init();
372         tcp_thread_init();
373 }
374
375 void
376 tcpmsg_service_loop(void *dummy)
377 {
378         struct netmsg *msg;
379
380         while ((msg = lwkt_waitport(&curthread->td_msgport, NULL))) {
381                 do {
382                         logtcp(rxmsg);
383                         msg->nm_lmsg.ms_cmd.cm_func(&msg->nm_lmsg);
384                 } while ((msg = lwkt_getport(&curthread->td_msgport)) != NULL);
385                 logtcp(delayed);
386                 tcp_willblock();
387                 logtcp(wait);
388         }
389 }
390
391 static void
392 tcp_willblock(void)
393 {
394         struct tcpcb *tp;
395         int cpu = mycpu->gd_cpuid;
396
397         while ((tp = TAILQ_FIRST(&tcpcbackq[cpu])) != NULL) {
398                 KKASSERT(tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ);
399                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
400                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[cpu], tp, t_outputq);
401                 tcp_output(tp);
402         }
403 }
404
405
406 /*
407  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
408  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
409  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
410  */
411 void
412 tcp_fillheaders(struct tcpcb *tp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
413 {
414         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
415         struct tcphdr *tcp_hdr = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
416
417 #ifdef INET6
418         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
419                 struct ip6_hdr *ip6;
420
421                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
422                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
423                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
424                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
425                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
426                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
427                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
428                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
429                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
430                 tcp_hdr->th_sum = 0;
431         } else
432 #endif
433         {
434                 struct ip *ip = (struct ip *) ip_ptr;
435
436                 ip->ip_vhl = IP_VHL_BORING;
437                 ip->ip_tos = 0;
438                 ip->ip_len = 0;
439                 ip->ip_id = 0;
440                 ip->ip_off = 0;
441                 ip->ip_ttl = 0;
442                 ip->ip_sum = 0;
443                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
444                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
445                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
446                 tcp_hdr->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr,
447                                     ip->ip_dst.s_addr,
448                                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP));
449         }
450
451         tcp_hdr->th_sport = inp->inp_lport;
452         tcp_hdr->th_dport = inp->inp_fport;
453         tcp_hdr->th_seq = 0;
454         tcp_hdr->th_ack = 0;
455         tcp_hdr->th_x2 = 0;
456         tcp_hdr->th_off = 5;
457         tcp_hdr->th_flags = 0;
458         tcp_hdr->th_win = 0;
459         tcp_hdr->th_urp = 0;
460 }
461
462 /*
463  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
464  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
465  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
466  */
467 struct tcptemp *
468 tcp_maketemplate(struct tcpcb *tp)
469 {
470         struct tcptemp *tmp;
471
472         if ((tmp = mpipe_alloc_nowait(&tcptemp_mpipe)) == NULL)
473                 return (NULL);
474         tcp_fillheaders(tp, &tmp->tt_ipgen, &tmp->tt_t);
475         return (tmp);
476 }
477
478 void
479 tcp_freetemplate(struct tcptemp *tmp)
480 {
481         mpipe_free(&tcptemp_mpipe, tmp);
482 }
483
484 /*
485  * Send a single message to the TCP at address specified by
486  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
487  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
488  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
489  * template for a connection.  If flags are given then we send
490  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
491  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
492  *
493  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
494  * segment are as specified by the parameters.
495  *
496  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
497  */
498 void
499 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
500             tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
501 {
502         int tlen;
503         int win = 0;
504         struct route *ro = NULL;
505         struct route sro;
506         struct ip *ip = ipgen;
507         struct tcphdr *nth;
508         int ipflags = 0;
509         struct route_in6 *ro6 = NULL;
510         struct route_in6 sro6;
511         struct ip6_hdr *ip6 = ipgen;
512 #ifdef INET6
513         boolean_t isipv6 = (IP_VHL_V(ip->ip_vhl) == 6);
514 #else
515         const boolean_t isipv6 = FALSE;
516 #endif
517
518         if (tp != NULL) {
519                 if (!(flags & TH_RST)) {
520                         win = sbspace(&tp->t_inpcb->inp_socket->so_rcv);
521                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
522                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
523                 }
524                 if (isipv6)
525                         ro6 = &tp->t_inpcb->in6p_route;
526                 else
527                         ro = &tp->t_inpcb->inp_route;
528         } else {
529                 if (isipv6) {
530                         ro6 = &sro6;
531                         bzero(ro6, sizeof *ro6);
532                 } else {
533                         ro = &sro;
534                         bzero(ro, sizeof *ro);
535                 }
536         }
537         if (m == NULL) {
538                 m = m_gethdr(MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
539                 if (m == NULL)
540                         return;
541                 tlen = 0;
542                 m->m_data += max_linkhdr;
543                 if (isipv6) {
544                         bcopy(ip6, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip6_hdr));
545                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
546                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
547                 } else {
548                         bcopy(ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
549                         ip = mtod(m, struct ip *);
550                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
551                 }
552                 bcopy(th, nth, sizeof(struct tcphdr));
553                 flags = TH_ACK;
554         } else {
555                 m_freem(m->m_next);
556                 m->m_next = NULL;
557                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
558                 /* m_len is set later */
559                 tlen = 0;
560 #define xchg(a, b, type) { type t; t = a; a = b; b = t; }
561                 if (isipv6) {
562                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
563                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
564                 } else {
565                         xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
566                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
567                 }
568                 if (th != nth) {
569                         /*
570                          * this is usually a case when an extension header
571                          * exists between the IPv6 header and the
572                          * TCP header.
