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_inet.h"
  73 #include "opt_inet6.h"
  74 #include "opt_ipsec.h"
  75 #include "opt_tcpdebug.h"
  76
  77 #include <sys/param.h>
  78 #include <sys/systm.h>
  79 #include <sys/callout.h>
  80 #include <sys/kernel.h>
  81 #include <sys/sysctl.h>
  82 #include <sys/malloc.h>
  83 #include <sys/mpipe.h>
  84 #include <sys/mbuf.h>
  85 #ifdef INET6
  86 #include <sys/domain.h>
  87 #endif
  88 #include <sys/proc.h>
  89 #include <sys/priv.h>
  90 #include <sys/socket.h>
  91 #include <sys/socketvar.h>
  92 #include <sys/protosw.h>
  93 #include <sys/random.h>
  94 #include <sys/in_cksum.h>
  95 #include <sys/ktr.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_timer2.h>
 120 #include <netinet/tcp_var.h>
 121 #include <netinet6/tcp6_var.h>
 122 #include <netinet/tcpip.h>
 123 #ifdef TCPDEBUG
 124 #include <netinet/tcp_debug.h>
 125 #endif
 126 #include <netinet6/ip6protosw.h>
 127
 128 #ifdef IPSEC
 129 #include <netinet6/ipsec.h>
 130 #include <netproto/key/key.h>
 131 #ifdef INET6
 132 #include <netinet6/ipsec6.h>
 133 #endif
 134 #endif
 135
 136 #ifdef FAST_IPSEC
 137 #include <netproto/ipsec/ipsec.h>
 138 #ifdef INET6
 139 #include <netproto/ipsec/ipsec6.h>
 140 #endif
 141 #define IPSEC
 142 #endif
 143
 144 #include <sys/md5.h>
 145 #include <machine/smp.h>
 146
 147 #include <sys/msgport2.h>
 148 #include <sys/mplock2.h>
 149 #include <net/netmsg2.h>
 150
 151 #if !defined(KTR_TCP)
 152 #define KTR_TCP         KTR_ALL
 153 #endif
 154 KTR_INFO_MASTER(tcp);
 155 /*
 156 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, rxmsg, 0, "tcp getmsg", 0);
 157 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, wait, 1, "tcp waitmsg", 0);
 158 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, delayed, 2, "tcp execute delayed ops", 0);
 159 */
 160 #define logtcp(name)    KTR_LOG(tcp_ ## name)
 161
 162 struct inpcbinfo tcbinfo[MAXCPU];
 163 struct tcpcbackqhead tcpcbackq[MAXCPU];
 164
 165 static struct lwkt_token tcp_port_token =
 166                 LWKT_TOKEN_INITIALIZER(tcp_port_token);
 167
 168 int tcp_mssdflt = TCP_MSS;
 169 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW,
 170     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
 171
 172 #ifdef INET6
 173 int tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
 174 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt, CTLFLAG_RW,
 175     &tcp_v6mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
 176 #endif
 177
 178 /*
 179  * Minimum MSS we accept and use. This prevents DoS attacks where
 180  * we are forced to a ridiculous low MSS like 20 and send hundreds
 181  * of packets instead of one. The effect scales with the available
 182  * bandwidth and quickly saturates the CPU and network interface
 183  * with packet generation and sending. Set to zero to disable MINMSS
 184  * checking. This setting prevents us from sending too small packets.
 185  */
 186 int tcp_minmss = TCP_MINMSS;
 187 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, minmss, CTLFLAG_RW,
 188     &tcp_minmss , 0, "Minmum TCP Maximum Segment Size");
 189
 190 #if 0
 191 static int tcp_rttdflt = TCPTV_SRTTDFLT / PR_SLOWHZ;
 192 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_RTTDFLT, rttdflt, CTLFLAG_RW,
 193     &tcp_rttdflt, 0, "Default maximum TCP Round Trip Time");
 194 #endif
 195
 196 int tcp_do_rfc1323 = 1;
 197 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW,
 198     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
 199
 200 static int tcp_tcbhashsize = 0;
 201 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RD,
 202      &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control block hashtable");
 203
 204 static int do_tcpdrain = 1;
 205 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW, &do_tcpdrain, 0,
 206      "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
 207
 208 static int icmp_may_rst = 1;
 209 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW, &icmp_may_rst, 0,
 210     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
 211
 212 static int tcp_isn_reseed_interval = 0;
 213 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
 214     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
 215
 216 /*
 217  * TCP bandwidth limiting sysctls.  The inflight limiter is now turned on
 218  * by default, but with generous values which should allow maximal
 219  * bandwidth.  In particular, the slop defaults to 50 (5 packets).
 220  *
 221  * The reason for doing this is that the limiter is the only mechanism we
 222  * have which seems to do a really good job preventing receiver RX rings
 223  * on network interfaces from getting blown out.  Even though GigE/10GigE
 224  * is supposed to flow control it looks like either it doesn't actually
 225  * do it or Open Source drivers do not properly enable it.
 226  *
 227  * People using the limiter to reduce bottlenecks on slower WAN connections
 228  * should set the slop to 20 (2 packets).
 229  */
 230 static int tcp_inflight_enable = 1;
 231 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_enable, CTLFLAG_RW,
 232     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
 233
 234 static int tcp_inflight_debug = 0;
 235 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_debug, CTLFLAG_RW,
 236     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
 237
 238 static int tcp_inflight_min = 6144;
 239 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_min, CTLFLAG_RW,
 240     &tcp_inflight_min, 0, "Lower bound for TCP inflight window");
 241
 242 static int tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 243 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_max, CTLFLAG_RW,
 244     &tcp_inflight_max, 0, "Upper bound for TCP inflight window");
 245
 246 static int tcp_inflight_stab = 50;
 247 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_stab, CTLFLAG_RW,
 248     &tcp_inflight_stab, 0, "Slop in maximal packets / 10 (20 = 3 packets)");
 249
 250 static MALLOC_DEFINE(M_TCPTEMP, "tcptemp", "TCP Templates for Keepalives");
 251 static struct malloc_pipe tcptemp_mpipe;
 252
 253 static void tcp_willblock(void);
 254 static void tcp_notify (struct inpcb *, int);
 255
 256 struct tcp_stats tcpstats_percpu[MAXCPU];
 257 #ifdef SMP
 258 static int
 259 sysctl_tcpstats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 260 {
 261         int cpu, error = 0;
 262
 263         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
 264                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, &tcpstats_percpu[cpu],
 265                                         sizeof(struct tcp_stats))))
 266                         break;
 267                 if ((error = SYSCTL_IN(req, &tcpstats_percpu[cpu],
 268                                        sizeof(struct tcp_stats))))
 269                         break;
 270         }
 271
 272         return (error);
 273 }
 274 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
 275     0, 0, sysctl_tcpstats, "S,tcp_stats", "TCP statistics");
 276 #else
 277 SYSCTL_STRUCT(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, CTLFLAG_RW,
 278     &tcpstat, tcp_stats, "TCP statistics");
 279 #endif
 280
 281 /*
 282  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
 283  *
 284  * Note that this can be overridden by the kernel environment
 285  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
 286  */
 287 #ifndef TCBHASHSIZE
 288 #define TCBHASHSIZE     512
 289 #endif
 290
 291 /*
 292  * This is the actual shape of what we allocate using the zone
 293  * allocator.  Doing it this way allows us to protect both structures
 294  * using the same generation count, and also eliminates the overhead
 295  * of allocating tcpcbs separately.  By hiding the structure here,
 296  * we avoid changing most of the rest of the code (although it needs
 297  * to be changed, eventually, for greater efficiency).
