Network threading stage 1/3: netisrs are already software interrupts,
[dragonfly.git] / sys / netinet / tcp_subr.c
1 /*
2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993, 1995
3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6  * modification, are permitted provided that the following conditions
7  * are met:
8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
13  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
14  *    must display the following acknowledgement:
15  *      This product includes software developed by the University of
16  *      California, Berkeley and its contributors.
17  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
19  *    without specific prior written permission.
20  *
21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
31  * SUCH DAMAGE.
32  *
33  *      @(#)tcp_subr.c  8.2 (Berkeley) 5/24/95
34  * $FreeBSD: src/sys/netinet/tcp_subr.c,v 1.73.2.31 2003/01/24 05:11:34 sam Exp $
35  * $DragonFly: src/sys/netinet/tcp_subr.c,v 1.9 2003/11/08 07:57:51 dillon Exp $
36  */
37
38 #include "opt_compat.h"
39 #include "opt_inet6.h"
40 #include "opt_ipsec.h"
41 #include "opt_tcpdebug.h"
42
43 #include <sys/param.h>
44 #include <sys/systm.h>
45 #include <sys/callout.h>
46 #include <sys/kernel.h>
47 #include <sys/sysctl.h>
48 #include <sys/malloc.h>
49 #include <sys/mbuf.h>
50 #ifdef INET6
51 #include <sys/domain.h>
52 #endif
53 #include <sys/proc.h>
54 #include <sys/socket.h>
55 #include <sys/socketvar.h>
56 #include <sys/protosw.h>
57 #include <sys/random.h>
58
59 #include <vm/vm_zone.h>
60
61 #include <net/route.h>
62 #include <net/if.h>
63
64 #define _IP_VHL
65 #include <netinet/in.h>
66 #include <netinet/in_systm.h>
67 #include <netinet/ip.h>
68 #ifdef INET6
69 #include <netinet/ip6.h>
70 #endif
71 #include <netinet/in_pcb.h>
72 #ifdef INET6
73 #include <netinet6/in6_pcb.h>
74 #endif
75 #include <netinet/in_var.h>
76 #include <netinet/ip_var.h>
77 #ifdef INET6
78 #include <netinet6/ip6_var.h>
79 #endif
80 #include <netinet/tcp.h>
81 #include <netinet/tcp_fsm.h>
82 #include <netinet/tcp_seq.h>
83 #include <netinet/tcp_timer.h>
84 #include <netinet/tcp_var.h>
85 #ifdef INET6
86 #include <netinet6/tcp6_var.h>
87 #endif
88 #include <netinet/tcpip.h>
89 #ifdef TCPDEBUG
90 #include <netinet/tcp_debug.h>
91 #endif
92 #include <netinet6/ip6protosw.h>
93
94 #ifdef IPSEC
95 #include <netinet6/ipsec.h>
96 #ifdef INET6
97 #include <netinet6/ipsec6.h>
98 #endif
99 #endif /*IPSEC*/
100
101 #ifdef FAST_IPSEC
102 #include <netipsec/ipsec.h>
103 #ifdef INET6
104 #include <netipsec/ipsec6.h>
105 #endif
106 #define IPSEC
107 #endif /*FAST_IPSEC*/
108
109 #include <machine/in_cksum.h>
110 #include <sys/md5.h>
111
112 int     tcp_mssdflt = TCP_MSS;
113 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW, 
114     &tcp_mssdflt , 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
115
116 #ifdef INET6
117 int     tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
118 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt,
119         CTLFLAG_RW, &tcp_v6mssdflt , 0,
120         "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
121 #endif
122
123 #if 0
124 static int      tcp_rttdflt = TCPTV_SRTTDFLT / PR_SLOWHZ;
125 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_RTTDFLT, rttdflt, CTLFLAG_RW, 
126     &tcp_rttdflt , 0, "Default maximum TCP Round Trip Time");
127 #endif
128
129 int     tcp_do_rfc1323 = 1;
130 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW, 
131     &tcp_do_rfc1323 , 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
132
133 int     tcp_do_rfc1644 = 0;
134 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1644, rfc1644, CTLFLAG_RW, 
135     &tcp_do_rfc1644 , 0, "Enable rfc1644 (TTCP) extensions");
136
137 static int      tcp_tcbhashsize = 0;
138 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RD,
139      &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control-block hashtable");
140
141 static int      do_tcpdrain = 1;
142 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW, &do_tcpdrain, 0,
143      "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
144
145 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, pcbcount, CTLFLAG_RD, 
146     &tcbinfo.ipi_count, 0, "Number of active PCBs");
147
148 static int      icmp_may_rst = 1;
149 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW, &icmp_may_rst, 0, 
150     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
151
152 static int      tcp_isn_reseed_interval = 0;
153 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
154     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
155
156 /*
157  * TCP bandwidth limiting sysctls.  Note that the default lower bound of 
158  * 1024 exists only for debugging.  A good production default would be 
159  * something like 6100.
160  */
161 static int     tcp_inflight_enable = 0;
162 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_enable, CTLFLAG_RW,
163     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
164
165 static int     tcp_inflight_debug = 0;
166 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_debug, CTLFLAG_RW,
167     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
168
169 static int     tcp_inflight_min = 6144;
170 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_min, CTLFLAG_RW,
171     &tcp_inflight_min, 0, "Lower-bound for TCP inflight window");
172
173 static int     tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
174 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_max, CTLFLAG_RW,
175     &tcp_inflight_max, 0, "Upper-bound for TCP inflight window");
176
177 static int     tcp_inflight_stab = 20;
178 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_stab, CTLFLAG_RW,
179     &tcp_inflight_stab, 0, "Slop in maximal packets / 10 (20 = 2 packets)");
180
181 static void     tcp_cleartaocache (void);
182 static void     tcp_notify (struct inpcb *, int);
183
184 /*
185  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
186  *
187  * Note that this can be overridden by the kernel environment
188  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
189  */
190 #ifndef TCBHASHSIZE
191 #define TCBHASHSIZE     512
192 #endif
193
194 /*
195  * This is the actual shape of what we allocate using the zone
196  * allocator.  Doing it this way allows us to protect both structures
197  * using the same generation count, and also eliminates the overhead
198  * of allocating tcpcbs separately.  By hiding the structure here,
199  * we avoid changing most of the rest of the code (although it needs
200  * to be changed, eventually, for greater efficiency).