573                          */
574                         nth->th_sport = th->th_sport;
575                         nth->th_dport = th->th_dport;
576                 }
577                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
578 #undef xchg
579         }
580         if (isipv6) {
581                 ip6->ip6_flow = 0;
582                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
583                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
584                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof(struct tcphdr) + tlen));
585                 tlen += sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
586         } else {
587                 tlen += sizeof(struct tcpiphdr);
588                 ip->ip_len = tlen;
589                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
590         }
591         m->m_len = tlen;
592         m->m_pkthdr.len = tlen;
593         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *) NULL;
594         nth->th_seq = htonl(seq);
595         nth->th_ack = htonl(ack);
596         nth->th_x2 = 0;
597         nth->th_off = sizeof(struct tcphdr) >> 2;
598         nth->th_flags = flags;
599         if (tp != NULL)
600                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
601         else
602                 nth->th_win = htons((u_short)win);
603         nth->th_urp = 0;
604         if (isipv6) {
605                 nth->th_sum = 0;
606                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
607                                         sizeof(struct ip6_hdr),
608                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
609                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp ? tp->t_inpcb : NULL,
610                                                (ro6 && ro6->ro_rt) ?
611                                                 ro6->ro_rt->rt_ifp : NULL);
612         } else {
613                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
614                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
615                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
616                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
617         }
618 #ifdef TCPDEBUG
619         if (tp == NULL || (tp->t_inpcb->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
620                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
621 #endif
622         if (isipv6) {
623                 ip6_output(m, NULL, ro6, ipflags, NULL, NULL,
624                            tp ? tp->t_inpcb : NULL);
625                 if ((ro6 == &sro6) && (ro6->ro_rt != NULL)) {
626                         RTFREE(ro6->ro_rt);
627                         ro6->ro_rt = NULL;
628                 }
629         } else {
630                 ip_output(m, NULL, ro, ipflags, NULL, tp ? tp->t_inpcb : NULL);
631                 if ((ro == &sro) && (ro->ro_rt != NULL)) {
632                         RTFREE(ro->ro_rt);
633                         ro->ro_rt = NULL;
634                 }
635         }
636 }
637
638 /*
639  * Create a new TCP control block, making an
640  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
641  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
642  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
643  */
644 struct tcpcb *
645 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
646 {
647         struct inp_tp *it;
648         struct tcpcb *tp;
649 #ifdef INET6
650         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
651 #else
652         const boolean_t isipv6 = FALSE;
653 #endif
654
655         it = (struct inp_tp *)inp;
656         tp = &it->tcb;
657         bzero(tp, sizeof(struct tcpcb));
658         LIST_INIT(&tp->t_segq);
659         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd = isipv6 ? tcp_v6mssdflt : tcp_mssdflt;
660
661         /* Set up our timeouts. */
662         callout_init(tp->tt_rexmt = &it->inp_tp_rexmt);
663         callout_init(tp->tt_persist = &it->inp_tp_persist);
664         callout_init(tp->tt_keep = &it->inp_tp_keep);
665         callout_init(tp->tt_2msl = &it->inp_tp_2msl);
666         callout_init(tp->tt_delack = &it->inp_tp_delack);
667
668         if (tcp_do_rfc1323)
669                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE | TF_REQ_TSTMP);
670         if (tcp_do_rfc1644)
671                 tp->t_flags |= TF_REQ_CC;
672         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
673         tp->t_state = TCPS_CLOSED;
674         /*
675          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
676          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
677          * reasonable initial retransmit time.
678          */
679         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
680         tp->t_rttvar =
681             ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
682         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
683         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
684         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
685         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
686         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
687         tp->t_rcvtime = ticks;
688         /*
689          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
690          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
691          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
692          */
693         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
694         inp->inp_ppcb = tp;
695         tcp_sack_tcpcb_init(tp);
696         return (tp);            /* XXX */
697 }
698
699 /*
700  * Drop a TCP connection, reporting the specified error.
701  * If connection is synchronized, then send a RST to peer.
702  */
703 struct tcpcb *
704 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int error)
705 {
706         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
707
708         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
709                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
710                 tcp_output(tp);
711                 tcpstat.tcps_drops++;
712         } else
713                 tcpstat.tcps_conndrops++;
714         if (error == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
715                 error = tp->t_softerror;
716         so->so_error = error;
717         return (tcp_close(tp));
718 }
719
720 #ifdef SMP
721
722 struct netmsg_remwildcard {
723         struct lwkt_msg         nm_lmsg;
724         struct inpcb            *nm_inp;
725         struct inpcbinfo        *nm_pcbinfo;
726 #if defined(INET6)
727         int                     nm_isinet6;
728 #else
729         int                     nm_unused01;
730 #endif
731 };
732
733 /*
734  * Wildcard inpcb's on SMP boxes must be removed from all cpus before the
735  * inp can be detached.  We do this by cycling through the cpus, ending up
736  * on the cpu controlling the inp last and then doing the disconnect.
