Merge branch 'vendor/FILE'
[dragonfly.git] / sys / netinet / tcp_subr.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2003, 2004 Jeffrey M. Hsu.  All rights reserved.
3  * Copyright (c) 2003, 2004 The DragonFly Project.  All rights reserved.
4  *
5  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
6  * by Jeffrey M. Hsu.
7  *
8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9  * modification, are permitted provided that the following conditions
10  * are met:
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
16  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
17  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
18  *    from this software without specific, prior written permission.
19  *
20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
21  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
22  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
23  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
24  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
25  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
26  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
27  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
28  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
29  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
30  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
31  * SUCH DAMAGE.
32  */
33
34 /*
35  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993, 1995
36  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
37  *
38  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
39  * modification, are permitted provided that the following conditions
40  * are met:
41  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
42  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
43  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
44  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
45  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
46  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
47  *    must display the following acknowledgement:
48  *      This product includes software developed by the University of
49  *      California, Berkeley and its contributors.
50  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
51  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
52  *    without specific prior written permission.
53  *
54  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
55  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
56  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
57  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
58  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
59  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
60  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
61  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
62  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
63  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
64  * SUCH DAMAGE.
65  *
66  *      @(#)tcp_subr.c  8.2 (Berkeley) 5/24/95
67  * $FreeBSD: src/sys/netinet/tcp_subr.c,v 1.73.2.31 2003/01/24 05:11:34 sam Exp $
68  */
69
70 #include "opt_compat.h"
71 #include "opt_inet.h"
72 #include "opt_inet6.h"
73 #include "opt_ipsec.h"
74 #include "opt_tcpdebug.h"
75
76 #include <sys/param.h>
77 #include <sys/systm.h>
78 #include <sys/callout.h>
79 #include <sys/kernel.h>
80 #include <sys/sysctl.h>
81 #include <sys/malloc.h>
82 #include <sys/mpipe.h>
83 #include <sys/mbuf.h>
84 #ifdef INET6
85 #include <sys/domain.h>
86 #endif
87 #include <sys/proc.h>
88 #include <sys/priv.h>
89 #include <sys/socket.h>
90 #include <sys/socketvar.h>
91 #include <sys/protosw.h>
92 #include <sys/random.h>
93 #include <sys/in_cksum.h>
94 #include <sys/ktr.h>
95
96 #include <net/route.h>
97 #include <net/if.h>
98 #include <net/netisr.h>
99
100 #define _IP_VHL
101 #include <netinet/in.h>
102 #include <netinet/in_systm.h>
103 #include <netinet/ip.h>
104 #include <netinet/ip6.h>
105 #include <netinet/in_pcb.h>
106 #include <netinet6/in6_pcb.h>
107 #include <netinet/in_var.h>
108 #include <netinet/ip_var.h>
109 #include <netinet6/ip6_var.h>
110 #include <netinet/ip_icmp.h>
111 #ifdef INET6
112 #include <netinet/icmp6.h>
113 #endif
114 #include <netinet/tcp.h>
115 #include <netinet/tcp_fsm.h>
116 #include <netinet/tcp_seq.h>
117 #include <netinet/tcp_timer.h>
118 #include <netinet/tcp_timer2.h>
119 #include <netinet/tcp_var.h>
120 #include <netinet6/tcp6_var.h>
121 #include <netinet/tcpip.h>
122 #ifdef TCPDEBUG
123 #include <netinet/tcp_debug.h>
124 #endif
125 #include <netinet6/ip6protosw.h>
126
127 #ifdef IPSEC
128 #include <netinet6/ipsec.h>
129 #include <netproto/key/key.h>
130 #ifdef INET6
131 #include <netinet6/ipsec6.h>
132 #endif
133 #endif
134
135 #ifdef FAST_IPSEC
136 #include <netproto/ipsec/ipsec.h>
137 #ifdef INET6
138 #include <netproto/ipsec/ipsec6.h>
139 #endif
140 #define IPSEC
141 #endif
142
143 #include <sys/md5.h>
144 #include <machine/smp.h>
145
146 #include <sys/msgport2.h>
147 #include <sys/mplock2.h>
148 #include <net/netmsg2.h>
149
150 #if !defined(KTR_TCP)
151 #define KTR_TCP         KTR_ALL
152 #endif
153 /*
154 KTR_INFO_MASTER(tcp);
155 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, rxmsg, 0, "tcp getmsg", 0);
156 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, wait, 1, "tcp waitmsg", 0);
157 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, delayed, 2, "tcp execute delayed ops", 0);
158 #define logtcp(name)    KTR_LOG(tcp_ ## name)
159 */
160
161 struct inpcbinfo tcbinfo[MAXCPU];
162 struct tcpcbackqhead tcpcbackq[MAXCPU];
163
164 static struct lwkt_token tcp_port_token =
165                 LWKT_TOKEN_INITIALIZER(tcp_port_token);
166
167 int tcp_mssdflt = TCP_MSS;
168 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW,
169     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
170
171 #ifdef INET6
172 int tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
173 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt, CTLFLAG_RW,
174     &tcp_v6mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
175 #endif
176
177 /*
178  * Minimum MSS we accept and use. This prevents DoS attacks where
179  * we are forced to a ridiculous low MSS like 20 and send hundreds
180  * of packets instead of one. The effect scales with the available
181  * bandwidth and quickly saturates the CPU and network interface
182  * with packet generation and sending. Set to zero to disable MINMSS
183  * checking. This setting prevents us from sending too small packets.
184  */
185 int tcp_minmss = TCP_MINMSS;
186 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, minmss, CTLFLAG_RW,
187     &tcp_minmss , 0, "Minmum TCP Maximum Segment Size");
188
189 #if 0
190 static int tcp_rttdflt = TCPTV_SRTTDFLT / PR_SLOWHZ;
191 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_RTTDFLT, rttdflt, CTLFLAG_RW,
192     &tcp_rttdflt, 0, "Default maximum TCP Round Trip Time");
193 #endif
194
195 int tcp_do_rfc1323 = 1;
196 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW,
197     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
198
199 static int tcp_tcbhashsize = 0;
200 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RD,
201      &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control block hashtable");
202
203 static int do_tcpdrain = 1;
204 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW, &do_tcpdrain, 0,
205      "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
206
207 static int icmp_may_rst = 1;
208 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW, &icmp_may_rst, 0,
209     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
210
211 static int tcp_isn_reseed_interval = 0;
212 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
213     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
214
215 /*
216  * TCP bandwidth limiting sysctls.  The inflight limiter is now turned on
217  * by default, but with generous values which should allow maximal
218  * bandwidth.  In particular, the slop defaults to 50 (5 packets).
219  *
220  * The reason for doing this is that the limiter is the only mechanism we
221  * have which seems to do a really good job preventing receiver RX rings
222  * on network interfaces from getting blown out.  Even though GigE/10GigE
223  * is supposed to flow control it looks like either it doesn't actually
224  * do it or Open Source drivers do not properly enable it.
225  *
226  * People using the limiter to reduce bottlenecks on slower WAN connections
227  * should set the slop to 20 (2 packets).