201  */
202 #define ALIGNMENT       32
203 #define ALIGNM1         (ALIGNMENT - 1)
204 struct  inp_tp {
205         union {
206                 struct  inpcb inp;
207                 char    align[(sizeof(struct inpcb) + ALIGNM1) & ~ALIGNM1];
208         } inp_tp_u;
209         struct  tcpcb tcb;
210         struct  callout inp_tp_rexmt, inp_tp_persist, inp_tp_keep, inp_tp_2msl;
211         struct  callout inp_tp_delack;
212 };
213 #undef ALIGNMENT
214 #undef ALIGNM1
215
216 /*
217  * Tcp initialization
218  */
219 void
220 tcp_init()
221 {
222         int hashsize = TCBHASHSIZE;
223
224         tcp_ccgen = 1;
225         tcp_cleartaocache();
226
227         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
228         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
229         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
230         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
231         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
232         tcp_msl = TCPTV_MSL;
233         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
234         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
235
236         LIST_INIT(&tcb);
237         tcbinfo.listhead = &tcb;
238         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
239         if (!powerof2(hashsize)) {
240                 printf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
241                 hashsize = 512; /* safe default */
242         }
243         tcp_tcbhashsize = hashsize;
244         tcbinfo.hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB, &tcbinfo.hashmask);
245         tcbinfo.porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
246                                         &tcbinfo.porthashmask);
247         tcbinfo.ipi_zone = zinit("tcpcb", sizeof(struct inp_tp), maxsockets,
248                                  ZONE_INTERRUPT, 0);
249 #ifdef INET6
250 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
251 #else /* INET6 */
252 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
253 #endif /* INET6 */
254         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
255                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
256         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
257                 panic("tcp_init");
258 #undef TCP_MINPROTOHDR
259
260         syncache_init();
261         tcp_thread_init();
262 }
263
264 /*
265  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
266  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
267  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
268  */
269 void
270 tcp_fillheaders(tp, ip_ptr, tcp_ptr)
271         struct tcpcb *tp;
272         void *ip_ptr;
273         void *tcp_ptr;
274 {
275         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
276         struct tcphdr *tcp_hdr = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
277
278 #ifdef INET6
279         if ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
280                 struct ip6_hdr *ip6;
281
282                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
283                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
284                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
285                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
286                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
287                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
288                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
289                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
290                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
291                 tcp_hdr->th_sum = 0;
292         } else
293 #endif
294         {
295         struct ip *ip = (struct ip *) ip_ptr;
296
297         ip->ip_vhl = IP_VHL_BORING;
298         ip->ip_tos = 0;
299         ip->ip_len = 0;
300         ip->ip_id = 0;
301         ip->ip_off = 0;
302         ip->ip_ttl = 0;
303         ip->ip_sum = 0;
304         ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
305         ip->ip_src = inp->inp_laddr;
306         ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
307         tcp_hdr->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
308                 htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP));
309         }
310
311         tcp_hdr->th_sport = inp->inp_lport;
312         tcp_hdr->th_dport = inp->inp_fport;
313         tcp_hdr->th_seq = 0;
314         tcp_hdr->th_ack = 0;
315         tcp_hdr->th_x2 = 0;
316         tcp_hdr->th_off = 5;
317         tcp_hdr->th_flags = 0;
318         tcp_hdr->th_win = 0;
319         tcp_hdr->th_urp = 0;
320 }
321
322 /*
323  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
324  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
325  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
326  */
327 struct tcptemp *
328 tcp_maketemplate(tp)
329         struct tcpcb *tp;
330 {
331         struct mbuf *m;
332         struct tcptemp *n;
333
334         m = m_get(M_DONTWAIT, MT_HEADER);
335         if (m == NULL)
336                 return (0);
337         m->m_len = sizeof(struct tcptemp);
338         n = mtod(m, struct tcptemp *);
339
340         tcp_fillheaders(tp, (void *)&n->tt_ipgen, (void *)&n->tt_t);
341         return (n);
342 }
343
344 /*
345  * Send a single message to the TCP at address specified by
346  * the given TCP/IP header.  If m == 0, then we make a copy
347  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
348  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
349  * template for a connection.  If flags are given then we send
350  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
351  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
352  *
353  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
354  * segment are as specified by the parameters.