737  */
738 static int
739 in_pcbremwildcardhash_handler(struct lwkt_msg *msg0)
740 {
741         struct netmsg_remwildcard *msg = (struct netmsg_remwildcard *)msg0;
742         int cpu;
743
744         cpu = msg->nm_pcbinfo->cpu;
745
746         if (cpu == msg->nm_inp->inp_pcbinfo->cpu) {
747                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
748 #ifdef INET6
749                 if (msg->nm_isinet6)
750                         in6_pcbdetach(msg->nm_inp);
751                 else
752 #endif
753                         in_pcbdetach(msg->nm_inp);
754                 lwkt_replymsg(&msg->nm_lmsg, 0);
755         } else {
756                 in_pcbremwildcardhash_oncpu(msg->nm_inp, msg->nm_pcbinfo);
757                 cpu = (cpu + 1) % ncpus2;
758                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
759                 lwkt_forwardmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_lmsg);
760         }
761         return (EASYNC);
762 }
763
764 #endif
765
766 /*
767  * Close a TCP control block:
768  *      discard all space held by the tcp
769  *      discard internet protocol block
770  *      wake up any sleepers
771  */
772 struct tcpcb *
773 tcp_close(struct tcpcb *tp)
774 {
775         struct tseg_qent *q;
776         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
777         struct socket *so = inp->inp_socket;
778         struct rtentry *rt;
779         boolean_t dosavessthresh;
780 #ifdef SMP
781         int cpu;
782 #endif
783 #ifdef INET6
784         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
785         boolean_t isafinet6 = (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6) != 0);
786 #else
787         const boolean_t isipv6 = FALSE;
788 #endif
789
790         /*
791          * The tp is not instantly destroyed in the wildcard case.  Setting
792          * the state to TCPS_TERMINATING will prevent the TCP stack from
793          * messing with it, though it should be noted that this change may
794          * not take effect on other cpus until we have chained the wildcard
795          * hash removal.
796          *
797          * XXX we currently depend on the BGL to synchronize the tp->t_state
798          * update and prevent other tcp protocol threads from accepting new
799          * connections on the listen socket we might be trying to close down.
800          */
801         KKASSERT(tp->t_state != TCPS_TERMINATING);
802         tp->t_state = TCPS_TERMINATING;
803
804         /*
805          * Make sure that all of our timers are stopped before we
806          * delete the PCB.
807          */
808         callout_stop(tp->tt_rexmt);
809         callout_stop(tp->tt_persist);
810         callout_stop(tp->tt_keep);
811         callout_stop(tp->tt_2msl);
812         callout_stop(tp->tt_delack);
813
814         if (tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ) {
815                 KKASSERT(tp->tt_cpu == mycpu->gd_cpuid);
816                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[tp->tt_cpu], tp, t_outputq);
817                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
818         }
819
820         /*
821          * If we got enough samples through the srtt filter,
822          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
823          * 'Enough' is arbitrarily defined as the 16 samples.
824          * 16 samples is enough for the srtt filter to converge
825          * to within 5% of the correct value; fewer samples and
826          * we could save a very bogus rtt.
827          *
828          * Don't update the default route's characteristics and don't
829          * update anything that the user "locked".
830          */
831         if (tp->t_rttupdated >= 16) {
832                 u_long i = 0;
833
834                 if (isipv6) {
835                         struct sockaddr_in6 *sin6;
836
837                         if ((rt = inp->in6p_route.ro_rt) == NULL)
838                                 goto no_valid_rt;
839                         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)rt_key(rt);
840                         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&sin6->sin6_addr))
841                                 goto no_valid_rt;
842                 } else
843                         if ((rt = inp->inp_route.ro_rt) == NULL ||
844                             ((struct sockaddr_in *)rt_key(rt))->
845                              sin_addr.s_addr == INADDR_ANY)
846                                 goto no_valid_rt;
847
848                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTT)) {
849                         i = tp->t_srtt * (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTT_SCALE));
850                         if (rt->rt_rmx.rmx_rtt && i)
851                                 /*
852                                  * filter this update to half the old & half
853                                  * the new values, converting scale.
854                                  * See route.h and tcp_var.h for a
855                                  * description of the scaling constants.
856                                  */
857                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt =
858                                     (rt->rt_rmx.rmx_rtt + i) / 2;
859                         else
860                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt = i;
861                         tcpstat.tcps_cachedrtt++;
862                 }
863                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTTVAR)) {
864                         i = tp->t_rttvar *
865                             (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTTVAR_SCALE));
866                         if (rt->rt_rmx.rmx_rttvar && i)
867                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar =
868                                     (rt->rt_rmx.rmx_rttvar + i) / 2;
869                         else
870                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar = i;
871                         tcpstat.tcps_cachedrttvar++;
872                 }
873                 /*
874                  * The old comment here said:
875                  * update the pipelimit (ssthresh) if it has been updated
876                  * already or if a pipesize was specified & the threshhold
877                  * got below half the pipesize.  I.e., wait for bad news
878                  * before we start updating, then update on both good
879                  * and bad news.
880                  *
881                  * But we want to save the ssthresh even if no pipesize is
882                  * specified explicitly in the route, because such
883                  * connections still have an implicit pipesize specified
884                  * by the global tcp_sendspace.  In the absence of a reliable
885                  * way to calculate the pipesize, it will have to do.
886                  */
887                 i = tp->snd_ssthresh;
888                 if (rt->rt_rmx.rmx_sendpipe != 0)
889                         dosavessthresh = (i < rt->rt_rmx.rmx_sendpipe/2);
890                 else
891                         dosavessthresh = (i < so->so_snd.sb_hiwat/2);
892                 if (dosavessthresh ||
893                     (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_SSTHRESH) && (i != 0) &&
894                      (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh != 0))) {
895                         /*
896                          * convert the limit from user data bytes to
897                          * packets then to packet data bytes.
898                          */
899                         i = (i + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
900                         if (i < 2)
901                                 i = 2;
902                         i *= tp->t_maxseg +
903                              (isipv6 ?