228  */
229 static int tcp_inflight_enable = 1;
230 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_enable, CTLFLAG_RW,
231     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
232
233 static int tcp_inflight_debug = 0;
234 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_debug, CTLFLAG_RW,
235     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
236
237 static int tcp_inflight_min = 6144;
238 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_min, CTLFLAG_RW,
239     &tcp_inflight_min, 0, "Lower bound for TCP inflight window");
240
241 static int tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
242 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_max, CTLFLAG_RW,
243     &tcp_inflight_max, 0, "Upper bound for TCP inflight window");
244
245 static int tcp_inflight_stab = 50;
246 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_stab, CTLFLAG_RW,
247     &tcp_inflight_stab, 0, "Slop in maximal packets / 10 (20 = 3 packets)");
248
249 static MALLOC_DEFINE(M_TCPTEMP, "tcptemp", "TCP Templates for Keepalives");
250 static struct malloc_pipe tcptemp_mpipe;
251
252 static void tcp_willblock(void);
253 static void tcp_notify (struct inpcb *, int);
254
255 struct tcp_stats tcpstats_percpu[MAXCPU];
256 #ifdef SMP
257 static int
258 sysctl_tcpstats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
259 {
260         int cpu, error = 0;
261
262         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
263                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, &tcpstats_percpu[cpu],
264                                         sizeof(struct tcp_stats))))
265                         break;
266                 if ((error = SYSCTL_IN(req, &tcpstats_percpu[cpu],
267                                        sizeof(struct tcp_stats))))
268                         break;
269         }
270
271         return (error);
272 }
273 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
274     0, 0, sysctl_tcpstats, "S,tcp_stats", "TCP statistics");
275 #else
276 SYSCTL_STRUCT(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, CTLFLAG_RW,
277     &tcpstat, tcp_stats, "TCP statistics");
278 #endif
279
280 /*
281  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
282  *
283  * Note that this can be overridden by the kernel environment
284  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
285  */
286 #ifndef TCBHASHSIZE
287 #define TCBHASHSIZE     512
288 #endif
289
290 /*
291  * This is the actual shape of what we allocate using the zone
292  * allocator.  Doing it this way allows us to protect both structures
293  * using the same generation count, and also eliminates the overhead
294  * of allocating tcpcbs separately.  By hiding the structure here,
295  * we avoid changing most of the rest of the code (although it needs
296  * to be changed, eventually, for greater efficiency).
297  */
298 #define ALIGNMENT       32
299 #define ALIGNM1         (ALIGNMENT - 1)
300 struct  inp_tp {
301         union {
302                 struct  inpcb inp;
303                 char    align[(sizeof(struct inpcb) + ALIGNM1) & ~ALIGNM1];
304         } inp_tp_u;
305         struct  tcpcb tcb;
306         struct  tcp_callout inp_tp_rexmt;
307         struct  tcp_callout inp_tp_persist;
308         struct  tcp_callout inp_tp_keep;
309         struct  tcp_callout inp_tp_2msl;
310         struct  tcp_callout inp_tp_delack;
311         struct  netmsg_tcp_timer inp_tp_timermsg;
312 };
313 #undef ALIGNMENT
314 #undef ALIGNM1
315
316 /*
317  * Tcp initialization
318  */
319 void
320 tcp_init(void)
321 {
322         struct inpcbporthead *porthashbase;
323         struct inpcbinfo *ticb;
324         u_long porthashmask;
325         int hashsize = TCBHASHSIZE;
326         int cpu;
327
328         /*
329          * note: tcptemp is used for keepalives, and it is ok for an
330          * allocation to fail so do not specify MPF_INT.
331          */
332         mpipe_init(&tcptemp_mpipe, M_TCPTEMP, sizeof(struct tcptemp),
333                     25, -1, 0, NULL, NULL, NULL);
334
335         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
336         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
337         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
338         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
339         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
340         tcp_msl = TCPTV_MSL;
341         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
342         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
343
344         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
345         if (!powerof2(hashsize)) {
346                 kprintf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
347                 hashsize = 512; /* safe default */
348         }
349         tcp_tcbhashsize = hashsize;
350         porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB, &porthashmask);
351
352         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
353                 ticb = &tcbinfo[cpu];
354                 in_pcbinfo_init(ticb);
355                 ticb->cpu = cpu;
356                 ticb->hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
357                                           &ticb->hashmask);
358                 ticb->porthashbase = porthashbase;
359                 ticb->porthashmask = porthashmask;
360                 ticb->porttoken = &tcp_port_token;
361 #if 0
362                 ticb->porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
363                                               &ticb->porthashmask);
364 #endif
365                 ticb->wildcardhashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
366                                                   &ticb->wildcardhashmask);
367                 ticb->ipi_size = sizeof(struct inp_tp);
368                 TAILQ_INIT(&tcpcbackq[cpu]);
369         }
370
371         tcp_reass_maxseg = nmbclusters / 16;
372         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.reass.maxsegments", &tcp_reass_maxseg);
373
374 #ifdef INET6
375 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
376 #else
377 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
378 #endif
379         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
380                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
381         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
382                 panic("tcp_init");
383 #undef TCP_MINPROTOHDR
384
385         /*
386          * Initialize TCP statistics counters for each CPU.
387          */
388 #ifdef SMP
389         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
390                 bzero(&tcpstats_percpu[cpu], sizeof(struct tcp_stats));
391         }
392 #else
393         bzero(&tcpstat, sizeof(struct tcp_stats));
394 #endif
395
396         syncache_init();
397         netisr_register_rollup(tcp_willblock);
398 }
399
400 static void
401 tcp_willblock(void)
402 {
403         struct tcpcb *tp;
404         int cpu = mycpu->gd_cpuid;
405
406         while ((tp = TAILQ_FIRST(&tcpcbackq[cpu])) != NULL) {
407                 KKASSERT(tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ);
408                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
409                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[cpu], tp, t_outputq);
410                 tcp_output(tp);
411         }
412 }
413
414 /*
415  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
416  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
417  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
418  */
419 void
420 tcp_fillheaders(struct tcpcb *tp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
421 {
422         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
423         struct tcphdr *tcp_hdr = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
424
425 #ifdef INET6
426         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
427                 struct ip6_hdr *ip6;
428
429                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
430                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
431                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
432                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
433                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
434                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
435                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
436                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
437                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
438                 tcp_hdr->th_sum = 0;
439         } else
440 #endif
441         {
442                 struct ip *ip = (struct ip *) ip_ptr;
443
444                 ip->ip_vhl = IP_VHL_BORING;
445                 ip->ip_tos = 0;
446                 ip->ip_len = 0;
447                 ip->ip_id = 0;
448                 ip->ip_off = 0;
449                 ip->ip_ttl = 0;
450                 ip->ip_sum = 0;
451                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
452                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
453                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
454                 tcp_hdr->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr,
455                                     ip->ip_dst.s_addr,
456                                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP));
457         }
458
459         tcp_hdr->th_sport = inp->inp_lport;
460         tcp_hdr->th_dport = inp->inp_fport;
461         tcp_hdr->th_seq = 0;
462         tcp_hdr->th_ack = 0;
463         tcp_hdr->th_x2 = 0;
464         tcp_hdr->th_off = 5;
465         tcp_hdr->th_flags = 0;
466         tcp_hdr->th_win = 0;
467         tcp_hdr->th_urp = 0;
468 }
469
470 /*
471  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
472  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
473  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
474  */
475 struct tcptemp *
476 tcp_maketemplate(struct tcpcb *tp)
477 {
478         struct tcptemp *tmp;
479
480         if ((tmp = mpipe_alloc_nowait(&tcptemp_mpipe)) == NULL)
481                 return (NULL);
482         tcp_fillheaders(tp, &tmp->tt_ipgen, &tmp->tt_t);
483         return (tmp);
484 }
485
486 void
487 tcp_freetemplate(struct tcptemp *tmp)
488 {
489         mpipe_free(&tcptemp_mpipe, tmp);
490 }
491
492 /*
493  * Send a single message to the TCP at address specified by
494  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
495  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
496  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
497  * template for a connection.  If flags are given then we send
498  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
499  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
500  *
501  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
502  * segment are as specified by the parameters.