355  *
356  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
357  */
358 void
359 tcp_respond(tp, ipgen, th, m, ack, seq, flags)
360         struct tcpcb *tp;
361         void *ipgen;
362         struct tcphdr *th;
363         struct mbuf *m;
364         tcp_seq ack, seq;
365         int flags;
366 {
367         int tlen;
368         int win = 0;
369         struct route *ro = 0;
370         struct route sro;
371         struct ip *ip;
372         struct tcphdr *nth;
373 #ifdef INET6
374         struct route_in6 *ro6 = 0;
375         struct route_in6 sro6;
376         struct ip6_hdr *ip6;
377         int isipv6;
378 #endif /* INET6 */
379         int ipflags = 0;
380
381 #ifdef INET6
382         isipv6 = IP_VHL_V(((struct ip *)ipgen)->ip_vhl) == 6;
383         ip6 = ipgen;
384 #endif /* INET6 */
385         ip = ipgen;
386
387         if (tp) {
388                 if (!(flags & TH_RST)) {
389                         win = sbspace(&tp->t_inpcb->inp_socket->so_rcv);
390                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
391                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
392                 }
393 #ifdef INET6
394                 if (isipv6)
395                         ro6 = &tp->t_inpcb->in6p_route;
396                 else
397 #endif /* INET6 */
398                 ro = &tp->t_inpcb->inp_route;
399         } else {
400 #ifdef INET6
401                 if (isipv6) {
402                         ro6 = &sro6;
403                         bzero(ro6, sizeof *ro6);
404                 } else
405 #endif /* INET6 */
406               {
407                 ro = &sro;
408                 bzero(ro, sizeof *ro);
409               }
410         }
411         if (m == 0) {
412                 m = m_gethdr(M_DONTWAIT, MT_HEADER);
413                 if (m == NULL)
414                         return;
415                 tlen = 0;
416                 m->m_data += max_linkhdr;
417 #ifdef INET6
418                 if (isipv6) {
419                         bcopy((caddr_t)ip6, mtod(m, caddr_t), 
420                               sizeof(struct ip6_hdr));
421                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
422                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
423                 } else
424 #endif /* INET6 */
425               {
426                 bcopy((caddr_t)ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
427                 ip = mtod(m, struct ip *);
428                 nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
429               }
430                 bcopy((caddr_t)th, (caddr_t)nth, sizeof(struct tcphdr));
431                 flags = TH_ACK;
432         } else {
433                 m_freem(m->m_next);
434                 m->m_next = 0;
435                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
436                 /* m_len is set later */
437                 tlen = 0;
438 #define xchg(a,b,type) { type t; t=a; a=b; b=t; }
439 #ifdef INET6
440                 if (isipv6) {
441                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
442                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
443                 } else
444 #endif /* INET6 */
445               {
446                 xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
447                 nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
448               }
449                 if (th != nth) {
450                         /*
451                          * this is usually a case when an extension header
452                          * exists between the IPv6 header and the
453                          * TCP header.
454                          */
455                         nth->th_sport = th->th_sport;
456                         nth->th_dport = th->th_dport;
457                 }
458                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
459 #undef xchg
460         }
461 #ifdef INET6
462         if (isipv6) {
463                 ip6->ip6_flow = 0;
464                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
465                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
466                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof (struct tcphdr) +
467                                                 tlen));
468                 tlen += sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct tcphdr);
469         } else
470 #endif
471       {
472         tlen += sizeof (struct tcpiphdr);
473         ip->ip_len = tlen;
474         ip->ip_ttl = ip_defttl;
475       }
476         m->m_len = tlen;
477         m->m_pkthdr.len = tlen;
478         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *) 0;
479         nth->th_seq = htonl(seq);
480         nth->th_ack = htonl(ack);
481         nth->th_x2 = 0;
482         nth->th_off = sizeof (struct tcphdr) >> 2;
483         nth->th_flags = flags;
484         if (tp)
485                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
486         else
487                 nth->th_win = htons((u_short)win);
488         nth->th_urp = 0;
489 #ifdef INET6
490         if (isipv6) {
491                 nth->th_sum = 0;
492                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
493                                         sizeof(struct ip6_hdr),
494                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
495                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp ? tp->t_inpcb : NULL,
496                                                ro6 && ro6->ro_rt ?
497                                                ro6->ro_rt->rt_ifp :
498                                                NULL);
499         } else
500 #endif /* INET6 */
501       {
502         nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
503             htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
504         m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
505         m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
506       }
507 #ifdef TCPDEBUG
508         if (tp == NULL || (tp->t_inpcb->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
509                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
510 #endif
511 #ifdef INET6
512         if (isipv6) {
513                 (void)ip6_output(m, NULL, ro6, ipflags, NULL, NULL,
514                         tp ? tp->t_inpcb : NULL);
515                 if (ro6 == &sro6 && ro6->ro_rt) {
516                         RTFREE(ro6->ro_rt);
517                         ro6->ro_rt = NULL;
518                 }
519         } else
520 #endif /* INET6 */
521       {
522         (void) ip_output(m, NULL, ro, ipflags, NULL, tp ? tp->t_inpcb : NULL);
523         if (ro == &sro && ro->ro_rt) {
524                 RTFREE(ro->ro_rt);
525                 ro->ro_rt = NULL;
526         }
527       }
528 }
529
530 /*
531  * Create a new TCP control block, making an
532  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
533  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
534  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
535  */
536 struct tcpcb *
537 tcp_newtcpcb(inp)
538         struct inpcb *inp;
539 {
540         struct inp_tp *it;
541         struct tcpcb *tp;
542 #ifdef INET6
543         int isipv6 = (inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
544 #endif /* INET6 */
545
546         it = (struct inp_tp *)inp;
547         tp = &it->tcb;
548         bzero((char *) tp, sizeof(struct tcpcb));
549         LIST_INIT(&tp->t_segq);
550         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd =
551 #ifdef INET6
552                 isipv6 ? tcp_v6mssdflt :
553 #endif /* INET6 */
554                 tcp_mssdflt;
555
556         /* Set up our timeouts. */
557         callout_init(tp->tt_rexmt = &it->inp_tp_rexmt);
558         callout_init(tp->tt_persist = &it->inp_tp_persist);
559         callout_init(tp->tt_keep = &it->inp_tp_keep);
560         callout_init(tp->tt_2msl = &it->inp_tp_2msl);
561         callout_init(tp->tt_delack = &it->inp_tp_delack);
562
563         if (tcp_do_rfc1323)
564                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE|TF_REQ_TSTMP);
565         if (tcp_do_rfc1644)
566                 tp->t_flags |= TF_REQ_CC;
567         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
568         /*
569          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
570          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
571          * reasonable initial retransmit time.