904                               sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
905                               sizeof(struct tcpiphdr));
906                         if (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh)
907                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh =
908                                     (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh + i) / 2;
909                         else
910                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh = i;
911                         tcpstat.tcps_cachedssthresh++;
912                 }
913         }
914
915 no_valid_rt:
916         /* free the reassembly queue, if any */
917         while((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
918                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
919                 m_freem(q->tqe_m);
920                 FREE(q, M_TSEGQ);
921                 tcp_reass_qsize--;
922         }
923         /* throw away SACK blocks in scoreboard*/
924         if (TCP_DO_SACK(tp))
925                 tcp_sack_cleanup(&tp->scb);
926
927         inp->inp_ppcb = NULL;
928         soisdisconnected(so);
929         /*
930          * Discard the inp.  In the SMP case a wildcard inp's hash (created
931          * by a listen socket or an INADDR_ANY udp socket) is replicated
932          * for each protocol thread and must be removed in the context of
933          * that thread.  This is accomplished by chaining the message
934          * through the cpus.
935          *
936          * If the inp is not wildcarded we simply detach, which will remove
937          * the any hashes still present for this inp.
938          */
939 #ifdef SMP
940         if (inp->inp_flags & INP_WILDCARD_MP) {
941                 struct netmsg_remwildcard *msg;
942
943                 cpu = (inp->inp_pcbinfo->cpu + 1) % ncpus2;
944                 msg = kmalloc(sizeof(struct netmsg_remwildcard),
945                             M_LWKTMSG, M_INTWAIT);
946                 lwkt_initmsg(&msg->nm_lmsg, &netisr_afree_rport, 0,
947                     lwkt_cmd_func(in_pcbremwildcardhash_handler),
948                     lwkt_cmd_op_none);
949 #ifdef INET6
950                 msg->nm_isinet6 = isafinet6;
951 #endif
952                 msg->nm_inp = inp;
953                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
954                 lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_lmsg);
955         } else
956 #endif
957         {
958                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
959 #ifdef INET6
960                 if (isafinet6)
961                         in6_pcbdetach(inp);
962                 else
963 #endif
964                         in_pcbdetach(inp);
965         }
966         tcpstat.tcps_closed++;
967         return (NULL);
968 }
969
970 static __inline void
971 tcp_drain_oncpu(struct inpcbhead *head)
972 {
973         struct inpcb *inpb;
974         struct tcpcb *tcpb;
975         struct tseg_qent *te;
976
977         LIST_FOREACH(inpb, head, inp_list) {
978                 if (inpb->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
979                         continue;
980                 if ((tcpb = intotcpcb(inpb))) {
981                         while ((te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq)) != NULL) {
982                                 LIST_REMOVE(te, tqe_q);
983                                 m_freem(te->tqe_m);
984                                 FREE(te, M_TSEGQ);
985                                 tcp_reass_qsize--;
986                         }
987                 }
988         }
989 }
990
991 #ifdef SMP
992 struct netmsg_tcp_drain {
993         struct lwkt_msg         nm_lmsg;
994         struct inpcbhead        *nm_head;
995 };
996
997 static int
998 tcp_drain_handler(lwkt_msg_t lmsg)
999 {
1000         struct netmsg_tcp_drain *nm = (void *)lmsg;
1001
1002         tcp_drain_oncpu(nm->nm_head);
1003         lwkt_replymsg(lmsg, 0);
1004         return(EASYNC);
1005 }
1006 #endif
1007
1008 void
1009 tcp_drain(void)
1010 {
1011 #ifdef SMP
1012         int cpu;
1013 #endif
1014
1015         if (!do_tcpdrain)
1016                 return;
1017
1018         /*
1019          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
1020          * if there is one...
1021          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
1022          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
1023          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
1024          *      useful.
1025          */
1026 #ifdef SMP
1027         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1028                 struct netmsg_tcp_drain *msg;
1029
1030                 if (cpu == mycpu->gd_cpuid) {
1031                         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[cpu].pcblisthead);
1032                 } else {
1033                         msg = kmalloc(sizeof(struct netmsg_tcp_drain),
1034                                     M_LWKTMSG, M_NOWAIT);
1035                         if (msg == NULL)
1036                                 continue;
1037                         lwkt_initmsg(&msg->nm_lmsg, &netisr_afree_rport, 0,
1038                                 lwkt_cmd_func(tcp_drain_handler),
1039                                 lwkt_cmd_op_none);
1040                         msg->nm_head = &tcbinfo[cpu].pcblisthead;
1041                         lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_lmsg);
1042                 }
1043         }
1044 #else
1045         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[0].pcblisthead);
1046 #endif
1047 }
1048
1049 /*
1050  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
1051  * store error as soft error, but wake up user
1052  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
1053  *
1054  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
1055  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
1056  */
1057 static void
1058 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
1059 {
1060         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1061
1062         /*
1063          * Ignore some errors if we are hooked up.
1064          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
1065          * and receives a second error, give up now.  This is better
1066          * than waiting a long time to establish a connection that
1067          * can never complete.
1068          */
1069         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1070              (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
1071               error == EHOSTDOWN)) {
1072                 return;
1073         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
1074             tp->t_softerror)
1075                 tcp_drop(tp, error);
1076         else
1077                 tp->t_softerror = error;
1078 #if 0
1079         wakeup(&so->so_timeo);
1080         sorwakeup(so);
1081         sowwakeup(so);
1082 #endif
1083 }
1084
1085 static int
1086 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1087 {
1088         int error, i, n;
1089         struct inpcb *marker;
1090         struct inpcb *inp;
1091         inp_gen_t gencnt;
1092         globaldata_t gd;
1093         int origcpu, ccpu;
1094
1095         error = 0;
1096         n = 0;
1097
1098         /*
1099          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
1100          * resource-intensive to repeat twice on every request.