 298  */
 299 #define ALIGNMENT       32
 300 #define ALIGNM1         (ALIGNMENT - 1)
 301 struct  inp_tp {
 302         union {
 303                 struct  inpcb inp;
 304                 char    align[(sizeof(struct inpcb) + ALIGNM1) & ~ALIGNM1];
 305         } inp_tp_u;
 306         struct  tcpcb tcb;
 307         struct  tcp_callout inp_tp_rexmt;
 308         struct  tcp_callout inp_tp_persist;
 309         struct  tcp_callout inp_tp_keep;
 310         struct  tcp_callout inp_tp_2msl;
 311         struct  tcp_callout inp_tp_delack;
 312         struct  netmsg_tcp_timer inp_tp_timermsg;
 313 };
 314 #undef ALIGNMENT
 315 #undef ALIGNM1
 316
 317 /*
 318  * Tcp initialization
 319  */
 320 void
 321 tcp_init(void)
 322 {
 323         struct inpcbporthead *porthashbase;
 324         struct inpcbinfo *ticb;
 325         u_long porthashmask;
 326         int hashsize = TCBHASHSIZE;
 327         int cpu;
 328
 329         /*
 330          * note: tcptemp is used for keepalives, and it is ok for an
 331          * allocation to fail so do not specify MPF_INT.
 332          */
 333         mpipe_init(&tcptemp_mpipe, M_TCPTEMP, sizeof(struct tcptemp),
 334                     25, -1, 0, NULL, NULL, NULL);
 335
 336         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
 337         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
 338         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
 339         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
 340         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
 341         tcp_msl = TCPTV_MSL;
 342         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
 343         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
 344
 345         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
 346         if (!powerof2(hashsize)) {
 347                 kprintf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
 348                 hashsize = 512; /* safe default */
 349         }
 350         tcp_tcbhashsize = hashsize;
 351         porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB, &porthashmask);
 352
 353         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
 354                 ticb = &tcbinfo[cpu];
 355                 in_pcbinfo_init(ticb);
 356                 ticb->cpu = cpu;
 357                 ticb->hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
 358                                           &ticb->hashmask);
 359                 ticb->porthashbase = porthashbase;
 360                 ticb->porthashmask = porthashmask;
 361                 ticb->porttoken = &tcp_port_token;
 362 #if 0
 363                 ticb->porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
 364                                               &ticb->porthashmask);
 365 #endif
 366                 ticb->wildcardhashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
 367                                                   &ticb->wildcardhashmask);
 368                 ticb->ipi_size = sizeof(struct inp_tp);
 369                 TAILQ_INIT(&tcpcbackq[cpu]);
 370         }
 371
 372         tcp_reass_maxseg = nmbclusters / 16;
 373         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.reass.maxsegments", &tcp_reass_maxseg);
 374
 375 #ifdef INET6
 376 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
 377 #else
 378 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
 379 #endif
 380         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
 381                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
 382         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
 383                 panic("tcp_init");
 384 #undef TCP_MINPROTOHDR
 385
 386         /*
 387          * Initialize TCP statistics counters for each CPU.
 388          */
 389 #ifdef SMP
 390         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
 391                 bzero(&tcpstats_percpu[cpu], sizeof(struct tcp_stats));
 392         }
 393 #else
 394         bzero(&tcpstat, sizeof(struct tcp_stats));
 395 #endif
 396
 397         syncache_init();
 398         netisr_register_rollup(tcp_willblock);
 399 }
 400
 401 static void
 402 tcp_willblock(void)
 403 {
 404         struct tcpcb *tp;
 405         int cpu = mycpu->gd_cpuid;
 406
 407         while ((tp = TAILQ_FIRST(&tcpcbackq[cpu])) != NULL) {
 408                 KKASSERT(tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ);
 409                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
 410                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[cpu], tp, t_outputq);
 411                 tcp_output(tp);
 412         }
 413 }
 414
 415 /*
 416  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
 417  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
 418  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
 419  */
 420 void
 421 tcp_fillheaders(struct tcpcb *tp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
 422 {
 423         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
 424         struct tcphdr *tcp_hdr = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
 425
 426 #ifdef INET6
 427         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
 428                 struct ip6_hdr *ip6;
 429
 430                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
 431                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
 432                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
 433                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
 434                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
 435                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
 436                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
 437                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
 438                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
 439                 tcp_hdr->th_sum = 0;
 440         } else
 441 #endif
 442         {
 443                 struct ip *ip = (struct ip *) ip_ptr;
 444
 445                 ip->ip_vhl = IP_VHL_BORING;
 446                 ip->ip_tos = 0;
 447                 ip->ip_len = 0;
 448                 ip->ip_id = 0;
 449                 ip->ip_off = 0;
 450                 ip->ip_ttl = 0;
 451                 ip->ip_sum = 0;
 452                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
 453                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
 454                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
 455                 tcp_hdr->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr,
 456                                     ip->ip_dst.s_addr,
 457                                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP));
 458         }
 459
 460         tcp_hdr->th_sport = inp->inp_lport;
 461         tcp_hdr->th_dport = inp->inp_fport;
 462         tcp_hdr->th_seq = 0;
 463         tcp_hdr->th_ack = 0;
 464         tcp_hdr->th_x2 = 0;
 465         tcp_hdr->th_off = 5;
 466         tcp_hdr->th_flags = 0;
 467         tcp_hdr->th_win = 0;
 468         tcp_hdr->th_urp = 0;
 469 }
 470
 471 /*
 472  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
 473  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
 474  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
 475  */
 476 struct tcptemp *
 477 tcp_maketemplate(struct tcpcb *tp)
 478 {
 479         struct tcptemp *tmp;
 480
 481         if ((tmp = mpipe_alloc_nowait(&tcptemp_mpipe)) == NULL)
 482                 return (NULL);
 483         tcp_fillheaders(tp, &tmp->tt_ipgen, &tmp->tt_t);
 484         return (tmp);
 485 }
 486
 487 void
 488 tcp_freetemplate(struct tcptemp *tmp)
 489 {
 490         mpipe_free(&tcptemp_mpipe, tmp);
 491 }
 492
 493 /*
 494  * Send a single message to the TCP at address specified by
 495  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
 496  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
 497  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
 498  * template for a connection.  If flags are given then we send
 499  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
 500  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
 501  *
 502  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
 503  * segment are as specified by the parameters.
 504  *
 505  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
 506  */
 507 void
 508 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
 509             tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
 510 {
 511         int tlen;
 512         int win = 0;
 513         struct route *ro = NULL;
 514         struct route sro;
 515         struct ip *ip = ipgen;
 516         struct tcphdr *nth;
 517         int ipflags = 0;
 518         struct route_in6 *ro6 = NULL;
 519         struct route_in6 sro6;
 520         struct ip6_hdr *ip6 = ipgen;
 521         boolean_t use_tmpro = TRUE;
 522 #ifdef INET6
 523         boolean_t isipv6 = (IP_VHL_V(ip->ip_vhl) == 6);
 524 #else
 525         const boolean_t isipv6 = FALSE;
 526 #endif
 527
 528         if (tp != NULL) {
 529                 if (!(flags & TH_RST)) {
 530                         win = ssb_space(&tp->t_inpcb->inp_socket->so_rcv);
 531                         if (win < 0)
 532                                 win = 0;
 533                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
 534                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
 535                 }
 536                 /*
 537                  * Don't use the route cache of a listen socket,
 538                  * it is not MPSAFE; use temporary route cache.
 539                  */
 540                 if (tp->t_state != TCPS_LISTEN) {
 541                         if (isipv6)
 542                                 ro6 = &tp->t_inpcb->in6p_route;
 543                         else
 544                                 ro = &tp->t_inpcb->inp_route;
 545                         use_tmpro = FALSE;
 546                 }
 547         }
 548         if (use_tmpro) {
 549                 if (isipv6) {
 550                         ro6 = &sro6;
 551                         bzero(ro6, sizeof *ro6);
 552                 } else {
 553                         ro = &sro;
 554                         bzero(ro, sizeof *ro);
 555                 }
 556         }
 557         if (m == NULL) {
 558                 m = m_gethdr(MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
 559                 if (m == NULL)
 560                         return;
 561                 tlen = 0;
 562                 m->m_data += max_linkhdr;
 563                 if (isipv6) {
 564                         bcopy(ip6, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip6_hdr));
 565                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 566                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 567                 } else {
 568                         bcopy(ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
 569                         ip = mtod(m, struct ip *);
 570                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 571                 }
 572                 bcopy(th, nth, sizeof(struct tcphdr));
 573                 flags = TH_ACK;
 574         } else {
 575                 m_freem(m->m_next);
 576                 m->m_next = NULL;
 577                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
 578                 /* m_len is set later */
 579                 tlen = 0;
 580 #define xchg(a, b, type) { type t; t = a; a = b; b = t; }
 581                 if (isipv6) {
 582                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
 583                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 584                 } else {
 585                         xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
 586                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 587                 }
 588                 if (th != nth) {
 589                         /*
 590                          * this is usually a case when an extension header
 591                          * exists between the IPv6 header and the
 592                          * TCP header.