572          */
573         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
574         tp->t_rttvar = ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
575         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
576         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
577         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
578         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
579         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
580         tp->t_rcvtime = ticks;
581         tp->t_bw_rtttime = ticks;
582         /*
583          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
584          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
585          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
586          */
587         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
588         inp->inp_ppcb = (caddr_t)tp;
589         return (tp);            /* XXX */
590 }
591
592 /*
593  * Drop a TCP connection, reporting
594  * the specified error.  If connection is synchronized,
595  * then send a RST to peer.
596  */
597 struct tcpcb *
598 tcp_drop(tp, errno)
599         struct tcpcb *tp;
600         int errno;
601 {
602         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
603
604         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
605                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
606                 (void) tcp_output(tp);
607                 tcpstat.tcps_drops++;
608         } else
609                 tcpstat.tcps_conndrops++;
610         if (errno == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
611                 errno = tp->t_softerror;
612         so->so_error = errno;
613         return (tcp_close(tp));
614 }
615
616 /*
617  * Close a TCP control block:
618  *      discard all space held by the tcp
619  *      discard internet protocol block
620  *      wake up any sleepers
621  */
622 struct tcpcb *
623 tcp_close(tp)
624         struct tcpcb *tp;
625 {
626         struct tseg_qent *q;
627         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
628         struct socket *so = inp->inp_socket;
629 #ifdef INET6
630         int isipv6 = (inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
631 #endif /* INET6 */
632         struct rtentry *rt;
633         int dosavessthresh;
634
635         /*
636          * Make sure that all of our timers are stopped before we
637          * delete the PCB.
638          */
639         callout_stop(tp->tt_rexmt);
640         callout_stop(tp->tt_persist);
641         callout_stop(tp->tt_keep);
642         callout_stop(tp->tt_2msl);
643         callout_stop(tp->tt_delack);
644
645         /*
646          * If we got enough samples through the srtt filter,
647          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
648          * 'Enough' is arbitrarily defined as the 16 samples.
649          * 16 samples is enough for the srtt filter to converge
650          * to within 5% of the correct value; fewer samples and
651          * we could save a very bogus rtt.
652          *
653          * Don't update the default route's characteristics and don't
654          * update anything that the user "locked".
655          */
656         if (tp->t_rttupdated >= 16) {
657                 u_long i = 0;
658 #ifdef INET6
659                 if (isipv6) {
660                         struct sockaddr_in6 *sin6;
661
662                         if ((rt = inp->in6p_route.ro_rt) == NULL)
663                                 goto no_valid_rt;
664                         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)rt_key(rt);
665                         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&sin6->sin6_addr))
666                                 goto no_valid_rt;
667                 }
668                 else
669 #endif /* INET6 */              
670                 if ((rt = inp->inp_route.ro_rt) == NULL ||
671                     ((struct sockaddr_in *)rt_key(rt))->sin_addr.s_addr
672                     == INADDR_ANY)
673                         goto no_valid_rt;
674
675                 if ((rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTT) == 0) {
676                         i = tp->t_srtt *
677                             (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTT_SCALE));
678                         if (rt->rt_rmx.rmx_rtt && i)
679                                 /*
680                                  * filter this update to half the old & half
681                                  * the new values, converting scale.
682                                  * See route.h and tcp_var.h for a
683                                  * description of the scaling constants.
684                                  */
685                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt =
686                                     (rt->rt_rmx.rmx_rtt + i) / 2;
687                         else
688                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt = i;
689                         tcpstat.tcps_cachedrtt++;
690                 }
691                 if ((rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTTVAR) == 0) {
692                         i = tp->t_rttvar *
693                             (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTTVAR_SCALE));
694                         if (rt->rt_rmx.rmx_rttvar && i)
695                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar =
696                                     (rt->rt_rmx.rmx_rttvar + i) / 2;
697                         else
698                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar = i;
699                         tcpstat.tcps_cachedrttvar++;
700                 }
701                 /*
702                  * The old comment here said:
703                  * update the pipelimit (ssthresh) if it has been updated
704                  * already or if a pipesize was specified & the threshhold
705                  * got below half the pipesize.  I.e., wait for bad news
706                  * before we start updating, then update on both good
707                  * and bad news.
708                  *
709                  * But we want to save the ssthresh even if no pipesize is
710                  * specified explicitly in the route, because such
711                  * connections still have an implicit pipesize specified
712                  * by the global tcp_sendspace.  In the absence of a reliable
713                  * way to calculate the pipesize, it will have to do.
714                  */
715                 i = tp->snd_ssthresh;
716                 if (rt->rt_rmx.rmx_sendpipe != 0)
717                         dosavessthresh = (i < rt->rt_rmx.rmx_sendpipe / 2);
718                 else
719                         dosavessthresh = (i < so->so_snd.sb_hiwat / 2);
720                 if (((rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_SSTHRESH) == 0 &&
721                      i != 0 && rt->rt_rmx.rmx_ssthresh != 0)
722                     || dosavessthresh) {
723                         /*
724                          * convert the limit from user data bytes to
725                          * packets then to packet data bytes.