1101          */
1102         if (req->oldptr == NULL) {
1103                 for (ccpu = 0; ccpu < ncpus; ++ccpu) {
1104                         gd = globaldata_find(ccpu);
1105                         n += tcbinfo[gd->gd_cpuid].ipi_count;
1106                 }
1107                 req->oldidx = (n + n/8 + 10) * sizeof(struct xtcpcb);
1108                 return (0);
1109         }
1110
1111         if (req->newptr != NULL)
1112                 return (EPERM);
1113
1114         marker = kmalloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1115         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1116
1117         /*
1118          * OK, now we're committed to doing something.  Run the inpcb list
1119          * for each cpu in the system and construct the output.  Use a
1120          * list placemarker to deal with list changes occuring during
1121          * copyout blockages (but otherwise depend on being on the correct
1122          * cpu to avoid races).
1123          */
1124         origcpu = mycpu->gd_cpuid;
1125         for (ccpu = 1; ccpu <= ncpus && error == 0; ++ccpu) {
1126                 globaldata_t rgd;
1127                 caddr_t inp_ppcb;
1128                 struct xtcpcb xt;
1129                 int cpu_id;
1130
1131                 cpu_id = (origcpu + ccpu) % ncpus;
1132                 if ((smp_active_mask & (1 << cpu_id)) == 0)
1133                         continue;
1134                 rgd = globaldata_find(cpu_id);
1135                 lwkt_setcpu_self(rgd);
1136
1137                 gencnt = tcbinfo[cpu_id].ipi_gencnt;
1138                 n = tcbinfo[cpu_id].ipi_count;
1139
1140                 LIST_INSERT_HEAD(&tcbinfo[cpu_id].pcblisthead, marker, inp_list);
1141                 i = 0;
1142                 while ((inp = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL && i < n) {
1143                         /*
1144                          * process a snapshot of pcbs, ignoring placemarkers
1145                          * and using our own to allow SYSCTL_OUT to block.
1146                          */
1147                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1148                         LIST_INSERT_AFTER(inp, marker, inp_list);
1149
1150                         if (inp->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1151                                 continue;
1152                         if (inp->inp_gencnt > gencnt)
1153                                 continue;
1154                         if (prison_xinpcb(req->td, inp))
1155                                 continue;
1156
1157                         xt.xt_len = sizeof xt;
1158                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
1159                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
1160                         if (inp_ppcb != NULL)
1161                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1162                         else
1163                                 bzero(&xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1164                         if (inp->inp_socket)
1165                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
1166                         if ((error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt)) != 0)
1167                                 break;
1168                         ++i;
1169                 }
1170                 LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1171                 if (error == 0 && i < n) {
1172                         bzero(&xt, sizeof xt);
1173                         xt.xt_len = sizeof xt;
1174                         while (i < n) {
1175                                 error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
1176                                 if (error)
1177                                         break;
1178                                 ++i;
1179                         }
1180                 }
1181         }
1182
1183         /*
1184          * Make sure we are on the same cpu we were on originally, since
1185          * higher level callers expect this.  Also don't pollute caches with
1186          * migrated userland data by (eventually) returning to userland
1187          * on a different cpu.
1188          */
1189         lwkt_setcpu_self(globaldata_find(origcpu));
1190         kfree(marker, M_TEMP);
1191         return (error);
1192 }
1193
1194 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1195             tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1196
1197 static int
1198 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1199 {
1200         struct sockaddr_in addrs[2];
1201         struct inpcb *inp;
1202         int cpu;
1203         int error;
1204
1205         error = suser(req->td);
1206         if (error != 0)
1207                 return (error);
1208         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1209         if (error != 0)
1210                 return (error);
1211         crit_enter();
1212         cpu = tcp_addrcpu(addrs[1].sin_addr.s_addr, addrs[1].sin_port,
1213             addrs[0].sin_addr.s_addr, addrs[0].sin_port);
1214         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], addrs[1].sin_addr,
1215             addrs[1].sin_port, addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1216         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1217                 error = ENOENT;
1218                 goto out;
1219         }
1220         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1221 out:
1222         crit_exit();
1223         return (error);
1224 }
1225
1226 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1227     0, 0, tcp_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP connection");
1228
1229 #ifdef INET6
1230 static int
1231 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1232 {
1233         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1234         struct inpcb *inp;
1235         int error;
1236         boolean_t mapped = FALSE;
1237
1238         error = suser(req->td);
1239         if (error != 0)
1240                 return (error);
1241         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1242         if (error != 0)
1243                 return (error);
1244         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1245                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1246                         mapped = TRUE;
1247                 else
1248                         return (EINVAL);
1249         }
1250         crit_enter();
1251         if (mapped) {
1252                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1253                     *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1254                     addrs[1].sin6_port,
1255                     *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1256                     addrs[0].sin6_port,
1257                     0, NULL);
1258         } else {
1259                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1260                     &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1261                     &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port,
1262                     0, NULL);
1263         }
1264         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1265                 error = ENOENT;
1266                 goto out;
1267         }
1268         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1269 out:
1270         crit_exit();
1271         return (error);
1272 }
1273
1274 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1275             0, 0,
1276             tcp6_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP6 connection");
1277 #endif
1278
1279 void
1280 tcp_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *vip)
1281 {
1282         struct ip *ip = vip;
1283         struct tcphdr *th;
1284         struct in_addr faddr;
1285         struct inpcb *inp;
1286         struct tcpcb *tp;
1287         void (*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1288         tcp_seq icmpseq;
1289         int arg, cpu;
1290
1291         if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0) {
1292                 return;
1293         }
1294
1295         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1296         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1297                 return;
1298
1299         arg = inetctlerrmap[cmd];
1300         if (cmd == PRC_QUENCH) {
1301                 notify = tcp_quench;
1302         } else if (icmp_may_rst &&
1303                    (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1304                     cmd == PRC_UNREACH_PORT ||
1305                     cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) &&
1306                    ip != NULL) {