 593                          */
 594                         nth->th_sport = th->th_sport;
 595                         nth->th_dport = th->th_dport;
 596                 }
 597                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
 598 #undef xchg
 599         }
 600         if (isipv6) {
 601                 ip6->ip6_flow = 0;
 602                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
 603                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
 604                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof(struct tcphdr) + tlen));
 605                 tlen += sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
 606         } else {
 607                 tlen += sizeof(struct tcpiphdr);
 608                 ip->ip_len = tlen;
 609                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
 610         }
 611         m->m_len = tlen;
 612         m->m_pkthdr.len = tlen;
 613         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
 614         nth->th_seq = htonl(seq);
 615         nth->th_ack = htonl(ack);
 616         nth->th_x2 = 0;
 617         nth->th_off = sizeof(struct tcphdr) >> 2;
 618         nth->th_flags = flags;
 619         if (tp != NULL)
 620                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
 621         else
 622                 nth->th_win = htons((u_short)win);
 623         nth->th_urp = 0;
 624         if (isipv6) {
 625                 nth->th_sum = 0;
 626                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
 627                                         sizeof(struct ip6_hdr),
 628                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
 629                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp ? tp->t_inpcb : NULL,
 630                                                (ro6 && ro6->ro_rt) ?
 631                                                 ro6->ro_rt->rt_ifp : NULL);
 632         } else {
 633                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
 634                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
 635                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
 636                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
 637         }
 638 #ifdef TCPDEBUG
 639         if (tp == NULL || (tp->t_inpcb->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
 640                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
 641 #endif
 642         if (isipv6) {
 643                 ip6_output(m, NULL, ro6, ipflags, NULL, NULL,
 644                            tp ? tp->t_inpcb : NULL);
 645                 if ((ro6 == &sro6) && (ro6->ro_rt != NULL)) {
 646                         RTFREE(ro6->ro_rt);
 647                         ro6->ro_rt = NULL;
 648                 }
 649         } else {
 650                 ipflags |= IP_DEBUGROUTE;
 651                 ip_output(m, NULL, ro, ipflags, NULL, tp ? tp->t_inpcb : NULL);
 652                 if ((ro == &sro) && (ro->ro_rt != NULL)) {
 653                         RTFREE(ro->ro_rt);
 654                         ro->ro_rt = NULL;
 655                 }
 656         }
 657 }
 658
 659 /*
 660  * Create a new TCP control block, making an
 661  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
 662  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
 663  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
 664  */
 665 struct tcpcb *
 666 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
 667 {
 668         struct inp_tp *it;
 669         struct tcpcb *tp;
 670 #ifdef INET6
 671         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
 672 #else
 673         const boolean_t isipv6 = FALSE;
 674 #endif
 675
 676         it = (struct inp_tp *)inp;
 677         tp = &it->tcb;
 678         bzero(tp, sizeof(struct tcpcb));
 679         LIST_INIT(&tp->t_segq);
 680         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd = isipv6 ? tcp_v6mssdflt : tcp_mssdflt;
 681
 682         /* Set up our timeouts. */
 683         tp->tt_rexmt = &it->inp_tp_rexmt;
 684         tp->tt_persist = &it->inp_tp_persist;
 685         tp->tt_keep = &it->inp_tp_keep;
 686         tp->tt_2msl = &it->inp_tp_2msl;
 687         tp->tt_delack = &it->inp_tp_delack;
 688         tcp_inittimers(tp);
 689
 690         /*
 691          * Zero out timer message.  We don't create it here,
 692          * since the current CPU may not be the owner of this
 693          * inpcb.
 694          */
 695         tp->tt_msg = &it->inp_tp_timermsg;
 696         bzero(tp->tt_msg, sizeof(*tp->tt_msg));
 697
 698         if (tcp_do_rfc1323)
 699                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE | TF_REQ_TSTMP);
 700         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
 701         tp->t_state = TCPS_CLOSED;
 702         /*
 703          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
 704          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
 705          * reasonable initial retransmit time.
 706          */
 707         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
 708         tp->t_rttvar =
 709             ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
 710         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
 711         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
 712         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 713         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 714         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 715         tp->t_rcvtime = ticks;
 716         /*
 717          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
 718          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
 719          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
 720          */
 721         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
 722         inp->inp_ppcb = tp;
 723         tcp_sack_tcpcb_init(tp);
 724         return (tp);            /* XXX */
 725 }
 726
 727 /*
 728  * Drop a TCP connection, reporting the specified error.
 729  * If connection is synchronized, then send a RST to peer.
 730  */
 731 struct tcpcb *
 732 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int error)
 733 {
 734         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
 735
 736         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
 737                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
 738                 tcp_output(tp);
 739                 tcpstat.tcps_drops++;
 740         } else
 741                 tcpstat.tcps_conndrops++;
 742         if (error == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
 743                 error = tp->t_softerror;
 744         so->so_error = error;
 745         return (tcp_close(tp));
 746 }
 747
 748 #ifdef SMP
 749
 750 struct netmsg_listen_detach {
 751         struct netmsg_base      base;
 752         struct tcpcb            *nm_tp;
 753 };
 754
 755 static void
 756 tcp_listen_detach_handler(netmsg_t msg)
 757 {
 758         struct netmsg_listen_detach *nmsg = (struct netmsg_listen_detach *)msg;
 759         struct tcpcb *tp = nmsg->nm_tp;
 760         int cpu = mycpuid, nextcpu;
 761
 762         if (tp->t_flags & TF_SYNCACHE)
 763                 syncache_destroy(tp);
 764
 765         in_pcbremwildcardhash_oncpu(tp->t_inpcb, &tcbinfo[cpu]);
 766
 767         nextcpu = cpu + 1;
 768         if (nextcpu < ncpus2)
 769                 lwkt_forwardmsg(cpu_portfn(nextcpu), &nmsg->base.lmsg);
 770         else
 771                 lwkt_replymsg(&nmsg->base.lmsg, 0);
 772 }
 773
 774 #endif
 775
 776 /*
 777  * Close a TCP control block:
 778  *      discard all space held by the tcp
 779  *      discard internet protocol block
 780  *      wake up any sleepers
 781  */
 782 struct tcpcb *
 783 tcp_close(struct tcpcb *tp)
 784 {
 785         struct tseg_qent *q;
 786         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
 787         struct socket *so = inp->inp_socket;
 788         struct rtentry *rt;
 789         boolean_t dosavessthresh;
 790 #ifdef INET6
 791         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
 792         boolean_t isafinet6 = (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6) != 0);
 793 #else
 794         const boolean_t isipv6 = FALSE;
 795 #endif
 796
 797 #ifdef SMP
 798         /*
 799          * INP_WILDCARD_MP indicates that listen(2) has been called on
 800          * this socket.  This implies:
 801          * - A wildcard inp's hash is replicated for each protocol thread.
 802          * - Syncache for this inp grows independently in each protocol
 803          *   thread.
 804          *
 805          * We have to chain a message to the rest of the protocol threads
 806          * to cleanup the wildcard hash and the syncache.  The cleanup
 807          * in the current protocol thread is defered till the end of this
 808          * function.
 809          *
 810          * NOTE:
 811          * After cleanup the inp's hash and syncache entries, this inp will
 812          * no longer be available to the rest of the protocol threads, so we
 813          * are safe to whack the inp in the following code.