726                          */
727                         i = (i + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
728                         if (i < 2)
729                                 i = 2;
730                         i *= (u_long)(tp->t_maxseg +
731 #ifdef INET6
732                                       (isipv6 ? sizeof (struct ip6_hdr) +
733                                                sizeof (struct tcphdr) :
734 #endif
735                                        sizeof (struct tcpiphdr)
736 #ifdef INET6
737                                        )
738 #endif
739                                       );
740                         if (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh)
741                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh =
742                                     (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh + i) / 2;
743                         else
744                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh = i;
745                         tcpstat.tcps_cachedssthresh++;
746                 }
747         }
748     no_valid_rt:
749         /* free the reassembly queue, if any */
750         while((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
751                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
752                 m_freem(q->tqe_m);
753                 FREE(q, M_TSEGQ);
754         }
755         inp->inp_ppcb = NULL;
756         soisdisconnected(so);
757 #ifdef INET6
758         if (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6))
759                 in6_pcbdetach(inp);
760         else
761 #endif /* INET6 */
762         in_pcbdetach(inp);
763         tcpstat.tcps_closed++;
764         return ((struct tcpcb *)0);
765 }
766
767 void
768 tcp_drain()
769 {
770         if (do_tcpdrain)
771         {
772                 struct inpcb *inpb;
773                 struct tcpcb *tcpb;
774                 struct tseg_qent *te;
775
776         /*
777          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
778          * if there is one...
779          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
780          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
781          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
782          *      usefull.        
783          */
784                 LIST_FOREACH(inpb, tcbinfo.listhead, inp_list) {
785                         if ((tcpb = intotcpcb(inpb))) {
786                                 while ((te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq))
787                                     != NULL) {
788                                         LIST_REMOVE(te, tqe_q);
789                                         m_freem(te->tqe_m);
790                                         FREE(te, M_TSEGQ);
791                                 }
792                         }
793                 }
794
795         }
796 }
797
798 /*
799  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
800  * store error as soft error, but wake up user
801  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
802  *
803  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
804  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
805  */
806 static void
807 tcp_notify(inp, error)
808         struct inpcb *inp;
809         int error;
810 {
811         struct tcpcb *tp = (struct tcpcb *)inp->inp_ppcb;
812
813         /*
814          * Ignore some errors if we are hooked up.
815          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
816          * and receives a second error, give up now.  This is better
817          * than waiting a long time to establish a connection that
818          * can never complete.
819          */
820         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
821              (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
822               error == EHOSTDOWN)) {
823                 return;
824         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
825             tp->t_softerror)
826                 tcp_drop(tp, error);
827         else
828                 tp->t_softerror = error;
829 #if 0
830         wakeup((caddr_t) &so->so_timeo);
831         sorwakeup(so);
832         sowwakeup(so);
833 #endif
834 }
835
836 static int
837 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
838 {
839         int error, i, n, s;
840         struct inpcb *inp, **inp_list;
841         inp_gen_t gencnt;
842         struct xinpgen xig;
843
844         /*
845          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
846          * resource-intensive to repeat twice on every request.
847          */
848         if (req->oldptr == 0) {
849                 n = tcbinfo.ipi_count;
850                 req->oldidx = 2 * (sizeof xig)
851                         + (n + n/8) * sizeof(struct xtcpcb);
852                 return 0;
853         }
854
855         if (req->newptr != 0)
856                 return EPERM;
857
858         /*
859          * OK, now we're committed to doing something.
860          */
861         s = splnet();
862         gencnt = tcbinfo.ipi_gencnt;
863         n = tcbinfo.ipi_count;
864         splx(s);
865
866         xig.xig_len = sizeof xig;
867         xig.xig_count = n;
868         xig.xig_gen = gencnt;
869         xig.xig_sogen = so_gencnt;
870         error = SYSCTL_OUT(req, &xig, sizeof xig);
871         if (error)
872                 return error;
873
874         inp_list = malloc(n * sizeof *inp_list, M_TEMP, M_WAITOK);
875         if (inp_list == 0)
876                 return ENOMEM;
877         
878         s = splnet();
879         for (inp = LIST_FIRST(tcbinfo.listhead), i = 0; inp && i < n;
880              inp = LIST_NEXT(inp, inp_list)) {
881                 if (inp->inp_gencnt <= gencnt && !prison_xinpcb(req->td, inp))
882                         inp_list[i++] = inp;
883         }
884         splx(s);
885         n = i;
886
887         error = 0;
888         for (i = 0; i < n; i++) {
889                 inp = inp_list[i];
890                 if (inp->inp_gencnt <= gencnt) {
891                         struct xtcpcb xt;
892                         caddr_t inp_ppcb;
893                         xt.xt_len = sizeof xt;
894                         /* XXX should avoid extra copy */
895                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
896                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
897                         if (inp_ppcb != NULL)
898                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
899                         else
900                                 bzero((char *) &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
901                         if (inp->inp_socket)
902                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
903                         error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
904                 }
905         }
906         if (!error) {
907                 /*
908                  * Give the user an updated idea of our state.
909                  * If the generation differs from what we told
910                  * her before, she knows that something happened
911                  * while we were processing this request, and it
912                  * might be necessary to retry.