503  *
504  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
505  */
506 void
507 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
508             tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
509 {
510         int tlen;
511         int win = 0;
512         struct route *ro = NULL;
513         struct route sro;
514         struct ip *ip = ipgen;
515         struct tcphdr *nth;
516         int ipflags = 0;
517         struct route_in6 *ro6 = NULL;
518         struct route_in6 sro6;
519         struct ip6_hdr *ip6 = ipgen;
520         boolean_t use_tmpro = TRUE;
521 #ifdef INET6
522         boolean_t isipv6 = (IP_VHL_V(ip->ip_vhl) == 6);
523 #else
524         const boolean_t isipv6 = FALSE;
525 #endif
526
527         if (tp != NULL) {
528                 if (!(flags & TH_RST)) {
529                         win = ssb_space(&tp->t_inpcb->inp_socket->so_rcv);
530                         if (win < 0)
531                                 win = 0;
532                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
533                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
534                 }
535                 /*
536                  * Don't use the route cache of a listen socket,
537                  * it is not MPSAFE; use temporary route cache.
538                  */
539                 if (tp->t_state != TCPS_LISTEN) {
540                         if (isipv6)
541                                 ro6 = &tp->t_inpcb->in6p_route;
542                         else
543                                 ro = &tp->t_inpcb->inp_route;
544                         use_tmpro = FALSE;
545                 }
546         }
547         if (use_tmpro) {
548                 if (isipv6) {
549                         ro6 = &sro6;
550                         bzero(ro6, sizeof *ro6);
551                 } else {
552                         ro = &sro;
553                         bzero(ro, sizeof *ro);
554                 }
555         }
556         if (m == NULL) {
557                 m = m_gethdr(MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
558                 if (m == NULL)
559                         return;
560                 tlen = 0;
561                 m->m_data += max_linkhdr;
562                 if (isipv6) {
563                         bcopy(ip6, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip6_hdr));
564                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
565                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
566                 } else {
567                         bcopy(ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
568                         ip = mtod(m, struct ip *);
569                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
570                 }
571                 bcopy(th, nth, sizeof(struct tcphdr));
572                 flags = TH_ACK;
573         } else {
574                 m_freem(m->m_next);
575                 m->m_next = NULL;
576                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
577                 /* m_len is set later */
578                 tlen = 0;
579 #define xchg(a, b, type) { type t; t = a; a = b; b = t; }
580                 if (isipv6) {
581                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
582                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
583                 } else {
584                         xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
585                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
586                 }
587                 if (th != nth) {
588                         /*
589                          * this is usually a case when an extension header
590                          * exists between the IPv6 header and the
591                          * TCP header.
592                          */
593                         nth->th_sport = th->th_sport;
594                         nth->th_dport = th->th_dport;
595                 }
596                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
597 #undef xchg
598         }
599         if (isipv6) {
600                 ip6->ip6_flow = 0;
601                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
602                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
603                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof(struct tcphdr) + tlen));
604                 tlen += sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
605         } else {
606                 tlen += sizeof(struct tcpiphdr);
607                 ip->ip_len = tlen;
608                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
609         }
610         m->m_len = tlen;
611         m->m_pkthdr.len = tlen;
612         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
613         nth->th_seq = htonl(seq);
614         nth->th_ack = htonl(ack);
615         nth->th_x2 = 0;
616         nth->th_off = sizeof(struct tcphdr) >> 2;
617         nth->th_flags = flags;
618         if (tp != NULL)
619                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
620         else
621                 nth->th_win = htons((u_short)win);
622         nth->th_urp = 0;
623         if (isipv6) {
624                 nth->th_sum = 0;
625                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
626                                         sizeof(struct ip6_hdr),
627                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
628                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp ? tp->t_inpcb : NULL,
629                                                (ro6 && ro6->ro_rt) ?
630                                                 ro6->ro_rt->rt_ifp : NULL);
631         } else {
632                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
633                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
634                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
635                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
636         }
637 #ifdef TCPDEBUG
638         if (tp == NULL || (tp->t_inpcb->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
639                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
640 #endif
641         if (isipv6) {
642                 ip6_output(m, NULL, ro6, ipflags, NULL, NULL,
643                            tp ? tp->t_inpcb : NULL);
644                 if ((ro6 == &sro6) && (ro6->ro_rt != NULL)) {
645                         RTFREE(ro6->ro_rt);
646                         ro6->ro_rt = NULL;
647                 }
648         } else {
649                 ipflags |= IP_DEBUGROUTE;
650                 ip_output(m, NULL, ro, ipflags, NULL, tp ? tp->t_inpcb : NULL);
651                 if ((ro == &sro) && (ro->ro_rt != NULL)) {
652                         RTFREE(ro->ro_rt);
653                         ro->ro_rt = NULL;
654                 }
655         }
656 }
657
658 /*
659  * Create a new TCP control block, making an
660  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
661  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
662  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
663  */
664 struct tcpcb *
665 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
666 {
667         struct inp_tp *it;
668         struct tcpcb *tp;
669 #ifdef INET6
670         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
671 #else
672         const boolean_t isipv6 = FALSE;
673 #endif
674
675         it = (struct inp_tp *)inp;
676         tp = &it->tcb;
677         bzero(tp, sizeof(struct tcpcb));
678         LIST_INIT(&tp->t_segq);
679         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd = isipv6 ? tcp_v6mssdflt : tcp_mssdflt;
680
681         /* Set up our timeouts. */
682         tp->tt_rexmt = &it->inp_tp_rexmt;
683         tp->tt_persist = &it->inp_tp_persist;
684         tp->tt_keep = &it->inp_tp_keep;
685         tp->tt_2msl = &it->inp_tp_2msl;
686         tp->tt_delack = &it->inp_tp_delack;
687         tcp_inittimers(tp);
688
689         /*
690          * Zero out timer message.  We don't create it here,
691          * since the current CPU may not be the owner of this
692          * inpcb.
693          */
694         tp->tt_msg = &it->inp_tp_timermsg;
695         bzero(tp->tt_msg, sizeof(*tp->tt_msg));
696
697         tp->t_keepinit = tcp_keepinit;
698         tp->t_keepidle = tcp_keepidle;
699         tp->t_keepintvl = tcp_keepintvl;
700         tp->t_keepcnt = tcp_keepcnt;
701         tp->t_maxidle = tp->t_keepintvl * tp->t_keepcnt;
702
703         if (tcp_do_rfc1323)
704                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE | TF_REQ_TSTMP);
705         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
706         tp->t_state = TCPS_CLOSED;
707         /*
708          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
709          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
710          * reasonable initial retransmit time.
711          */
712         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
713         tp->t_rttvar =
714             ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
715         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
716         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
717         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
718         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
719         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
720         tp->t_rcvtime = ticks;
721         /*
722          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
723          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
724          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
725          */
726         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
727         inp->inp_ppcb = tp;
728         tcp_sack_tcpcb_init(tp);
729         return (tp);            /* XXX */
730 }
731
732 /*
733  * Drop a TCP connection, reporting the specified error.