 814          */
 815         if (inp->inp_flags & INP_WILDCARD_MP) {
 816                 struct netmsg_listen_detach nmsg;
 817
 818                 KKASSERT(so->so_port == cpu_portfn(0));
 819                 KKASSERT(&curthread->td_msgport == cpu_portfn(0));
 820                 KKASSERT(inp->inp_pcbinfo == &tcbinfo[0]);
 821
 822                 netmsg_init(&nmsg.base, NULL, &curthread->td_msgport,
 823                             MSGF_PRIORITY, tcp_listen_detach_handler);
 824                 nmsg.nm_tp = tp;
 825                 lwkt_domsg(cpu_portfn(1), &nmsg.base.lmsg, 0);
 826
 827                 inp->inp_flags &= ~INP_WILDCARD_MP;
 828         }
 829 #endif
 830
 831         KKASSERT(tp->t_state != TCPS_TERMINATING);
 832         tp->t_state = TCPS_TERMINATING;
 833
 834         /*
 835          * Make sure that all of our timers are stopped before we
 836          * delete the PCB.  For listen TCP socket (tp->tt_msg == NULL),
 837          * timers are never used.  If timer message is never created
 838          * (tp->tt_msg->tt_tcb == NULL), timers are never used too.
 839          */
 840         if (tp->tt_msg != NULL && tp->tt_msg->tt_tcb != NULL) {
 841                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_rexmt);
 842                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_persist);
 843                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_keep);
 844                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_2msl);
 845                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_delack);
 846         }
 847
 848         if (tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ) {
 849                 KKASSERT(tp->tt_cpu == mycpu->gd_cpuid);
 850                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[tp->tt_cpu], tp, t_outputq);
 851                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
 852         }
 853
 854         /*
 855          * If we got enough samples through the srtt filter,
 856          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
 857          * 'Enough' is arbitrarily defined as the 16 samples.
 858          * 16 samples is enough for the srtt filter to converge
 859          * to within 5% of the correct value; fewer samples and
 860          * we could save a very bogus rtt.
 861          *
 862          * Don't update the default route's characteristics and don't
 863          * update anything that the user "locked".
 864          */
 865         if (tp->t_rttupdated >= 16) {
 866                 u_long i = 0;
 867
 868                 if (isipv6) {
 869                         struct sockaddr_in6 *sin6;
 870
 871                         if ((rt = inp->in6p_route.ro_rt) == NULL)
 872                                 goto no_valid_rt;
 873                         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)rt_key(rt);
 874                         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&sin6->sin6_addr))
 875                                 goto no_valid_rt;
 876                 } else
 877                         if ((rt = inp->inp_route.ro_rt) == NULL ||
 878                             ((struct sockaddr_in *)rt_key(rt))->
 879                              sin_addr.s_addr == INADDR_ANY)
 880                                 goto no_valid_rt;
 881
 882                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTT)) {
 883                         i = tp->t_srtt * (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTT_SCALE));
 884                         if (rt->rt_rmx.rmx_rtt && i)
 885                                 /*
 886                                  * filter this update to half the old & half
 887                                  * the new values, converting scale.
 888                                  * See route.h and tcp_var.h for a
 889                                  * description of the scaling constants.
 890                                  */
 891                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt =
 892                                     (rt->rt_rmx.rmx_rtt + i) / 2;
 893                         else
 894                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt = i;
 895                         tcpstat.tcps_cachedrtt++;
 896                 }
 897                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTTVAR)) {
 898                         i = tp->t_rttvar *
 899                             (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTTVAR_SCALE));
 900                         if (rt->rt_rmx.rmx_rttvar && i)
 901                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar =
 902                                     (rt->rt_rmx.rmx_rttvar + i) / 2;
 903                         else
 904                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar = i;
 905                         tcpstat.tcps_cachedrttvar++;
 906                 }
 907                 /*
 908                  * The old comment here said:
 909                  * update the pipelimit (ssthresh) if it has been updated
 910                  * already or if a pipesize was specified & the threshhold
 911                  * got below half the pipesize.  I.e., wait for bad news
 912                  * before we start updating, then update on both good
 913                  * and bad news.
 914                  *
 915                  * But we want to save the ssthresh even if no pipesize is
 916                  * specified explicitly in the route, because such
 917                  * connections still have an implicit pipesize specified
 918                  * by the global tcp_sendspace.  In the absence of a reliable
 919                  * way to calculate the pipesize, it will have to do.
 920                  */
 921                 i = tp->snd_ssthresh;
 922                 if (rt->rt_rmx.rmx_sendpipe != 0)
 923                         dosavessthresh = (i < rt->rt_rmx.rmx_sendpipe/2);
 924                 else
 925                         dosavessthresh = (i < so->so_snd.ssb_hiwat/2);
 926                 if (dosavessthresh ||
 927                     (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_SSTHRESH) && (i != 0) &&
 928                      (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh != 0))) {
 929                         /*
 930                          * convert the limit from user data bytes to
 931                          * packets then to packet data bytes.
 932                          */
 933                         i = (i + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
 934                         if (i < 2)
 935                                 i = 2;
 936                         i *= tp->t_maxseg +
 937                              (isipv6 ?
 938                               sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
 939                               sizeof(struct tcpiphdr));
 940                         if (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh)
 941                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh =
 942                                     (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh + i) / 2;
 943                         else
 944                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh = i;
 945                         tcpstat.tcps_cachedssthresh++;
 946                 }
 947         }
 948
 949 no_valid_rt:
 950         /* free the reassembly queue, if any */
 951         while((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
 952                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
 953                 m_freem(q->tqe_m);
 954                 FREE(q, M_TSEGQ);
 955                 atomic_add_int(&tcp_reass_qsize, -1);
 956         }
 957         /* throw away SACK blocks in scoreboard*/
 958         if (TCP_DO_SACK(tp))
 959                 tcp_sack_cleanup(&tp->scb);
 960
 961         inp->inp_ppcb = NULL;
 962         soisdisconnected(so);
 963         /* note: pcb detached later on */
 964
 965         tcp_destroy_timermsg(tp);
 966
 967         if (tp->t_flags & TF_SYNCACHE)
 968                 syncache_destroy(tp);
 969
 970         /*
 971          * NOTE:
 972          * pcbdetach removes any wildcard hash entry on the current CPU.
 973          */
 974 #ifdef INET6
 975         if (isafinet6)
 976                 in6_pcbdetach(inp);
 977         else
 978 #endif
 979                 in_pcbdetach(inp);
 980
 981         tcpstat.tcps_closed++;
 982         return (NULL);
 983 }
 984
 985 static __inline void
 986 tcp_drain_oncpu(struct inpcbhead *head)
 987 {
 988         struct inpcb *marker;
 989         struct inpcb *inpb;
 990         struct tcpcb *tcpb;
 991         struct tseg_qent *te;
 992
 993         /*
 994          * Allows us to block while running the list
 995          */
 996         marker = kmalloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
 997         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
 998         LIST_INSERT_HEAD(head, marker, inp_list);
 999
1000         while ((inpb = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL) {
1001                 if ((inpb->inp_flags & INP_PLACEMARKER) == 0 &&
1002                     (tcpb = intotcpcb(inpb)) != NULL &&
1003                     (te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq)) != NULL) {
1004                         LIST_REMOVE(te, tqe_q);
1005                         m_freem(te->tqe_m);
1006                         FREE(te, M_TSEGQ);
1007                         atomic_add_int(&tcp_reass_qsize, -1);
1008                         /* retry */
1009                 } else {
1010                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1011                         LIST_INSERT_AFTER(inpb, marker, inp_list);
1012                 }
1013         }
1014         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1015         kfree(marker, M_TEMP);
1016 }
1017
1018 #ifdef SMP
1019 struct netmsg_tcp_drain {
1020         struct netmsg_base      base;
1021         struct inpcbhead        *nm_head;
1022 };
1023
1024 static void
1025 tcp_drain_handler(netmsg_t msg)
1026 {
1027         struct netmsg_tcp_drain *nm = (void *)msg;
1028
1029         tcp_drain_oncpu(nm->nm_head);
1030         lwkt_replymsg(&nm->base.lmsg, 0);
1031 }
1032 #endif
1033
1034 void
1035 tcp_drain(void)
1036 {
1037 #ifdef SMP
1038         int cpu;
1039 #endif
1040
1041         if (!do_tcpdrain)
1042                 return;
1043
1044         /*
1045          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
1046          * if there is one...