913                  */
914                 s = splnet();
915                 xig.xig_gen = tcbinfo.ipi_gencnt;
916                 xig.xig_sogen = so_gencnt;
917                 xig.xig_count = tcbinfo.ipi_count;
918                 splx(s);
919                 error = SYSCTL_OUT(req, &xig, sizeof xig);
920         }
921         free(inp_list, M_TEMP);
922         return error;
923 }
924
925 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
926             tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
927
928 static int
929 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
930 {
931         struct sockaddr_in addrs[2];
932         struct inpcb *inp;
933         int error, s;
934
935         error = suser(req->td);
936         if (error)
937                 return (error);
938         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof(addrs));
939         if (error)
940                 return (error);
941         s = splnet();
942         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo, addrs[1].sin_addr, addrs[1].sin_port,
943             addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
944         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
945                 error = ENOENT;
946                 goto out;
947         }
948         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
949 out:
950         splx(s);
951         return (error);
952 }
953
954 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RW,
955     0, 0, tcp_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP connection");
956
957 #ifdef INET6
958 static int
959 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
960 {
961         struct sockaddr_in6 addrs[2];
962         struct inpcb *inp;
963         int error, s, mapped = 0;
964
965         error = suser(req->td);
966         if (error)
967                 return (error);
968         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof(addrs));
969         if (error)
970                 return (error);
971         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
972                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
973                         mapped = 1;
974                 else
975                         return (EINVAL);
976         }
977         s = splnet();
978         if (mapped == 1)
979                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo,
980                         *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
981                         addrs[1].sin6_port,
982                         *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
983                         addrs[0].sin6_port,
984                         0, NULL);
985         else
986                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo, &addrs[1].sin6_addr,
987                                  addrs[1].sin6_port,
988                                  &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port,
989                                  0, NULL);
990         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
991                 error = ENOENT;
992                 goto out;
993         }
994         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, 
995                            sizeof(struct ucred));
996 out:
997         splx(s);
998         return (error);
999 }
1000
1001 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RW,
1002             0, 0,
1003             tcp6_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP6 connection");
1004 #endif
1005
1006
1007 void
1008 tcp_ctlinput(cmd, sa, vip)
1009         int cmd;
1010         struct sockaddr *sa;
1011         void *vip;
1012 {
1013         struct ip *ip = vip;
1014         struct tcphdr *th;
1015         struct in_addr faddr;
1016         struct inpcb *inp;
1017         struct tcpcb *tp;
1018         void (*notify) (struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1019         tcp_seq icmp_seq;
1020         int s;
1021
1022         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1023         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1024                 return;
1025
1026         if (cmd == PRC_QUENCH)
1027                 notify = tcp_quench;
1028         else if (icmp_may_rst && (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1029                 cmd == PRC_UNREACH_PORT || cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) && ip)
1030                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1031         else if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1032                 notify = tcp_mtudisc;
1033         else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd)) {
1034                 ip = 0;
1035                 notify = in_rtchange;
1036         } else if (cmd == PRC_HOSTDEAD)
1037                 ip = 0;
1038         else if ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0)
1039                 return;
1040         if (ip) {
1041                 s = splnet();
1042                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip 
1043                                        + (IP_VHL_HL(ip->ip_vhl) << 2));
1044                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo, faddr, th->th_dport,
1045                     ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1046                 if (inp != NULL && inp->inp_socket != NULL) {
1047                         icmp_seq = htonl(th->th_seq);
1048                         tp = intotcpcb(inp);
1049                         if (SEQ_GEQ(icmp_seq, tp->snd_una) &&
1050                             SEQ_LT(icmp_seq, tp->snd_max))
1051                                 (*notify)(inp, inetctlerrmap[cmd]);
1052                 } else {
1053                         struct in_conninfo inc;
1054
1055                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1056                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1057                         inc.inc_faddr = faddr;
1058                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1059 #ifdef INET6
1060                         inc.inc_isipv6 = 0;
1061 #endif
1062                         syncache_unreach(&inc, th);
1063                 }
1064                 splx(s);
1065         } else
1066                 in_pcbnotifyall(&tcb, faddr, inetctlerrmap[cmd], notify);
1067 }
1068
1069 #ifdef INET6
1070 void
1071 tcp6_ctlinput(cmd, sa, d)
1072         int cmd;
1073         struct sockaddr *sa;
1074         void *d;
1075 {
1076         struct tcphdr th;
1077         void (*notify) (struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1078         struct ip6_hdr *ip6;
1079         struct mbuf *m;
1080         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1081         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1082         int off;
1083         struct tcp_portonly {
1084                 u_int16_t th_sport;
1085                 u_int16_t th_dport;
1086         } *thp;
1087
1088         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1089             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1090                 return;
1091
1092         if (cmd == PRC_QUENCH)
1093                 notify = tcp_quench;
1094         else if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1095                 notify = tcp_mtudisc;
1096         else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1097                  ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0))
1098                 return;
1099
1100         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1101         if (d != NULL) {
1102                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1103                 m = ip6cp->ip6c_m;
1104                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1105                 off = ip6cp->ip6c_off;
1106                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1107         } else {
1108                 m = NULL;
1109                 ip6 = NULL;
1110                 off = 0;        /* fool gcc */
1111                 sa6_src = &sa6_any;
1112         }
1113
1114         if (ip6) {
1115                 struct in_conninfo inc;
1116                 /*
1117                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1118                  * M and OFF are valid.
1119                  */
1120
1121                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1122                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof(*thp))
1123                         return;
1124
1125                 bzero(&th, sizeof(th));
1126                 m_copydata(m, off, sizeof(*thp), (caddr_t)&th);
1127
1128                 in6_pcbnotify(&tcb, sa, th.th_dport,
1129                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1130                     th.th_sport, cmd, notify);
1131
1132                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1133                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1134                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1135                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1136                 inc.inc_isipv6 = 1;
1137                 syncache_unreach(&inc, &th);
1138         } else
1139                 in6_pcbnotify(&tcb, sa, 0, (const struct sockaddr *)sa6_src,
1140                               0, cmd, notify);
1141 }
1142 #endif /* INET6 */
1143
1144
1145 /*
1146  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1147  *
1148  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1149  * 1.  In SYN-ACK packets.
1150  * 2.  In SYN packets.
1151  *
1152  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1153  * tcp_syncache.c for details.
1154  *
1155  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1156  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1157  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1158  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1159  * RFC 1948 is used to generate sequence numbers.
1160  *
1161  * Implementation details:
1162  *
1163  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1164  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1165  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1166  * before rollover.
1167  *
1168  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1169  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1170  * as reseeding should not be necessary.