734  * If connection is synchronized, then send a RST to peer.
735  */
736 struct tcpcb *
737 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int error)
738 {
739         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
740
741         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
742                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
743                 tcp_output(tp);
744                 tcpstat.tcps_drops++;
745         } else
746                 tcpstat.tcps_conndrops++;
747         if (error == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
748                 error = tp->t_softerror;
749         so->so_error = error;
750         return (tcp_close(tp));
751 }
752
753 #ifdef SMP
754
755 struct netmsg_listen_detach {
756         struct netmsg_base      base;
757         struct tcpcb            *nm_tp;
758 };
759
760 static void
761 tcp_listen_detach_handler(netmsg_t msg)
762 {
763         struct netmsg_listen_detach *nmsg = (struct netmsg_listen_detach *)msg;
764         struct tcpcb *tp = nmsg->nm_tp;
765         int cpu = mycpuid, nextcpu;
766
767         if (tp->t_flags & TF_LISTEN)
768                 syncache_destroy(tp);
769
770         in_pcbremwildcardhash_oncpu(tp->t_inpcb, &tcbinfo[cpu]);
771
772         nextcpu = cpu + 1;
773         if (nextcpu < ncpus2)
774                 lwkt_forwardmsg(cpu_portfn(nextcpu), &nmsg->base.lmsg);
775         else
776                 lwkt_replymsg(&nmsg->base.lmsg, 0);
777 }
778
779 #endif
780
781 /*
782  * Close a TCP control block:
783  *      discard all space held by the tcp
784  *      discard internet protocol block
785  *      wake up any sleepers
786  */
787 struct tcpcb *
788 tcp_close(struct tcpcb *tp)
789 {
790         struct tseg_qent *q;
791         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
792         struct socket *so = inp->inp_socket;
793         struct rtentry *rt;
794         boolean_t dosavessthresh;
795 #ifdef INET6
796         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
797         boolean_t isafinet6 = (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6) != 0);
798 #else
799         const boolean_t isipv6 = FALSE;
800 #endif
801
802 #ifdef SMP
803         /*
804          * INP_WILDCARD_MP indicates that listen(2) has been called on
805          * this socket.  This implies:
806          * - A wildcard inp's hash is replicated for each protocol thread.
807          * - Syncache for this inp grows independently in each protocol
808          *   thread.
809          * - There is more than one cpu
810          *
811          * We have to chain a message to the rest of the protocol threads
812          * to cleanup the wildcard hash and the syncache.  The cleanup
813          * in the current protocol thread is defered till the end of this
814          * function.
815          *
816          * NOTE:
817          * After cleanup the inp's hash and syncache entries, this inp will
818          * no longer be available to the rest of the protocol threads, so we
819          * are safe to whack the inp in the following code.
820          */
821         if (inp->inp_flags & INP_WILDCARD_MP) {
822                 struct netmsg_listen_detach nmsg;
823
824                 KKASSERT(so->so_port == cpu_portfn(0));
825                 KKASSERT(&curthread->td_msgport == cpu_portfn(0));
826                 KKASSERT(inp->inp_pcbinfo == &tcbinfo[0]);
827
828                 netmsg_init(&nmsg.base, NULL, &curthread->td_msgport,
829                             MSGF_PRIORITY, tcp_listen_detach_handler);
830                 nmsg.nm_tp = tp;
831                 lwkt_domsg(cpu_portfn(1), &nmsg.base.lmsg, 0);
832
833                 inp->inp_flags &= ~INP_WILDCARD_MP;
834         }
835 #endif
836
837         KKASSERT(tp->t_state != TCPS_TERMINATING);
838         tp->t_state = TCPS_TERMINATING;
839
840         /*
841          * Make sure that all of our timers are stopped before we
842          * delete the PCB.  For listen TCP socket (tp->tt_msg == NULL),
843          * timers are never used.  If timer message is never created
844          * (tp->tt_msg->tt_tcb == NULL), timers are never used too.
845          */
846         if (tp->tt_msg != NULL && tp->tt_msg->tt_tcb != NULL) {
847                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_rexmt);
848                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_persist);
849                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_keep);
850                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_2msl);
851                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_delack);
852         }
853
854         if (tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ) {
855                 KKASSERT(tp->tt_cpu == mycpu->gd_cpuid);
856                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[tp->tt_cpu], tp, t_outputq);
857                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
858         }
859
860         /*
861          * If we got enough samples through the srtt filter,
862          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
863          * 'Enough' is arbitrarily defined as the 16 samples.
864          * 16 samples is enough for the srtt filter to converge
865          * to within 5% of the correct value; fewer samples and
866          * we could save a very bogus rtt.
867          *
868          * Don't update the default route's characteristics and don't
869          * update anything that the user "locked".
870          */
871         if (tp->t_rttupdated >= 16) {
872                 u_long i = 0;
873
874                 if (isipv6) {
875                         struct sockaddr_in6 *sin6;
876
877                         if ((rt = inp->in6p_route.ro_rt) == NULL)
878                                 goto no_valid_rt;
879                         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)rt_key(rt);
880                         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&sin6->sin6_addr))
881                                 goto no_valid_rt;
882                 } else
883                         if ((rt = inp->inp_route.ro_rt) == NULL ||
884                             ((struct sockaddr_in *)rt_key(rt))->
885                              sin_addr.s_addr == INADDR_ANY)
886                                 goto no_valid_rt;
887
888                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTT)) {
889                         i = tp->t_srtt * (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTT_SCALE));
890                         if (rt->rt_rmx.rmx_rtt && i)
891                                 /*
892                                  * filter this update to half the old & half
893                                  * the new values, converting scale.
894                                  * See route.h and tcp_var.h for a
895                                  * description of the scaling constants.
896                                  */
897                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt =
898                                     (rt->rt_rmx.rmx_rtt + i) / 2;
899                         else
900                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt = i;
901                         tcpstat.tcps_cachedrtt++;
902                 }
903                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTTVAR)) {
904                         i = tp->t_rttvar *
905                             (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTTVAR_SCALE));
906                         if (rt->rt_rmx.rmx_rttvar && i)
907                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar =
908                                     (rt->rt_rmx.rmx_rttvar + i) / 2;
909                         else
910                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar = i;
911                         tcpstat.tcps_cachedrttvar++;
912                 }
913                 /*
914                  * The old comment here said:
915                  * update the pipelimit (ssthresh) if it has been updated
916                  * already or if a pipesize was specified & the threshhold
917                  * got below half the pipesize.  I.e., wait for bad news
918                  * before we start updating, then update on both good
919                  * and bad news.
920                  *
921                  * But we want to save the ssthresh even if no pipesize is
922                  * specified explicitly in the route, because such
923                  * connections still have an implicit pipesize specified
924                  * by the global tcp_sendspace.  In the absence of a reliable
925                  * way to calculate the pipesize, it will have to do.
926                  */
927                 i = tp->snd_ssthresh;
928                 if (rt->rt_rmx.rmx_sendpipe != 0)
929                         dosavessthresh = (i < rt->rt_rmx.rmx_sendpipe/2);
930                 else
931                         dosavessthresh = (i < so->so_snd.ssb_hiwat/2);
932                 if (dosavessthresh ||
933                     (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_SSTHRESH) && (i != 0) &&
934                      (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh != 0))) {
935                         /*
936                          * convert the limit from user data bytes to
937                          * packets then to packet data bytes.