1307                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1308         } else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1309                 struct icmp *icmp = (struct icmp *)
1310                     ((caddr_t)ip - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1311
1312                 arg = ntohs(icmp->icmp_nextmtu);
1313                 notify = tcp_mtudisc;
1314         } else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd)) {
1315                 ip = NULL;
1316                 notify = in_rtchange;
1317         } else if (cmd == PRC_HOSTDEAD) {
1318                 ip = NULL;
1319         }
1320
1321         if (ip != NULL) {
1322                 crit_enter();
1323                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip +
1324                                        (IP_VHL_HL(ip->ip_vhl) << 2));
1325                 cpu = tcp_addrcpu(faddr.s_addr, th->th_dport,
1326                                   ip->ip_src.s_addr, th->th_sport);
1327                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], faddr, th->th_dport,
1328                                         ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1329                 if ((inp != NULL) && (inp->inp_socket != NULL)) {
1330                         icmpseq = htonl(th->th_seq);
1331                         tp = intotcpcb(inp);
1332                         if (SEQ_GEQ(icmpseq, tp->snd_una) &&
1333                             SEQ_LT(icmpseq, tp->snd_max))
1334                                 (*notify)(inp, arg);
1335                 } else {
1336                         struct in_conninfo inc;
1337
1338                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1339                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1340                         inc.inc_faddr = faddr;
1341                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1342 #ifdef INET6
1343                         inc.inc_isipv6 = 0;
1344 #endif
1345                         syncache_unreach(&inc, th);
1346                 }
1347                 crit_exit();
1348         } else {
1349                 for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1350                         in_pcbnotifyall(&tcbinfo[cpu].pcblisthead, faddr, arg,
1351                                         notify);
1352                 }
1353         }
1354 }
1355
1356 #ifdef INET6
1357 void
1358 tcp6_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *d)
1359 {
1360         struct tcphdr th;
1361         void (*notify) (struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1362         struct ip6_hdr *ip6;
1363         struct mbuf *m;
1364         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1365         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1366         int off;
1367         struct tcp_portonly {
1368                 u_int16_t th_sport;
1369                 u_int16_t th_dport;
1370         } *thp;
1371         int arg;
1372
1373         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1374             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1375                 return;
1376
1377         arg = 0;
1378         if (cmd == PRC_QUENCH)
1379                 notify = tcp_quench;
1380         else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1381                 struct ip6ctlparam *ip6cp = d;
1382                 struct icmp6_hdr *icmp6 = ip6cp->ip6c_icmp6;
1383
1384                 arg = ntohl(icmp6->icmp6_mtu);
1385                 notify = tcp_mtudisc;
1386         } else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1387                  ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0)) {
1388                 return;
1389         }
1390
1391         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1392         if (d != NULL) {
1393                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1394                 m = ip6cp->ip6c_m;
1395                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1396                 off = ip6cp->ip6c_off;
1397                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1398         } else {
1399                 m = NULL;
1400                 ip6 = NULL;
1401                 off = 0;        /* fool gcc */
1402                 sa6_src = &sa6_any;
1403         }
1404
1405         if (ip6 != NULL) {
1406                 struct in_conninfo inc;
1407                 /*
1408                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1409                  * M and OFF are valid.
1410                  */
1411
1412                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1413                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof *thp)
1414                         return;
1415
1416                 bzero(&th, sizeof th);
1417                 m_copydata(m, off, sizeof *thp, (caddr_t)&th);
1418
1419                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, th.th_dport,
1420                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1421                     th.th_sport, cmd, arg, notify);
1422
1423                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1424                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1425                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1426                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1427                 inc.inc_isipv6 = 1;
1428                 syncache_unreach(&inc, &th);
1429         } else
1430                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, 0,
1431                     (const struct sockaddr *)sa6_src, 0, cmd, arg, notify);
1432 }
1433 #endif
1434
1435 /*
1436  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1437  *
1438  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1439  * 1.  In SYN-ACK packets.
1440  * 2.  In SYN packets.
1441  *
1442  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1443  * tcp_syncache.c for details.
1444  *
1445  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1446  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1447  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1448  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1449  * RFC 1948 is used to generate sequence numbers.
1450  *
1451  * Implementation details:
1452  *
1453  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1454  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1455  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1456  * before rollover.
1457  *
1458  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1459  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1460  * as reseeding should not be necessary.
1461  *
1462  */
1463
1464 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1465
1466 u_char isn_secret[32];
1467 int isn_last_reseed;
1468 MD5_CTX isn_ctx;
1469
1470 tcp_seq
1471 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1472 {
1473         u_int32_t md5_buffer[4];
1474         tcp_seq new_isn;
1475
1476         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1477         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1478              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1479                 < (u_int)ticks))) {
1480                 read_random_unlimited(&isn_secret, sizeof isn_secret);
1481                 isn_last_reseed = ticks;
1482         }
1483
1484         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1485         MD5Init(&isn_ctx);
1486         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1487         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1488 #ifdef INET6
1489         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) {
1490                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1491                           sizeof(struct in6_addr));
1492                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1493                           sizeof(struct in6_addr));
1494         } else
1495 #endif
1496         {
1497                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1498                           sizeof(struct in_addr));
1499                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1500                           sizeof(struct in_addr));
1501         }
1502         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1503         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1504         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1505         new_isn += ticks * (ISN_BYTES_PER_SECOND / hz);
1506         return (new_isn);
1507 }
1508
1509 /*
1510  * When a source quench is received, close congestion window
1511  * to one segment.  We will gradually open it again as we proceed.