1171  *
1172  */
1173
1174 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1175
1176 u_char isn_secret[32];
1177 int isn_last_reseed;
1178 MD5_CTX isn_ctx;
1179
1180 tcp_seq
1181 tcp_new_isn(tp)
1182         struct tcpcb *tp;
1183 {
1184         u_int32_t md5_buffer[4];
1185         tcp_seq new_isn;
1186
1187         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1188         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1189              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1190                 < (u_int)ticks))) {
1191                 read_random_unlimited(&isn_secret, sizeof(isn_secret));
1192                 isn_last_reseed = ticks;
1193         }
1194                 
1195         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1196         MD5Init(&isn_ctx);
1197         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1198         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1199 #ifdef INET6
1200         if ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
1201                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1202                           sizeof(struct in6_addr));
1203                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1204                           sizeof(struct in6_addr));
1205         } else
1206 #endif
1207         {
1208                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1209                           sizeof(struct in_addr));
1210                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1211                           sizeof(struct in_addr));
1212         }
1213         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1214         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1215         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1216         new_isn += ticks * (ISN_BYTES_PER_SECOND / hz);
1217         return new_isn;
1218 }
1219
1220 /*
1221  * When a source quench is received, close congestion window
1222  * to one segment.  We will gradually open it again as we proceed.
1223  */
1224 void
1225 tcp_quench(inp, errno)
1226         struct inpcb *inp;
1227         int errno;
1228 {
1229         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1230
1231         if (tp)
1232                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1233 }
1234
1235 /*
1236  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1237  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1238  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1239  */
1240 void
1241 tcp_drop_syn_sent(inp, errno)
1242         struct inpcb *inp;
1243         int errno;
1244 {
1245         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1246
1247         if (tp && tp->t_state == TCPS_SYN_SENT)
1248                 tcp_drop(tp, errno);
1249 }
1250
1251 /*
1252  * When `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1253  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1254  * since we know the packet we just sent was dropped.
1255  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1256  */
1257 void
1258 tcp_mtudisc(inp, errno)
1259         struct inpcb *inp;
1260         int errno;
1261 {
1262         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1263         struct rtentry *rt;
1264         struct rmxp_tao *taop;
1265         struct socket *so = inp->inp_socket;
1266         int offered;
1267         int mss;
1268 #ifdef INET6
1269         int isipv6 = (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
1270 #endif /* INET6 */
1271
1272         if (tp) {
1273 #ifdef INET6
1274                 if (isipv6)
1275                         rt = tcp_rtlookup6(&inp->inp_inc);
1276                 else
1277 #endif /* INET6 */
1278                 rt = tcp_rtlookup(&inp->inp_inc);
1279                 if (!rt || !rt->rt_rmx.rmx_mtu) {
1280                         tp->t_maxopd = tp->t_maxseg =
1281 #ifdef INET6
1282                                 isipv6 ? tcp_v6mssdflt :
1283 #endif /* INET6 */
1284                                 tcp_mssdflt;
1285                         return;
1286                 }
1287                 taop = rmx_taop(rt->rt_rmx);
1288                 offered = taop->tao_mssopt;
1289                 mss = rt->rt_rmx.rmx_mtu -
1290 #ifdef INET6
1291                         (isipv6 ?
1292                          sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1293 #endif /* INET6 */
1294                          sizeof(struct tcpiphdr)
1295 #ifdef INET6
1296                          )
1297 #endif /* INET6 */
1298                         ;
1299
1300                 if (offered)
1301                         mss = min(mss, offered);
1302                 /*
1303                  * XXX - The above conditional probably violates the TCP
1304                  * spec.  The problem is that, since we don't know the
1305                  * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1306                  * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1307                  * never actually take place, because the conservative
1308                  * default is much less than the MTUs typically seen
1309                  * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1310                  * this under the carpet.
1311                  *
1312                  * The conservative default might not actually be a problem
1313                  * if the only case this occurs is when sending an initial
1314                  * SYN with options and data to a host we've never talked
1315                  * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1316                  * will get recorded and the new parameters should get
1317                  * recomputed.  For Further Study.
1318                  */
1319                 if (tp->t_maxopd <= mss)
1320                         return;
1321                 tp->t_maxopd = mss;
1322
1323                 if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP|TF_NOOPT)) == TF_REQ_TSTMP &&
1324                     (tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) == TF_RCVD_TSTMP)
1325                         mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1326                 if ((tp->t_flags & (TF_REQ_CC|TF_NOOPT)) == TF_REQ_CC &&
1327                     (tp->t_flags & TF_RCVD_CC) == TF_RCVD_CC)
1328                         mss -= TCPOLEN_CC_APPA;
1329 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0
1330                 if (mss > MCLBYTES)
1331                         mss &= ~(MCLBYTES-1);
1332 #else
1333                 if (mss > MCLBYTES)
1334                         mss = mss / MCLBYTES * MCLBYTES;
1335 #endif
1336                 if (so->so_snd.sb_hiwat < mss)
1337                         mss = so->so_snd.sb_hiwat;
1338
1339                 tp->t_maxseg = mss;
1340
1341                 tcpstat.tcps_mturesent++;
1342                 tp->t_rtttime = 0;
1343                 tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1344                 tcp_output(tp);
1345         }
1346 }
1347
1348 /*
1349  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1350  * is found and it cannot be allocated the return NULL.  This routine
1351  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1352  * to get the interface MTU.