938                          */
939                         i = (i + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
940                         if (i < 2)
941                                 i = 2;
942                         i *= tp->t_maxseg +
943                              (isipv6 ?
944                               sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
945                               sizeof(struct tcpiphdr));
946                         if (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh)
947                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh =
948                                     (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh + i) / 2;
949                         else
950                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh = i;
951                         tcpstat.tcps_cachedssthresh++;
952                 }
953         }
954
955 no_valid_rt:
956         /* free the reassembly queue, if any */
957         while((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
958                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
959                 m_freem(q->tqe_m);
960                 FREE(q, M_TSEGQ);
961                 atomic_add_int(&tcp_reass_qsize, -1);
962         }
963         /* throw away SACK blocks in scoreboard*/
964         if (TCP_DO_SACK(tp))
965                 tcp_sack_cleanup(&tp->scb);
966
967         inp->inp_ppcb = NULL;
968         soisdisconnected(so);
969         /* note: pcb detached later on */
970
971         tcp_destroy_timermsg(tp);
972
973         if (tp->t_flags & TF_LISTEN)
974                 syncache_destroy(tp);
975
976         /*
977          * NOTE:
978          * pcbdetach removes any wildcard hash entry on the current CPU.
979          */
980 #ifdef INET6
981         if (isafinet6)
982                 in6_pcbdetach(inp);
983         else
984 #endif
985                 in_pcbdetach(inp);
986
987         tcpstat.tcps_closed++;
988         return (NULL);
989 }
990
991 static __inline void
992 tcp_drain_oncpu(struct inpcbhead *head)
993 {
994         struct inpcb *marker;
995         struct inpcb *inpb;
996         struct tcpcb *tcpb;
997         struct tseg_qent *te;
998
999         /*
1000          * Allows us to block while running the list
1001          */
1002         marker = kmalloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1003         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1004         LIST_INSERT_HEAD(head, marker, inp_list);
1005
1006         while ((inpb = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL) {
1007                 if ((inpb->inp_flags & INP_PLACEMARKER) == 0 &&
1008                     (tcpb = intotcpcb(inpb)) != NULL &&
1009                     (te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq)) != NULL) {
1010                         LIST_REMOVE(te, tqe_q);
1011                         m_freem(te->tqe_m);
1012                         FREE(te, M_TSEGQ);
1013                         atomic_add_int(&tcp_reass_qsize, -1);
1014                         /* retry */
1015                 } else {
1016                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1017                         LIST_INSERT_AFTER(inpb, marker, inp_list);
1018                 }
1019         }
1020         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1021         kfree(marker, M_TEMP);
1022 }
1023
1024 #ifdef SMP
1025 struct netmsg_tcp_drain {
1026         struct netmsg_base      base;
1027         struct inpcbhead        *nm_head;
1028 };
1029
1030 static void
1031 tcp_drain_handler(netmsg_t msg)
1032 {
1033         struct netmsg_tcp_drain *nm = (void *)msg;
1034
1035         tcp_drain_oncpu(nm->nm_head);
1036         lwkt_replymsg(&nm->base.lmsg, 0);
1037 }
1038 #endif
1039
1040 void
1041 tcp_drain(void)
1042 {
1043 #ifdef SMP
1044         int cpu;
1045 #endif
1046
1047         if (!do_tcpdrain)
1048                 return;
1049
1050         /*
1051          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
1052          * if there is one...
1053          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
1054          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
1055          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
1056          *      useful.
1057          */
1058 #ifdef SMP
1059         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1060                 struct netmsg_tcp_drain *nm;
1061
1062                 if (cpu == mycpu->gd_cpuid) {
1063                         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[cpu].pcblisthead);
1064                 } else {
1065                         nm = kmalloc(sizeof(struct netmsg_tcp_drain),
1066                                      M_LWKTMSG, M_NOWAIT);
1067                         if (nm == NULL)
1068                                 continue;
1069                         netmsg_init(&nm->base, NULL, &netisr_afree_rport,
1070                                     0, tcp_drain_handler);
1071                         nm->nm_head = &tcbinfo[cpu].pcblisthead;
1072                         lwkt_sendmsg(cpu_portfn(cpu), &nm->base.lmsg);
1073                 }
1074         }
1075 #else
1076         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[0].pcblisthead);
1077 #endif
1078 }
1079
1080 /*
1081  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
1082  * store error as soft error, but wake up user
1083  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
1084  *
1085  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
1086  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
1087  */
1088 static void
1089 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
1090 {
1091         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1092
1093         /*
1094          * Ignore some errors if we are hooked up.
1095          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
1096          * and receives a second error, give up now.  This is better
1097          * than waiting a long time to establish a connection that
1098          * can never complete.
1099          */
1100         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1101              (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
1102               error == EHOSTDOWN)) {
1103                 return;
1104         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
1105             tp->t_softerror)
1106                 tcp_drop(tp, error);
1107         else
1108                 tp->t_softerror = error;
1109 #if 0
1110         wakeup(&so->so_timeo);
1111         sorwakeup(so);
1112         sowwakeup(so);
1113 #endif
1114 }
1115
1116 static int
1117 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1118 {
1119         int error, i, n;
1120         struct inpcb *marker;
1121         struct inpcb *inp;
1122         globaldata_t gd;
1123         int origcpu, ccpu;
1124
1125         error = 0;
1126         n = 0;
1127
1128         /*
1129          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
1130          * resource-intensive to repeat twice on every request.
1131          */
1132         if (req->oldptr == NULL) {
1133                 for (ccpu = 0; ccpu < ncpus; ++ccpu) {
1134                         gd = globaldata_find(ccpu);
1135                         n += tcbinfo[gd->gd_cpuid].ipi_count;
1136                 }
1137                 req->oldidx = (n + n/8 + 10) * sizeof(struct xtcpcb);
1138                 return (0);
1139         }
1140
1141         if (req->newptr != NULL)
1142                 return (EPERM);
1143
1144         marker = kmalloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1145         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1146
1147         /*
1148          * OK, now we're committed to doing something.  Run the inpcb list
1149          * for each cpu in the system and construct the output.  Use a
1150          * list placemarker to deal with list changes occuring during
1151          * copyout blockages (but otherwise depend on being on the correct
1152          * cpu to avoid races).
1153          */
1154         origcpu = mycpu->gd_cpuid;
1155         for (ccpu = 1; ccpu <= ncpus && error == 0; ++ccpu) {
1156                 globaldata_t rgd;
1157                 caddr_t inp_ppcb;
1158                 struct xtcpcb xt;
1159                 int cpu_id;
1160
1161                 cpu_id = (origcpu + ccpu) % ncpus;
1162                 if ((smp_active_mask & CPUMASK(cpu_id)) == 0)
1163                         continue;
1164                 rgd = globaldata_find(cpu_id);
1165                 lwkt_setcpu_self(rgd);
1166
1167                 n = tcbinfo[cpu_id].ipi_count;
1168
1169                 LIST_INSERT_HEAD(&tcbinfo[cpu_id].pcblisthead, marker, inp_list);
1170                 i = 0;
1171                 while ((inp = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL && i < n) {
1172                         /*
1173                          * process a snapshot of pcbs, ignoring placemarkers
1174                          * and using our own to allow SYSCTL_OUT to block.