1047          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
1048          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
1049          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
1050          *      useful.
1051          */
1052 #ifdef SMP
1053         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1054                 struct netmsg_tcp_drain *nm;
1055
1056                 if (cpu == mycpu->gd_cpuid) {
1057                         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[cpu].pcblisthead);
1058                 } else {
1059                         nm = kmalloc(sizeof(struct netmsg_tcp_drain),
1060                                      M_LWKTMSG, M_NOWAIT);
1061                         if (nm == NULL)
1062                                 continue;
1063                         netmsg_init(&nm->base, NULL, &netisr_afree_rport,
1064                                     0, tcp_drain_handler);
1065                         nm->nm_head = &tcbinfo[cpu].pcblisthead;
1066                         lwkt_sendmsg(cpu_portfn(cpu), &nm->base.lmsg);
1067                 }
1068         }
1069 #else
1070         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[0].pcblisthead);
1071 #endif
1072 }
1073
1074 /*
1075  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
1076  * store error as soft error, but wake up user
1077  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
1078  *
1079  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
1080  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
1081  */
1082 static void
1083 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
1084 {
1085         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1086
1087         /*
1088          * Ignore some errors if we are hooked up.
1089          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
1090          * and receives a second error, give up now.  This is better
1091          * than waiting a long time to establish a connection that
1092          * can never complete.
1093          */
1094         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1095              (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
1096               error == EHOSTDOWN)) {
1097                 return;
1098         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
1099             tp->t_softerror)
1100                 tcp_drop(tp, error);
1101         else
1102                 tp->t_softerror = error;
1103 #if 0
1104         wakeup(&so->so_timeo);
1105         sorwakeup(so);
1106         sowwakeup(so);
1107 #endif
1108 }
1109
1110 static int
1111 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1112 {
1113         int error, i, n;
1114         struct inpcb *marker;
1115         struct inpcb *inp;
1116         globaldata_t gd;
1117         int origcpu, ccpu;
1118
1119         error = 0;
1120         n = 0;
1121
1122         /*
1123          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
1124          * resource-intensive to repeat twice on every request.
1125          */
1126         if (req->oldptr == NULL) {
1127                 for (ccpu = 0; ccpu < ncpus; ++ccpu) {
1128                         gd = globaldata_find(ccpu);
1129                         n += tcbinfo[gd->gd_cpuid].ipi_count;
1130                 }
1131                 req->oldidx = (n + n/8 + 10) * sizeof(struct xtcpcb);
1132                 return (0);
1133         }
1134
1135         if (req->newptr != NULL)
1136                 return (EPERM);
1137
1138         marker = kmalloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1139         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1140
1141         /*
1142          * OK, now we're committed to doing something.  Run the inpcb list
1143          * for each cpu in the system and construct the output.  Use a
1144          * list placemarker to deal with list changes occuring during
1145          * copyout blockages (but otherwise depend on being on the correct
1146          * cpu to avoid races).
1147          */
1148         origcpu = mycpu->gd_cpuid;
1149         for (ccpu = 1; ccpu <= ncpus && error == 0; ++ccpu) {
1150                 globaldata_t rgd;
1151                 caddr_t inp_ppcb;
1152                 struct xtcpcb xt;
1153                 int cpu_id;
1154
1155                 cpu_id = (origcpu + ccpu) % ncpus;
1156                 if ((smp_active_mask & CPUMASK(cpu_id)) == 0)
1157                         continue;
1158                 rgd = globaldata_find(cpu_id);
1159                 lwkt_setcpu_self(rgd);
1160
1161                 n = tcbinfo[cpu_id].ipi_count;
1162
1163                 LIST_INSERT_HEAD(&tcbinfo[cpu_id].pcblisthead, marker, inp_list);
1164                 i = 0;
1165                 while ((inp = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL && i < n) {
1166                         /*
1167                          * process a snapshot of pcbs, ignoring placemarkers
1168                          * and using our own to allow SYSCTL_OUT to block.
1169                          */
1170                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1171                         LIST_INSERT_AFTER(inp, marker, inp_list);
1172
1173                         if (inp->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1174                                 continue;
1175                         if (prison_xinpcb(req->td, inp))
1176                                 continue;
1177
1178                         xt.xt_len = sizeof xt;
1179                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
1180                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
1181                         if (inp_ppcb != NULL)
1182                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1183                         else
1184                                 bzero(&xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1185                         if (inp->inp_socket)
1186                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
1187                         if ((error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt)) != 0)
1188                                 break;
1189                         ++i;
1190                 }
1191                 LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1192                 if (error == 0 && i < n) {
1193                         bzero(&xt, sizeof xt);
1194                         xt.xt_len = sizeof xt;
1195                         while (i < n) {
1196                                 error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
1197                                 if (error)
1198                                         break;
1199                                 ++i;
1200                         }
1201                 }
1202         }
1203
1204         /*
1205          * Make sure we are on the same cpu we were on originally, since
1206          * higher level callers expect this.  Also don't pollute caches with
1207          * migrated userland data by (eventually) returning to userland
1208          * on a different cpu.
1209          */
1210         lwkt_setcpu_self(globaldata_find(origcpu));
1211         kfree(marker, M_TEMP);
1212         return (error);
1213 }
1214
1215 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1216             tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1217
1218 static int
1219 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1220 {
1221         struct sockaddr_in addrs[2];
1222         struct inpcb *inp;
1223         int cpu;
1224         int error;
1225
1226         error = priv_check(req->td, PRIV_ROOT);
1227         if (error != 0)
1228                 return (error);
1229         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1230         if (error != 0)
1231                 return (error);
1232         crit_enter();
1233         cpu = tcp_addrcpu(addrs[1].sin_addr.s_addr, addrs[1].sin_port,
1234             addrs[0].sin_addr.s_addr, addrs[0].sin_port);
1235         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], addrs[1].sin_addr,
1236             addrs[1].sin_port, addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1237         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1238                 error = ENOENT;
1239                 goto out;
1240         }
1241         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1242 out:
1243         crit_exit();
1244         return (error);
1245 }
1246
1247 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1248     0, 0, tcp_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP connection");
1249
1250 #ifdef INET6
1251 static int
1252 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1253 {
1254         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1255         struct inpcb *inp;
1256         int error;
1257         boolean_t mapped = FALSE;
1258
1259         error = priv_check(req->td, PRIV_ROOT);
1260         if (error != 0)
1261                 return (error);
1262         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1263         if (error != 0)
1264                 return (error);
1265         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1266                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1267                         mapped = TRUE;
1268                 else
1269                         return (EINVAL);
1270         }
1271         crit_enter();
1272         if (mapped) {
1273                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1274                     *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1275                     addrs[1].sin6_port,
1276                     *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1277                     addrs[0].sin6_port,
1278                     0, NULL);
1279         } else {
1280                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1281                     &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1282                     &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port,
1283                     0, NULL);
1284         }
1285         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1286                 error = ENOENT;
1287                 goto out;
1288         }
1289         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1290 out:
1291         crit_exit();
1292         return (error);
1293 }
1294
1295 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1296             0, 0,
1297             tcp6_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP6 connection");
1298 #endif
1299
1300 struct netmsg_tcp_notify {
1301         struct netmsg_base base;
1302         void            (*nm_notify)(struct inpcb *, int);
1303         struct in_addr  nm_faddr;
1304         int             nm_arg;
1305 };
1306
1307 static void
1308 tcp_notifyall_oncpu(netmsg_t msg)
1309 {
1310         struct netmsg_tcp_notify *nm = (struct netmsg_tcp_notify *)msg;