1512  */
1513 void
1514 tcp_quench(struct inpcb *inp, int error)
1515 {
1516         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1517
1518         if (tp != NULL) {
1519                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1520                 tp->snd_wacked = 0;
1521         }
1522 }
1523
1524 /*
1525  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1526  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1527  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1528  */
1529 void
1530 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int error)
1531 {
1532         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1533
1534         if ((tp != NULL) && (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT))
1535                 tcp_drop(tp, error);
1536 }
1537
1538 /*
1539  * When a `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1540  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1541  * since we know the packet we just sent was dropped.
1542  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1543  */
1544 void
1545 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int mtu)
1546 {
1547         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1548         struct rtentry *rt;
1549         struct socket *so = inp->inp_socket;
1550         int maxopd, mss;
1551 #ifdef INET6
1552         boolean_t isipv6 = ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
1553 #else
1554         const boolean_t isipv6 = FALSE;
1555 #endif
1556
1557         if (tp == NULL)
1558                 return;
1559
1560         /*
1561          * If no MTU is provided in the ICMP message, use the
1562          * next lower likely value, as specified in RFC 1191.
1563          */
1564         if (mtu == 0) {
1565                 int oldmtu;
1566
1567                 oldmtu = tp->t_maxopd + 
1568                     (isipv6 ?
1569                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1570                      sizeof(struct tcpiphdr));
1571                 mtu = ip_next_mtu(oldmtu, 0);
1572         }
1573
1574         if (isipv6)
1575                 rt = tcp_rtlookup6(&inp->inp_inc);
1576         else
1577                 rt = tcp_rtlookup(&inp->inp_inc);
1578         if (rt != NULL) {
1579                 struct rmxp_tao *taop = rmx_taop(rt->rt_rmx);
1580
1581                 if (rt->rt_rmx.rmx_mtu != 0 && rt->rt_rmx.rmx_mtu < mtu)
1582                         mtu = rt->rt_rmx.rmx_mtu;
1583
1584                 maxopd = mtu -
1585                     (isipv6 ?
1586                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1587                      sizeof(struct tcpiphdr));
1588
1589                 /*
1590                  * XXX - The following conditional probably violates the TCP
1591                  * spec.  The problem is that, since we don't know the
1592                  * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1593                  * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1594                  * never actually take place, because the conservative
1595                  * default is much less than the MTUs typically seen
1596                  * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1597                  * this under the carpet.
1598                  *
1599                  * The conservative default might not actually be a problem
1600                  * if the only case this occurs is when sending an initial
1601                  * SYN with options and data to a host we've never talked
1602                  * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1603                  * will get recorded and the new parameters should get
1604                  * recomputed.  For Further Study.
1605                  */
1606                 if (taop->tao_mssopt != 0 && taop->tao_mssopt < maxopd)
1607                         maxopd = taop->tao_mssopt;
1608         } else
1609                 maxopd = mtu -
1610                     (isipv6 ?
1611                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1612                      sizeof(struct tcpiphdr));
1613
1614         if (tp->t_maxopd <= maxopd)
1615                 return;
1616         tp->t_maxopd = maxopd;
1617
1618         mss = maxopd;
1619         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP | TF_NOOPT)) ==
1620                            (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP))
1621                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1622
1623         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_CC | TF_RCVD_CC | TF_NOOPT)) ==
1624                            (TF_REQ_CC | TF_RCVD_CC))
1625                 mss -= TCPOLEN_CC_APPA;
1626
1627         /* round down to multiple of MCLBYTES */
1628 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0    /* test if MCLBYTES power of 2 */
1629         if (mss > MCLBYTES)
1630                 mss &= ~(MCLBYTES - 1); 
1631 #else
1632         if (mss > MCLBYTES)
1633                 mss = (mss / MCLBYTES) * MCLBYTES;
1634 #endif
1635
1636         if (so->so_snd.sb_hiwat < mss)
1637                 mss = so->so_snd.sb_hiwat;
1638
1639         tp->t_maxseg = mss;
1640         tp->t_rtttime = 0;
1641         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1642         tcp_output(tp);
1643         tcpstat.tcps_mturesent++;
1644 }
1645
1646 /*
1647  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1648  * is found and it cannot be allocated the return NULL.  This routine
1649  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1650  * to get the interface MTU.