1175                          */
1176                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1177                         LIST_INSERT_AFTER(inp, marker, inp_list);
1178
1179                         if (inp->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1180                                 continue;
1181                         if (prison_xinpcb(req->td, inp))
1182                                 continue;
1183
1184                         xt.xt_len = sizeof xt;
1185                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
1186                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
1187                         if (inp_ppcb != NULL)
1188                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1189                         else
1190                                 bzero(&xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1191                         if (inp->inp_socket)
1192                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
1193                         if ((error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt)) != 0)
1194                                 break;
1195                         ++i;
1196                 }
1197                 LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1198                 if (error == 0 && i < n) {
1199                         bzero(&xt, sizeof xt);
1200                         xt.xt_len = sizeof xt;
1201                         while (i < n) {
1202                                 error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
1203                                 if (error)
1204                                         break;
1205                                 ++i;
1206                         }
1207                 }
1208         }
1209
1210         /*
1211          * Make sure we are on the same cpu we were on originally, since
1212          * higher level callers expect this.  Also don't pollute caches with
1213          * migrated userland data by (eventually) returning to userland
1214          * on a different cpu.
1215          */
1216         lwkt_setcpu_self(globaldata_find(origcpu));
1217         kfree(marker, M_TEMP);
1218         return (error);
1219 }
1220
1221 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1222             tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1223
1224 static int
1225 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1226 {
1227         struct sockaddr_in addrs[2];
1228         struct inpcb *inp;
1229         int cpu;
1230         int error;
1231
1232         error = priv_check(req->td, PRIV_ROOT);
1233         if (error != 0)
1234                 return (error);
1235         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1236         if (error != 0)
1237                 return (error);
1238         crit_enter();
1239         cpu = tcp_addrcpu(addrs[1].sin_addr.s_addr, addrs[1].sin_port,
1240             addrs[0].sin_addr.s_addr, addrs[0].sin_port);
1241         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], addrs[1].sin_addr,
1242             addrs[1].sin_port, addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1243         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1244                 error = ENOENT;
1245                 goto out;
1246         }
1247         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1248 out:
1249         crit_exit();
1250         return (error);
1251 }
1252
1253 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1254     0, 0, tcp_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP connection");
1255
1256 #ifdef INET6
1257 static int
1258 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1259 {
1260         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1261         struct inpcb *inp;
1262         int error;
1263         boolean_t mapped = FALSE;
1264
1265         error = priv_check(req->td, PRIV_ROOT);
1266         if (error != 0)
1267                 return (error);
1268         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1269         if (error != 0)
1270                 return (error);
1271         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1272                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1273                         mapped = TRUE;
1274                 else
1275                         return (EINVAL);
1276         }
1277         crit_enter();
1278         if (mapped) {
1279                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1280                     *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1281                     addrs[1].sin6_port,
1282                     *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1283                     addrs[0].sin6_port,
1284                     0, NULL);
1285         } else {
1286                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1287                     &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1288                     &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port,
1289                     0, NULL);
1290         }
1291         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1292                 error = ENOENT;
1293                 goto out;
1294         }
1295         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1296 out:
1297         crit_exit();
1298         return (error);
1299 }
1300
1301 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1302             0, 0,
1303             tcp6_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP6 connection");
1304 #endif
1305
1306 struct netmsg_tcp_notify {
1307         struct netmsg_base base;
1308         void            (*nm_notify)(struct inpcb *, int);
1309         struct in_addr  nm_faddr;
1310         int             nm_arg;
1311 };
1312
1313 static void
1314 tcp_notifyall_oncpu(netmsg_t msg)
1315 {
1316         struct netmsg_tcp_notify *nm = (struct netmsg_tcp_notify *)msg;
1317         int nextcpu;
1318
1319         in_pcbnotifyall(&tcbinfo[mycpuid].pcblisthead, nm->nm_faddr,
1320                         nm->nm_arg, nm->nm_notify);
1321
1322         nextcpu = mycpuid + 1;
1323         if (nextcpu < ncpus2)
1324                 lwkt_forwardmsg(cpu_portfn(nextcpu), &nm->base.lmsg);
1325         else
1326                 lwkt_replymsg(&nm->base.lmsg, 0);
1327 }
1328
1329 void
1330 tcp_ctlinput(netmsg_t msg)
1331 {
1332         int cmd = msg->ctlinput.nm_cmd;
1333         struct sockaddr *sa = msg->ctlinput.nm_arg;
1334         struct ip *ip = msg->ctlinput.nm_extra;
1335         struct tcphdr *th;
1336         struct in_addr faddr;
1337         struct inpcb *inp;
1338         struct tcpcb *tp;
1339         void (*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1340         tcp_seq icmpseq;
1341         int arg, cpu;
1342
1343         if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0) {
1344                 goto done;
1345         }
1346
1347         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1348         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1349                 goto done;
1350
1351         arg = inetctlerrmap[cmd];
1352         if (cmd == PRC_QUENCH) {
1353                 notify = tcp_quench;
1354         } else if (icmp_may_rst &&
1355                    (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1356                     cmd == PRC_UNREACH_PORT ||
1357                     cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) &&
1358                    ip != NULL) {
1359                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1360         } else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1361                 struct icmp *icmp = (struct icmp *)
1362                     ((caddr_t)ip - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1363
1364                 arg = ntohs(icmp->icmp_nextmtu);
1365                 notify = tcp_mtudisc;
1366         } else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd)) {
1367                 ip = NULL;
1368                 notify = in_rtchange;
1369         } else if (cmd == PRC_HOSTDEAD) {
1370                 ip = NULL;
1371         }
1372
1373         if (ip != NULL) {
1374                 crit_enter();
1375                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip +
1376                                        (IP_VHL_HL(ip->ip_vhl) << 2));
1377                 cpu = tcp_addrcpu(faddr.s_addr, th->th_dport,
1378                                   ip->ip_src.s_addr, th->th_sport);
1379                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], faddr, th->th_dport,
1380                                         ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1381                 if ((inp != NULL) && (inp->inp_socket != NULL)) {
1382                         icmpseq = htonl(th->th_seq);
1383                         tp = intotcpcb(inp);
1384                         if (SEQ_GEQ(icmpseq, tp->snd_una) &&
1385                             SEQ_LT(icmpseq, tp->snd_max))
1386                                 (*notify)(inp, arg);
1387                 } else {
1388                         struct in_conninfo inc;
1389
1390                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1391                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1392                         inc.inc_faddr = faddr;
1393                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1394 #ifdef INET6
1395                         inc.inc_isipv6 = 0;
1396 #endif
1397                         syncache_unreach(&inc, th);
1398                 }
1399                 crit_exit();
1400         } else {
1401                 struct netmsg_tcp_notify *nm;
1402
1403                 KKASSERT(&curthread->td_msgport == cpu_portfn(0));
1404                 nm = kmalloc(sizeof(*nm), M_LWKTMSG, M_INTWAIT);
1405                 netmsg_init(&nm->base, NULL, &netisr_afree_rport,
1406                             0, tcp_notifyall_oncpu);
1407                 nm->nm_faddr = faddr;
1408                 nm->nm_arg = arg;
1409                 nm->nm_notify = notify;
1410
1411                 lwkt_sendmsg(cpu_portfn(0), &nm->base.lmsg);
1412         }
1413 done:
1414         lwkt_replymsg(&msg->lmsg, 0);
1415 }
1416
1417 #ifdef INET6
1418
1419 void
1420 tcp6_ctlinput(netmsg_t msg)
1421 {
1422         int cmd = msg->ctlinput.nm_cmd;
1423         struct sockaddr *sa = msg->ctlinput.nm_arg;
1424         void *d = msg->ctlinput.nm_extra;
1425         struct tcphdr th;
1426         void (*notify) (struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1427         struct ip6_hdr *ip6;
1428         struct mbuf *m;
1429         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1430         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1431         int off;
1432         struct tcp_portonly {
1433                 u_int16_t th_sport;
1434                 u_int16_t th_dport;
1435         } *thp;
1436         int arg;
1437
1438         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1439             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6)) {
1440                 goto out;
1441         }
1442
1443         arg = 0;
1444         if (cmd == PRC_QUENCH)
1445                 notify = tcp_quench;
1446         else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1447                 struct ip6ctlparam *ip6cp = d;
1448                 struct icmp6_hdr *icmp6 = ip6cp->ip6c_icmp6;
1449
1450                 arg = ntohl(icmp6->icmp6_mtu);
1451                 notify = tcp_mtudisc;
1452         } else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1453                  ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0)) {
1454                 goto out;
1455         }
1456
1457         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1458         if (d != NULL) {
1459                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1460                 m = ip6cp->ip6c_m;
1461                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1462                 off = ip6cp->ip6c_off;
1463                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1464         } else {
1465                 m = NULL;
1466                 ip6 = NULL;
1467                 off = 0;        /* fool gcc */
1468                 sa6_src = &sa6_any;
1469         }
1470
1471         if (ip6 != NULL) {
1472                 struct in_conninfo inc;
1473                 /*
1474                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1475                  * M and OFF are valid.