1311         int nextcpu;
1312
1313         in_pcbnotifyall(&tcbinfo[mycpuid].pcblisthead, nm->nm_faddr,
1314                         nm->nm_arg, nm->nm_notify);
1315
1316         nextcpu = mycpuid + 1;
1317         if (nextcpu < ncpus2)
1318                 lwkt_forwardmsg(cpu_portfn(nextcpu), &nm->base.lmsg);
1319         else
1320                 lwkt_replymsg(&nm->base.lmsg, 0);
1321 }
1322
1323 void
1324 tcp_ctlinput(netmsg_t msg)
1325 {
1326         int cmd = msg->ctlinput.nm_cmd;
1327         struct sockaddr *sa = msg->ctlinput.nm_arg;
1328         struct ip *ip = msg->ctlinput.nm_extra;
1329         struct tcphdr *th;
1330         struct in_addr faddr;
1331         struct inpcb *inp;
1332         struct tcpcb *tp;
1333         void (*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1334         tcp_seq icmpseq;
1335         int arg, cpu;
1336
1337         if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0) {
1338                 goto done;
1339         }
1340
1341         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1342         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1343                 goto done;
1344
1345         arg = inetctlerrmap[cmd];
1346         if (cmd == PRC_QUENCH) {
1347                 notify = tcp_quench;
1348         } else if (icmp_may_rst &&
1349                    (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1350                     cmd == PRC_UNREACH_PORT ||
1351                     cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) &&
1352                    ip != NULL) {
1353                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1354         } else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1355                 struct icmp *icmp = (struct icmp *)
1356                     ((caddr_t)ip - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1357
1358                 arg = ntohs(icmp->icmp_nextmtu);
1359                 notify = tcp_mtudisc;
1360         } else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd)) {
1361                 ip = NULL;
1362                 notify = in_rtchange;
1363         } else if (cmd == PRC_HOSTDEAD) {
1364                 ip = NULL;
1365         }
1366
1367         if (ip != NULL) {
1368                 crit_enter();
1369                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip +
1370                                        (IP_VHL_HL(ip->ip_vhl) << 2));
1371                 cpu = tcp_addrcpu(faddr.s_addr, th->th_dport,
1372                                   ip->ip_src.s_addr, th->th_sport);
1373                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], faddr, th->th_dport,
1374                                         ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1375                 if ((inp != NULL) && (inp->inp_socket != NULL)) {
1376                         icmpseq = htonl(th->th_seq);
1377                         tp = intotcpcb(inp);
1378                         if (SEQ_GEQ(icmpseq, tp->snd_una) &&
1379                             SEQ_LT(icmpseq, tp->snd_max))
1380                                 (*notify)(inp, arg);
1381                 } else {
1382                         struct in_conninfo inc;
1383
1384                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1385                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1386                         inc.inc_faddr = faddr;
1387                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1388 #ifdef INET6
1389                         inc.inc_isipv6 = 0;
1390 #endif
1391                         syncache_unreach(&inc, th);
1392                 }
1393                 crit_exit();
1394         } else {
1395                 struct netmsg_tcp_notify *nm;
1396
1397                 KKASSERT(&curthread->td_msgport == cpu_portfn(0));
1398                 nm = kmalloc(sizeof(*nm), M_LWKTMSG, M_INTWAIT);
1399                 netmsg_init(&nm->base, NULL, &netisr_afree_rport,
1400                             0, tcp_notifyall_oncpu);
1401                 nm->nm_faddr = faddr;
1402                 nm->nm_arg = arg;
1403                 nm->nm_notify = notify;
1404
1405                 lwkt_sendmsg(cpu_portfn(0), &nm->base.lmsg);
1406         }
1407 done:
1408         lwkt_replymsg(&msg->lmsg, 0);
1409 }
1410
1411 #ifdef INET6
1412
1413 void
1414 tcp6_ctlinput(netmsg_t msg)
1415 {
1416         int cmd = msg->ctlinput.nm_cmd;
1417         struct sockaddr *sa = msg->ctlinput.nm_arg;
1418         void *d = msg->ctlinput.nm_extra;
1419         struct tcphdr th;
1420         void (*notify) (struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1421         struct ip6_hdr *ip6;
1422         struct mbuf *m;
1423         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1424         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1425         int off;
1426         struct tcp_portonly {
1427                 u_int16_t th_sport;
1428                 u_int16_t th_dport;
1429         } *thp;
1430         int arg;
1431
1432         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1433             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6)) {
1434                 goto out;
1435         }
1436
1437         arg = 0;
1438         if (cmd == PRC_QUENCH)
1439                 notify = tcp_quench;
1440         else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1441                 struct ip6ctlparam *ip6cp = d;
1442                 struct icmp6_hdr *icmp6 = ip6cp->ip6c_icmp6;
1443
1444                 arg = ntohl(icmp6->icmp6_mtu);
1445                 notify = tcp_mtudisc;
1446         } else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1447                  ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0)) {
1448                 goto out;
1449         }
1450
1451         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1452         if (d != NULL) {
1453                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1454                 m = ip6cp->ip6c_m;
1455                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1456                 off = ip6cp->ip6c_off;
1457                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1458         } else {
1459                 m = NULL;
1460                 ip6 = NULL;
1461                 off = 0;        /* fool gcc */
1462                 sa6_src = &sa6_any;
1463         }
1464
1465         if (ip6 != NULL) {
1466                 struct in_conninfo inc;
1467                 /*
1468                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1469                  * M and OFF are valid.
1470                  */
1471
1472                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1473                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof *thp)
1474                         goto out;
1475
1476                 bzero(&th, sizeof th);
1477                 m_copydata(m, off, sizeof *thp, (caddr_t)&th);
1478
1479                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, th.th_dport,
1480                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1481                     th.th_sport, cmd, arg, notify);
1482
1483                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1484                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1485                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1486                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1487                 inc.inc_isipv6 = 1;
1488                 syncache_unreach(&inc, &th);
1489         } else {
1490                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, 0,
1491                     (const struct sockaddr *)sa6_src, 0, cmd, arg, notify);
1492         }
1493 out:
1494         lwkt_replymsg(&msg->ctlinput.base.lmsg, 0);
1495 }
1496
1497 #endif
1498
1499 /*
1500  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1501  *
1502  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1503  * 1.  In SYN-ACK packets.
1504  * 2.  In SYN packets.
1505  *
1506  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1507  * tcp_syncache.c for details.
1508  *
1509  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1510  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1511  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1512  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1513  * RFC 1948 is used to generate sequence numbers.
1514  *
1515  * Implementation details:
1516  *
1517  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1518  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1519  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1520  * before rollover.
1521  *
1522  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1523  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1524  * as reseeding should not be necessary.
1525  *
1526  */
1527
1528 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1529
1530 u_char isn_secret[32];
1531 int isn_last_reseed;
1532 MD5_CTX isn_ctx;
1533
1534 tcp_seq
1535 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1536 {
1537         u_int32_t md5_buffer[4];
1538         tcp_seq new_isn;
1539
1540         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1541         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1542              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1543                 < (u_int)ticks))) {
1544                 read_random_unlimited(&isn_secret, sizeof isn_secret);
1545                 isn_last_reseed = ticks;
1546         }
1547
1548         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1549         MD5Init(&isn_ctx);
1550         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1551         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1552 #ifdef INET6
1553         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) {
1554                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1555                           sizeof(struct in6_addr));
1556                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1557                           sizeof(struct in6_addr));
1558         } else
1559 #endif
1560         {
1561                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1562                           sizeof(struct in_addr));
1563                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1564                           sizeof(struct in_addr));
1565         }
1566         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1567         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1568         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1569         new_isn += ticks * (ISN_BYTES_PER_SECOND / hz);
1570         return (new_isn);
1571 }
1572
1573 /*
1574  * When a source quench is received, close congestion window
1575  * to one segment.  We will gradually open it again as we proceed.