1353  */
1354 struct rtentry *
1355 tcp_rtlookup(inc)
1356         struct in_conninfo *inc;
1357 {
1358         struct route *ro;
1359         struct rtentry *rt;
1360
1361         ro = &inc->inc_route;
1362         rt = ro->ro_rt;
1363         if (rt == NULL || !(rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1364                 /* No route yet, so try to acquire one */
1365                 if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1366                         ro->ro_dst.sa_family = AF_INET;
1367                         ro->ro_dst.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1368                         ((struct sockaddr_in *) &ro->ro_dst)->sin_addr =
1369                             inc->inc_faddr;
1370                         rtalloc(ro);
1371                         rt = ro->ro_rt;
1372                 }
1373         }
1374         return rt;
1375 }
1376
1377 #ifdef INET6
1378 struct rtentry *
1379 tcp_rtlookup6(inc)
1380         struct in_conninfo *inc;
1381 {
1382         struct route_in6 *ro6;
1383         struct rtentry *rt;
1384
1385         ro6 = &inc->inc6_route;
1386         rt = ro6->ro_rt;
1387         if (rt == NULL || !(rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1388                 /* No route yet, so try to acquire one */
1389                 if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1390                         ro6->ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1391                         ro6->ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1392                         ro6->ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1393                         rtalloc((struct route *)ro6);
1394                         rt = ro6->ro_rt;
1395                 }
1396         }
1397         return rt;
1398 }
1399 #endif /* INET6 */
1400
1401 #ifdef IPSEC
1402 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1403 size_t
1404 ipsec_hdrsiz_tcp(tp)
1405         struct tcpcb *tp;
1406 {
1407         struct inpcb *inp;
1408         struct mbuf *m;
1409         size_t hdrsiz;
1410         struct ip *ip;
1411 #ifdef INET6
1412         struct ip6_hdr *ip6;
1413 #endif /* INET6 */
1414         struct tcphdr *th;
1415
1416         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1417                 return 0;
1418         MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
1419         if (!m)
1420                 return 0;
1421
1422 #ifdef INET6
1423         if ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0) {
1424                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1425                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1426                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1427                         sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1428                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
1429                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1430         } else
1431 #endif /* INET6 */
1432       {
1433         ip = mtod(m, struct ip *);
1434         th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1435         m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1436         tcp_fillheaders(tp, ip, th);
1437         hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1438       }
1439
1440         m_free(m);
1441         return hdrsiz;
1442 }
1443 #endif /*IPSEC*/
1444
1445 /*
1446  * Return a pointer to the cached information about the remote host.
1447  * The cached information is stored in the protocol specific part of
1448  * the route metrics.
1449  */
1450 struct rmxp_tao *
1451 tcp_gettaocache(inc)
1452         struct in_conninfo *inc;
1453 {
1454         struct rtentry *rt;
1455
1456 #ifdef INET6
1457         if (inc->inc_isipv6)
1458                 rt = tcp_rtlookup6(inc);
1459         else
1460 #endif /* INET6 */
1461         rt = tcp_rtlookup(inc);
1462
1463         /* Make sure this is a host route and is up. */
1464         if (rt == NULL ||
1465             (rt->rt_flags & (RTF_UP|RTF_HOST)) != (RTF_UP|RTF_HOST))
1466                 return NULL;
1467
1468         return rmx_taop(rt->rt_rmx);
1469 }
1470
1471 /*
1472  * Clear all the TAO cache entries, called from tcp_init.
1473  *
1474  * XXX
1475  * This routine is just an empty one, because we assume that the routing
1476  * routing tables are initialized at the same time when TCP, so there is
1477  * nothing in the cache left over.
1478  */
1479 static void
1480 tcp_cleartaocache()
1481 {
1482 }
1483
1484 /*
1485  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1486  *
1487  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1488  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1489  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1490  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1491  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1492  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1493  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1494  * side of the connection.
1495  *
1496  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1497  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP 
1498  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1499  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1500  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1501  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1502  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1503  * all available buffer space not only on the local interface, but on 
1504  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1505  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1506  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1507  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1508  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1509  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1510  * resources.
1511  *
1512  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1513  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1514  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1515  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1516  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1517  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1518  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1519  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1520  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1521  * implementing the same algorithm.
1522  *
1523  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1524  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1525  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially 
1526  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1527  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1528  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1529  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1530  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1531  * which to extend the algorithm.
1532  */
1533 void
1534 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1535 {
1536         u_long bw;
1537         u_long bwnd;
1538         int save_ticks;
1539
1540         /*
1541          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1542          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1543          */
1544         if (tcp_inflight_enable == 0) {
1545                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1546                 tp->snd_bandwidth = 0;
1547                 return;
1548         }
1549
1550         /*
1551          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1552          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1553          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1554          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1555          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1556          * increases.
1557          *
1558          * Note: if ticks rollover 'bw' may wind up negative.  We must
1559          * effectively reset t_bw_rtttime for this case.
1560          */
1561         save_ticks = ticks;
1562         if ((u_int)(save_ticks - tp->t_bw_rtttime) < 1)
1563                 return;
1564
1565         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz / 
1566             (save_ticks - tp->t_bw_rtttime);
1567         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1568         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1569         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || (int)bw < 0)
1570                 return;
1571         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1572
1573         tp->snd_bandwidth = bw;
1574
1575         /*
1576          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1577          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1578          * spot and also handles the bandwidth run-up case.  Without the
1579          * slop we could be locking ourselves into a lower bandwidth.
1580          *
1581          * Situations Handled:
1582          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1583          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1584          *          specified, and also does a good job preventing 
1585          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1586          *          (at least for the transmit side).
1587          *
1588          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1589          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1590          *          increases).
1591          *
1592          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1593          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1594          *          a little work).
1595          *
1596          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can 
1597          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be on
1598          *          very slow connections.  A value no smaller then 5 should
1599          *          be used, but only reduce this default if you have no other
1600          *          choice.
1601          */
1602 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1603         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) + tcp_inflight_stab * (int)tp->t_maxseg / 10;
1604 #undef USERTT
1605
1606         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1607                 static int ltime;
1608                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1609                         ltime = ticks;
1610                         printf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1611                             tp,
1612                             bw,
1613                             tp->t_rttbest,
1614                             tp->t_srtt,
1615                             bwnd
1616                         );
1617                 }
1618         }
1619         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1620                 bwnd = tcp_inflight_min;
1621         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1622                 bwnd = tcp_inflight_max;
1623         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1624                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1625         tp->snd_bwnd = bwnd;
1626 }