1476                  */
1477
1478                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1479                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof *thp)
1480                         goto out;
1481
1482                 bzero(&th, sizeof th);
1483                 m_copydata(m, off, sizeof *thp, (caddr_t)&th);
1484
1485                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, th.th_dport,
1486                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1487                     th.th_sport, cmd, arg, notify);
1488
1489                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1490                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1491                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1492                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1493                 inc.inc_isipv6 = 1;
1494                 syncache_unreach(&inc, &th);
1495         } else {
1496                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, 0,
1497                     (const struct sockaddr *)sa6_src, 0, cmd, arg, notify);
1498         }
1499 out:
1500         lwkt_replymsg(&msg->ctlinput.base.lmsg, 0);
1501 }
1502
1503 #endif
1504
1505 /*
1506  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1507  *
1508  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1509  * 1.  In SYN-ACK packets.
1510  * 2.  In SYN packets.
1511  *
1512  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1513  * tcp_syncache.c for details.
1514  *
1515  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1516  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1517  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1518  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1519  * RFC 1948 is used to generate sequence numbers.
1520  *
1521  * Implementation details:
1522  *
1523  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1524  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1525  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1526  * before rollover.
1527  *
1528  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1529  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1530  * as reseeding should not be necessary.
1531  *
1532  */
1533
1534 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1535
1536 u_char isn_secret[32];
1537 int isn_last_reseed;
1538 MD5_CTX isn_ctx;
1539
1540 tcp_seq
1541 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1542 {
1543         u_int32_t md5_buffer[4];
1544         tcp_seq new_isn;
1545
1546         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1547         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1548              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1549                 < (u_int)ticks))) {
1550                 read_random_unlimited(&isn_secret, sizeof isn_secret);
1551                 isn_last_reseed = ticks;
1552         }
1553
1554         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1555         MD5Init(&isn_ctx);
1556         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1557         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1558 #ifdef INET6
1559         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) {
1560                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1561                           sizeof(struct in6_addr));
1562                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1563                           sizeof(struct in6_addr));
1564         } else
1565 #endif
1566         {
1567                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1568                           sizeof(struct in_addr));
1569                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1570                           sizeof(struct in_addr));
1571         }
1572         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1573         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1574         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1575         new_isn += ticks * (ISN_BYTES_PER_SECOND / hz);
1576         return (new_isn);
1577 }
1578
1579 /*
1580  * When a source quench is received, close congestion window
1581  * to one segment.  We will gradually open it again as we proceed.
1582  */
1583 void
1584 tcp_quench(struct inpcb *inp, int error)
1585 {
1586         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1587
1588         if (tp != NULL) {
1589                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1590                 tp->snd_wacked = 0;
1591         }
1592 }
1593
1594 /*
1595  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1596  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1597  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1598  */
1599 void
1600 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int error)
1601 {
1602         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1603
1604         if ((tp != NULL) && (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT))
1605                 tcp_drop(tp, error);
1606 }
1607
1608 /*
1609  * When a `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1610  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1611  * since we know the packet we just sent was dropped.
1612  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1613  */
1614 void
1615 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int mtu)
1616 {
1617         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1618         struct rtentry *rt;
1619         struct socket *so = inp->inp_socket;
1620         int maxopd, mss;
1621 #ifdef INET6
1622         boolean_t isipv6 = ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
1623 #else
1624         const boolean_t isipv6 = FALSE;
1625 #endif
1626
1627         if (tp == NULL)
1628                 return;
1629
1630         /*
1631          * If no MTU is provided in the ICMP message, use the
1632          * next lower likely value, as specified in RFC 1191.
1633          */
1634         if (mtu == 0) {
1635                 int oldmtu;
1636
1637                 oldmtu = tp->t_maxopd + 
1638                     (isipv6 ?
1639                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1640                      sizeof(struct tcpiphdr));
1641                 mtu = ip_next_mtu(oldmtu, 0);
1642         }
1643
1644         if (isipv6)
1645                 rt = tcp_rtlookup6(&inp->inp_inc);
1646         else
1647                 rt = tcp_rtlookup(&inp->inp_inc);
1648         if (rt != NULL) {
1649                 if (rt->rt_rmx.rmx_mtu != 0 && rt->rt_rmx.rmx_mtu < mtu)
1650                         mtu = rt->rt_rmx.rmx_mtu;
1651
1652                 maxopd = mtu -
1653                     (isipv6 ?
1654                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1655                      sizeof(struct tcpiphdr));
1656
1657                 /*
1658                  * XXX - The following conditional probably violates the TCP
1659                  * spec.  The problem is that, since we don't know the
1660                  * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1661                  * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1662                  * never actually take place, because the conservative
1663                  * default is much less than the MTUs typically seen
1664                  * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1665                  * this under the carpet.
1666                  *
1667                  * The conservative default might not actually be a problem
1668                  * if the only case this occurs is when sending an initial
1669                  * SYN with options and data to a host we've never talked
1670                  * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1671                  * will get recorded and the new parameters should get
1672                  * recomputed.  For Further Study.
1673                  */
1674                 if (rt->rt_rmx.rmx_mssopt  && rt->rt_rmx.rmx_mssopt < maxopd)
1675                         maxopd = rt->rt_rmx.rmx_mssopt;
1676         } else
1677                 maxopd = mtu -
1678                     (isipv6 ?