1576  */
1577 void
1578 tcp_quench(struct inpcb *inp, int error)
1579 {
1580         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1581
1582         if (tp != NULL) {
1583                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1584                 tp->snd_wacked = 0;
1585         }
1586 }
1587
1588 /*
1589  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1590  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1591  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1592  */
1593 void
1594 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int error)
1595 {
1596         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1597
1598         if ((tp != NULL) && (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT))
1599                 tcp_drop(tp, error);
1600 }
1601
1602 /*
1603  * When a `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1604  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1605  * since we know the packet we just sent was dropped.
1606  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1607  */
1608 void
1609 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int mtu)
1610 {
1611         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1612         struct rtentry *rt;
1613         struct socket *so = inp->inp_socket;
1614         int maxopd, mss;
1615 #ifdef INET6
1616         boolean_t isipv6 = ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
1617 #else
1618         const boolean_t isipv6 = FALSE;
1619 #endif
1620
1621         if (tp == NULL)
1622                 return;
1623
1624         /*
1625          * If no MTU is provided in the ICMP message, use the
1626          * next lower likely value, as specified in RFC 1191.
1627          */
1628         if (mtu == 0) {
1629                 int oldmtu;
1630
1631                 oldmtu = tp->t_maxopd +
1632                     (isipv6 ?
1633                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1634                      sizeof(struct tcpiphdr));
1635                 mtu = ip_next_mtu(oldmtu, 0);
1636         }
1637
1638         if (isipv6)
1639                 rt = tcp_rtlookup6(&inp->inp_inc);
1640         else
1641                 rt = tcp_rtlookup(&inp->inp_inc);
1642         if (rt != NULL) {
1643                 if (rt->rt_rmx.rmx_mtu != 0 && rt->rt_rmx.rmx_mtu < mtu)
1644                         mtu = rt->rt_rmx.rmx_mtu;
1645
1646                 maxopd = mtu -
1647                     (isipv6 ?
1648                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1649                      sizeof(struct tcpiphdr));
1650
1651                 /*
1652                  * XXX - The following conditional probably violates the TCP
1653                  * spec.  The problem is that, since we don't know the
1654                  * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1655                  * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1656                  * never actually take place, because the conservative
1657                  * default is much less than the MTUs typically seen
1658                  * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1659                  * this under the carpet.
1660                  *
1661                  * The conservative default might not actually be a problem
1662                  * if the only case this occurs is when sending an initial
1663                  * SYN with options and data to a host we've never talked
1664                  * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1665                  * will get recorded and the new parameters should get
1666                  * recomputed.  For Further Study.
1667                  */
1668                 if (rt->rt_rmx.rmx_mssopt  && rt->rt_rmx.rmx_mssopt < maxopd)
1669                         maxopd = rt->rt_rmx.rmx_mssopt;
1670         } else
1671                 maxopd = mtu -
1672                     (isipv6 ?
1673                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1674                      sizeof(struct tcpiphdr));
1675
1676         if (tp->t_maxopd <= maxopd)
1677                 return;
1678         tp->t_maxopd = maxopd;
1679
1680         mss = maxopd;
1681         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP | TF_NOOPT)) ==
1682                            (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP))
1683                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1684
1685         /* round down to multiple of MCLBYTES */
1686 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0    /* test if MCLBYTES power of 2 */
1687         if (mss > MCLBYTES)
1688                 mss &= ~(MCLBYTES - 1);
1689 #else
1690         if (mss > MCLBYTES)
1691                 mss = (mss / MCLBYTES) * MCLBYTES;
1692 #endif
1693
1694         if (so->so_snd.ssb_hiwat < mss)
1695                 mss = so->so_snd.ssb_hiwat;
1696
1697         tp->t_maxseg = mss;
1698         tp->t_rtttime = 0;
1699         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1700         tcp_output(tp);
1701         tcpstat.tcps_mturesent++;
1702 }
1703
1704 /*
1705  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1706  * is found and it cannot be allocated the return NULL.  This routine
1707  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1708  * to get the interface MTU.
1709  */
1710 struct rtentry *
1711 tcp_rtlookup(struct in_conninfo *inc)
1712 {
1713         struct route *ro = &inc->inc_route;
1714
1715         if (ro->ro_rt == NULL || !(ro->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1716                 /* No route yet, so try to acquire one */
1717                 if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1718                         /*
1719                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1720                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1721                          */
1722                         bzero(&ro->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in));
1723                         ro->ro_dst.sa_family = AF_INET;
1724                         ro->ro_dst.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1725                         ((struct sockaddr_in *) &ro->ro_dst)->sin_addr =
1726                             inc->inc_faddr;
1727                         rtalloc(ro);
1728                 }
1729         }
1730         return (ro->ro_rt);
1731 }
1732
1733 #ifdef INET6
1734 struct rtentry *
1735 tcp_rtlookup6(struct in_conninfo *inc)
1736 {
1737         struct route_in6 *ro6 = &inc->inc6_route;
1738
1739         if (ro6->ro_rt == NULL || !(ro6->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1740                 /* No route yet, so try to acquire one */
1741                 if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1742                         /*
1743                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1744                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1745                          */
1746                         bzero(&ro6->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in6));
1747                         ro6->ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1748                         ro6->ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1749                         ro6->ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1750                         rtalloc((struct route *)ro6);
1751                 }
1752         }
1753         return (ro6->ro_rt);
1754 }
1755 #endif
1756
1757 #ifdef IPSEC
1758 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1759 size_t
1760 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1761 {
1762         struct inpcb *inp;
1763         struct mbuf *m;
1764         size_t hdrsiz;
1765         struct ip *ip;
1766         struct tcphdr *th;
1767
1768         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1769                 return (0);
1770         MGETHDR(m, MB_DONTWAIT, MT_DATA);
1771         if (!m)
1772                 return (0);
1773
1774 #ifdef INET6
1775         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
1776                 struct ip6_hdr *ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1777
1778                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1779                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1780                     sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1781                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
1782                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1783         } else
1784 #endif
1785         {
1786                 ip = mtod(m, struct ip *);
1787                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1788                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1789                 tcp_fillheaders(tp, ip, th);
1790                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1791         }
1792
1793         m_free(m);
1794         return (hdrsiz);
1795 }
1796 #endif
1797
1798 /*
1799  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1800  *
1801  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1802  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1803  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1804  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1805  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1806  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1807  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1808  * side of the connection.
1809  *
1810  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1811  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1812  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1813  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1814  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1815  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1816  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1817  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1818  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1819  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1820  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1821  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1822  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1823  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1824  * resources.
1825  *
1826  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1827  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1828  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1829  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1830  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1831  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1832  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1833  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1834  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1835  * implementing the same algorithm.
1836  *
1837  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1838  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1839  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1840  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1841  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1842  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1843  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1844  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1845  * which to extend the algorithm.
1846  */
1847 void
1848 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1849 {
1850         u_long bw;
1851         u_long bwnd;
1852         int save_ticks;
1853         int delta_ticks;
1854
1855         /*
1856          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1857          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1858          */
1859         if (!tcp_inflight_enable) {
1860                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1861                 tp->snd_bandwidth = 0;
1862                 return;
1863         }
1864
1865         /*
1866          * Validate the delta time.  If a connection is new or has been idle
1867          * a long time we have to reset the bandwidth calculator.
1868          */
1869         save_ticks = ticks;
1870         delta_ticks = save_ticks - tp->t_bw_rtttime;
1871         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || delta_ticks < 0 || delta_ticks > hz * 10) {
1872                 tp->t_bw_rtttime = ticks;
1873                 tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1874                 if (tp->snd_bandwidth == 0)
1875                         tp->snd_bandwidth = tcp_inflight_min;
1876                 return;
1877         }
1878         if (delta_ticks == 0)
1879                 return;
1880
1881         /*
1882          * Sanity check, plus ignore pure window update acks.
1883          */
1884         if ((int)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) <= 0)
1885                 return;
1886
1887         /*
1888          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1889          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1890          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1891          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1892          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1893          * increases.