1651  */
1652 struct rtentry *
1653 tcp_rtlookup(struct in_conninfo *inc)
1654 {
1655         struct route *ro = &inc->inc_route;
1656
1657         if (ro->ro_rt == NULL || !(ro->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1658                 /* No route yet, so try to acquire one */
1659                 if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1660                         /*
1661                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1662                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1663                          */
1664                         bzero(&ro->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in));
1665                         ro->ro_dst.sa_family = AF_INET;
1666                         ro->ro_dst.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1667                         ((struct sockaddr_in *) &ro->ro_dst)->sin_addr =
1668                             inc->inc_faddr;
1669                         rtalloc(ro);
1670                 }
1671         }
1672         return (ro->ro_rt);
1673 }
1674
1675 #ifdef INET6
1676 struct rtentry *
1677 tcp_rtlookup6(struct in_conninfo *inc)
1678 {
1679         struct route_in6 *ro6 = &inc->inc6_route;
1680
1681         if (ro6->ro_rt == NULL || !(ro6->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1682                 /* No route yet, so try to acquire one */
1683                 if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1684                         /*
1685                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1686                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1687                          */
1688                         bzero(&ro6->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in6));
1689                         ro6->ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1690                         ro6->ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1691                         ro6->ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1692                         rtalloc((struct route *)ro6);
1693                 }
1694         }
1695         return (ro6->ro_rt);
1696 }
1697 #endif
1698
1699 #ifdef IPSEC
1700 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1701 size_t
1702 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1703 {
1704         struct inpcb *inp;
1705         struct mbuf *m;
1706         size_t hdrsiz;
1707         struct ip *ip;
1708         struct tcphdr *th;
1709
1710         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1711                 return (0);
1712         MGETHDR(m, MB_DONTWAIT, MT_DATA);
1713         if (!m)
1714                 return (0);
1715
1716 #ifdef INET6
1717         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
1718                 struct ip6_hdr *ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1719
1720                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1721                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1722                     sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1723                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
1724                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1725         } else
1726 #endif
1727         {
1728                 ip = mtod(m, struct ip *);
1729                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1730                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1731                 tcp_fillheaders(tp, ip, th);
1732                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1733         }
1734
1735         m_free(m);
1736         return (hdrsiz);
1737 }
1738 #endif
1739
1740 /*
1741  * Return a pointer to the cached information about the remote host.
1742  * The cached information is stored in the protocol specific part of
1743  * the route metrics.
1744  */
1745 struct rmxp_tao *
1746 tcp_gettaocache(struct in_conninfo *inc)
1747 {
1748         struct rtentry *rt;
1749
1750 #ifdef INET6
1751         if (inc->inc_isipv6)
1752                 rt = tcp_rtlookup6(inc);
1753         else
1754 #endif
1755                 rt = tcp_rtlookup(inc);
1756
1757         /* Make sure this is a host route and is up. */
1758         if (rt == NULL ||
1759             (rt->rt_flags & (RTF_UP | RTF_HOST)) != (RTF_UP | RTF_HOST))
1760                 return (NULL);
1761
1762         return (rmx_taop(rt->rt_rmx));
1763 }
1764
1765 /*
1766  * Clear all the TAO cache entries, called from tcp_init.
1767  *
1768  * XXX
1769  * This routine is just an empty one, because we assume that the routing
1770  * routing tables are initialized at the same time when TCP, so there is
1771  * nothing in the cache left over.
1772  */
1773 static void
1774 tcp_cleartaocache(void)
1775 {
1776 }
1777
1778 /*
1779  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1780  *
1781  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1782  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1783  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1784  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1785  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1786  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1787  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1788  * side of the connection.
1789  *
1790  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1791  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1792  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1793  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1794  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1795  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1796  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1797  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1798  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1799  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1800  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1801  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1802  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1803  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1804  * resources.
1805  *
1806  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1807  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1808  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1809  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1810  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1811  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1812  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1813  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1814  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1815  * implementing the same algorithm.
1816  *
1817  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1818  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1819  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1820  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1821  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1822  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1823  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1824  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1825  * which to extend the algorithm.
1826  */
1827 void
1828 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1829 {
1830         u_long bw;
1831         u_long bwnd;
1832         int save_ticks;
1833         int delta_ticks;
1834
1835         /*
1836          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1837          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1838          */
1839         if (!tcp_inflight_enable) {
1840                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1841                 tp->snd_bandwidth = 0;
1842                 return;
1843         }
1844
1845         /*
1846          * Validate the delta time.  If a connection is new or has been idle
1847          * a long time we have to reset the bandwidth calculator.
1848          */
1849         save_ticks = ticks;
1850         delta_ticks = save_ticks - tp->t_bw_rtttime;
1851         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || delta_ticks < 0 || delta_ticks > hz * 10) {
1852                 tp->t_bw_rtttime = ticks;
1853                 tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1854                 if (tp->snd_bandwidth == 0)
1855                         tp->snd_bandwidth = tcp_inflight_min;
1856                 return;
1857         }
1858         if (delta_ticks == 0)
1859                 return;
1860
1861         /*
1862          * Sanity check, plus ignore pure window update acks.
1863          */
1864         if ((int)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) <= 0)
1865                 return;
1866
1867         /*
1868          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1869          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1870          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1871          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1872          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1873          * increases.
1874          */
1875         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz / delta_ticks;
1876         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1877         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1878         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1879
1880         tp->snd_bandwidth = bw;
1881
1882         /*
1883          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1884          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1885          * spot and also handles the bandwidth run-up case.  Without the
1886          * slop we could be locking ourselves into a lower bandwidth.
1887          *
1888          * Situations Handled:
1889          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1890          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1891          *          specified, and also does a good job preventing
1892          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1893          *          (at least for the transmit side).
1894          *
1895          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1896          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1897          *          increases).
1898          *
1899          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1900          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1901          *          a little work).
1902          *
1903          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1904          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be on
1905          *          very slow connections.  A value no smaller then 5 should
1906          *          be used, but only reduce this default if you have no other
1907          *          choice.
1908          */
1909
1910 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1911         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) +
1912                tcp_inflight_stab * (int)tp->t_maxseg / 10;
1913 #undef USERTT
1914
1915         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1916                 static int ltime;
1917                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1918                         ltime = ticks;
1919                         kprintf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1920                                 tp, bw, tp->t_rttbest, tp->t_srtt, bwnd);
1921                 }
1922         }
1923         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1924                 bwnd = tcp_inflight_min;
1925         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1926                 bwnd = tcp_inflight_max;
1927         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1928                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1929         tp->snd_bwnd = bwnd;
1930 }