1894          */
1895         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz / delta_ticks;
1896         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1897         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1898         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1899
1900         tp->snd_bandwidth = bw;
1901
1902         /*
1903          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1904          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1905          * spot and also handles the bandwidth run-up case.  Without the
1906          * slop we could be locking ourselves into a lower bandwidth.
1907          *
1908          * Situations Handled:
1909          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1910          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1911          *          specified, and also does a good job preventing
1912          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1913          *          (at least for the transmit side).
1914          *
1915          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1916          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1917          *          increases).
1918          *
1919          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1920          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1921          *          a little work).
1922          *
1923          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1924          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be on
1925          *          very slow connections.  A value no smaller then 5 should
1926          *          be used, but only reduce this default if you have no other
1927          *          choice.
1928          */
1929
1930 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1931         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) +
1932                tcp_inflight_stab * (int)tp->t_maxseg / 10;
1933 #undef USERTT
1934
1935         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1936                 static int ltime;
1937                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1938                         ltime = ticks;
1939                         kprintf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1940                                 tp, bw, tp->t_rttbest, tp->t_srtt, bwnd);
1941                 }
1942         }
1943         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1944                 bwnd = tcp_inflight_min;
1945         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1946                 bwnd = tcp_inflight_max;
1947         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1948                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1949         tp->snd_bwnd = bwnd;
1950 }
1951
1952 #ifdef TCP_SIGNATURE
1953 /*
1954  * Compute TCP-MD5 hash of a TCP segment. (RFC2385)
1955  *
1956  * We do this over ip, tcphdr, segment data, and the key in the SADB.
1957  * When called from tcp_input(), we can be sure that th_sum has been
1958  * zeroed out and verified already.
1959  *
1960  * Return 0 if successful, otherwise return -1.
1961  *
1962  * XXX The key is retrieved from the system's PF_KEY SADB, by keying a
1963  * search with the destination IP address, and a 'magic SPI' to be
1964  * determined by the application. This is hardcoded elsewhere to 1179
1965  * right now. Another branch of this code exists which uses the SPD to
1966  * specify per-application flows but it is unstable.
1967  */
1968 int
1969 tcpsignature_compute(
1970         struct mbuf *m,         /* mbuf chain */
1971         int len,                /* length of TCP data */
1972         int optlen,             /* length of TCP options */
1973         u_char *buf,            /* storage for MD5 digest */
1974         u_int direction)        /* direction of flow */
1975 {
1976         struct ippseudo ippseudo;
1977         MD5_CTX ctx;
1978         int doff;
1979         struct ip *ip;
1980         struct ipovly *ipovly;
1981         struct secasvar *sav;
1982         struct tcphdr *th;
1983 #ifdef INET6
1984         struct ip6_hdr *ip6;
1985         struct in6_addr in6;
1986         uint32_t plen;
1987         uint16_t nhdr;
1988 #endif /* INET6 */
1989         u_short savecsum;
1990
1991         KASSERT(m != NULL, ("passed NULL mbuf. Game over."));
1992         KASSERT(buf != NULL, ("passed NULL storage pointer for MD5 signature"));
1993         /*
1994          * Extract the destination from the IP header in the mbuf.
1995          */
1996         ip = mtod(m, struct ip *);
1997 #ifdef INET6
1998         ip6 = NULL;     /* Make the compiler happy. */
1999 #endif /* INET6 */
2000         /*
2001          * Look up an SADB entry which matches the address found in
2002          * the segment.
2003          */
2004         switch (IP_VHL_V(ip->ip_vhl)) {
2005         case IPVERSION:
2006                 sav = key_allocsa(AF_INET, (caddr_t)&ip->ip_src, (caddr_t)&ip->ip_dst,
2007                                 IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
2008                 break;
2009 #ifdef INET6
2010         case (IPV6_VERSION >> 4):
2011                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
2012                 sav = key_allocsa(AF_INET6, (caddr_t)&ip6->ip6_src, (caddr_t)&ip6->ip6_dst,
2013                                 IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
2014                 break;
2015 #endif /* INET6 */
2016         default:
2017                 return (EINVAL);
2018                 /* NOTREACHED */
2019                 break;
2020         }
2021         if (sav == NULL) {
2022                 kprintf("%s: SADB lookup failed\n", __func__);
2023                 return (EINVAL);
2024         }
2025         MD5Init(&ctx);
2026
2027         /*
2028          * Step 1: Update MD5 hash with IP pseudo-header.
2029          *
2030          * XXX The ippseudo header MUST be digested in network byte order,
2031          * or else we'll fail the regression test. Assume all fields we've
2032          * been doing arithmetic on have been in host byte order.
2033          * XXX One cannot depend on ipovly->ih_len here. When called from
2034          * tcp_output(), the underlying ip_len member has not yet been set.
2035          */
2036         switch (IP_VHL_V(ip->ip_vhl)) {
2037         case IPVERSION:
2038                 ipovly = (struct ipovly *)ip;
2039                 ippseudo.ippseudo_src = ipovly->ih_src;
2040                 ippseudo.ippseudo_dst = ipovly->ih_dst;
2041                 ippseudo.ippseudo_pad = 0;
2042                 ippseudo.ippseudo_p = IPPROTO_TCP;
2043                 ippseudo.ippseudo_len = htons(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
2044                 MD5Update(&ctx, (char *)&ippseudo, sizeof(struct ippseudo));
2045                 th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip + sizeof(struct ip));
2046                 doff = sizeof(struct ip) + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
2047                 break;
2048 #ifdef INET6
2049         /*
2050          * RFC 2385, 2.0  Proposal
2051          * For IPv6, the pseudo-header is as described in RFC 2460, namely the
2052          * 128-bit source IPv6 address, 128-bit destination IPv6 address, zero-
2053          * extended next header value (to form 32 bits), and 32-bit segment
2054          * length.
2055          * Note: Upper-Layer Packet Length comes before Next Header.
2056          */
2057         case (IPV6_VERSION >> 4):
2058                 in6 = ip6->ip6_src;
2059                 in6_clearscope(&in6);
2060                 MD5Update(&ctx, (char *)&in6, sizeof(struct in6_addr));
2061                 in6 = ip6->ip6_dst;
2062                 in6_clearscope(&in6);
2063                 MD5Update(&ctx, (char *)&in6, sizeof(struct in6_addr));
2064                 plen = htonl(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
2065                 MD5Update(&ctx, (char *)&plen, sizeof(uint32_t));
2066                 nhdr = 0;
2067                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2068                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2069                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2070                 nhdr = IPPROTO_TCP;
2071                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2072                 th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip6 + sizeof(struct ip6_hdr));
2073                 doff = sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
2074                 break;
2075 #endif /* INET6 */
2076         default:
2077                 return (EINVAL);
2078                 /* NOTREACHED */
2079                 break;
2080         }
2081         /*
2082          * Step 2: Update MD5 hash with TCP header, excluding options.
2083          * The TCP checksum must be set to zero.
2084          */
2085         savecsum = th->th_sum;
2086         th->th_sum = 0;
2087         MD5Update(&ctx, (char *)th, sizeof(struct tcphdr));
2088         th->th_sum = savecsum;
2089         /*
2090          * Step 3: Update MD5 hash with TCP segment data.
2091          *         Use m_apply() to avoid an early m_pullup().
2092          */
2093         if (len > 0)
2094                 m_apply(m, doff, len, tcpsignature_apply, &ctx);
2095         /*
2096          * Step 4: Update MD5 hash with shared secret.
2097          */
2098         MD5Update(&ctx, _KEYBUF(sav->key_auth), _KEYLEN(sav->key_auth));
2099         MD5Final(buf, &ctx);
2100         key_sa_recordxfer(sav, m);
2101         key_freesav(sav);
2102         return (0);
2103 }
2104
2105 int
2106 tcpsignature_apply(void *fstate, void *data, unsigned int len)
2107 {
2108
2109         MD5Update((MD5_CTX *)fstate, (unsigned char *)data, len);
2110         return (0);
2111 }
2112 #endif /* TCP_SIGNATURE */