1679                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1680                      sizeof(struct tcpiphdr));
1681
1682         if (tp->t_maxopd <= maxopd)
1683                 return;
1684         tp->t_maxopd = maxopd;
1685
1686         mss = maxopd;
1687         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP | TF_NOOPT)) ==
1688                            (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP))
1689                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1690
1691         /* round down to multiple of MCLBYTES */
1692 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0    /* test if MCLBYTES power of 2 */
1693         if (mss > MCLBYTES)
1694                 mss &= ~(MCLBYTES - 1); 
1695 #else
1696         if (mss > MCLBYTES)
1697                 mss = (mss / MCLBYTES) * MCLBYTES;
1698 #endif
1699
1700         if (so->so_snd.ssb_hiwat < mss)
1701                 mss = so->so_snd.ssb_hiwat;
1702
1703         tp->t_maxseg = mss;
1704         tp->t_rtttime = 0;
1705         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1706         tcp_output(tp);
1707         tcpstat.tcps_mturesent++;
1708 }
1709
1710 /*
1711  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1712  * is found and it cannot be allocated the return NULL.  This routine
1713  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1714  * to get the interface MTU.
1715  */
1716 struct rtentry *
1717 tcp_rtlookup(struct in_conninfo *inc)
1718 {
1719         struct route *ro = &inc->inc_route;
1720
1721         if (ro->ro_rt == NULL || !(ro->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1722                 /* No route yet, so try to acquire one */
1723                 if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1724                         /*
1725                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1726                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1727                          */
1728                         bzero(&ro->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in));
1729                         ro->ro_dst.sa_family = AF_INET;
1730                         ro->ro_dst.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1731                         ((struct sockaddr_in *) &ro->ro_dst)->sin_addr =
1732                             inc->inc_faddr;
1733                         rtalloc(ro);
1734                 }
1735         }
1736         return (ro->ro_rt);
1737 }
1738
1739 #ifdef INET6
1740 struct rtentry *
1741 tcp_rtlookup6(struct in_conninfo *inc)
1742 {
1743         struct route_in6 *ro6 = &inc->inc6_route;
1744
1745         if (ro6->ro_rt == NULL || !(ro6->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1746                 /* No route yet, so try to acquire one */
1747                 if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1748                         /*
1749                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1750                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1751                          */
1752                         bzero(&ro6->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in6));
1753                         ro6->ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1754                         ro6->ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1755                         ro6->ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1756                         rtalloc((struct route *)ro6);
1757                 }
1758         }
1759         return (ro6->ro_rt);
1760 }
1761 #endif
1762
1763 #ifdef IPSEC
1764 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1765 size_t
1766 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1767 {
1768         struct inpcb *inp;
1769         struct mbuf *m;
1770         size_t hdrsiz;
1771         struct ip *ip;
1772         struct tcphdr *th;
1773
1774         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1775                 return (0);
1776         MGETHDR(m, MB_DONTWAIT, MT_DATA);
1777         if (!m)
1778                 return (0);
1779
1780 #ifdef INET6
1781         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
1782                 struct ip6_hdr *ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1783
1784                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1785                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1786                     sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1787                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
1788                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1789         } else
1790 #endif
1791         {
1792                 ip = mtod(m, struct ip *);
1793                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1794                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1795                 tcp_fillheaders(tp, ip, th);
1796                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1797         }
1798
1799         m_free(m);
1800         return (hdrsiz);
1801 }
1802 #endif
1803
1804 /*
1805  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1806  *
1807  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1808  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1809  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1810  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1811  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1812  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1813  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1814  * side of the connection.
1815  *
1816  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1817  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1818  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1819  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1820  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1821  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1822  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1823  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1824  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1825  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1826  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1827  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1828  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1829  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1830  * resources.
1831  *
1832  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1833  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1834  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1835  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1836  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1837  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1838  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1839  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1840  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1841  * implementing the same algorithm.
1842  *
1843  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1844  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1845  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1846  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1847  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1848  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1849  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1850  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1851  * which to extend the algorithm.
1852  */
1853 void
1854 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1855 {
1856         u_long bw;
1857         u_long bwnd;
1858         int save_ticks;
1859         int delta_ticks;
1860
1861         /*
1862          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1863          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1864          */
1865         if (!tcp_inflight_enable) {
1866                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1867                 tp->snd_bandwidth = 0;
1868                 return;
1869         }
1870
1871         /*
1872          * Validate the delta time.  If a connection is new or has been idle
1873          * a long time we have to reset the bandwidth calculator.
1874          */
1875         save_ticks = ticks;
1876         delta_ticks = save_ticks - tp->t_bw_rtttime;
1877         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || delta_ticks < 0 || delta_ticks > hz * 10) {
1878                 tp->t_bw_rtttime = ticks;
1879                 tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1880                 if (tp->snd_bandwidth == 0)
1881                         tp->snd_bandwidth = tcp_inflight_min;
1882                 return;
1883         }
1884         if (delta_ticks == 0)
1885                 return;
1886
1887         /*
1888          * Sanity check, plus ignore pure window update acks.
1889          */
1890         if ((int)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) <= 0)
1891                 return;
1892
1893         /*
1894          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1895          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1896          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1897          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1898          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1899          * increases.
1900          */
1901         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz / delta_ticks;
1902         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1903         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1904         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1905
1906         tp->snd_bandwidth = bw;
1907
1908         /*
1909          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1910          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1911          * spot and also handles the bandwidth run-up case.  Without the
1912          * slop we could be locking ourselves into a lower bandwidth.
1913          *
1914          * Situations Handled:
1915          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1916          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1917          *          specified, and also does a good job preventing
1918          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1919          *          (at least for the transmit side).
1920          *
1921          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1922          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1923          *          increases).
1924          *
1925          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1926          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1927          *          a little work).
1928          *
1929          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1930          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be on
1931          *          very slow connections.  A value no smaller then 5 should
1932          *          be used, but only reduce this default if you have no other
1933          *          choice.
1934          */
1935
1936 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1937         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) +
1938                tcp_inflight_stab * (int)tp->t_maxseg / 10;
1939 #undef USERTT
1940
1941         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1942                 static int ltime;
1943                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1944                         ltime = ticks;
1945                         kprintf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1946                                 tp, bw, tp->t_rttbest, tp->t_srtt, bwnd);
1947                 }
1948         }
1949         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1950                 bwnd = tcp_inflight_min;
1951         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1952                 bwnd = tcp_inflight_max;
1953         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1954                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1955         tp->snd_bwnd = bwnd;
1956 }
1957
1958 #ifdef TCP_SIGNATURE
1959 /*
1960  * Compute TCP-MD5 hash of a TCP segment. (RFC2385)
1961  *
1962  * We do this over ip, tcphdr, segment data, and the key in the SADB.
1963  * When called from tcp_input(), we can be sure that th_sum has been
1964  * zeroed out and verified already.
1965  *
1966  * Return 0 if successful, otherwise return -1.
1967  *
1968  * XXX The key is retrieved from the system's PF_KEY SADB, by keying a
1969  * search with the destination IP address, and a 'magic SPI' to be
1970  * determined by the application. This is hardcoded elsewhere to 1179
1971  * right now. Another branch of this code exists which uses the SPD to
1972  * specify per-application flows but it is unstable.
1973  */
1974 int
1975 tcpsignature_compute(
1976         struct mbuf *m,         /* mbuf chain */
1977         int len,                /* length of TCP data */
1978         int optlen,             /* length of TCP options */
1979         u_char *buf,            /* storage for MD5 digest */
1980         u_int direction)        /* direction of flow */
1981 {
1982         struct ippseudo ippseudo;
1983         MD5_CTX ctx;
1984         int doff;
1985         struct ip *ip;
1986         struct ipovly *ipovly;
1987         struct secasvar *sav;
1988         struct tcphdr *th;
1989 #ifdef INET6
1990         struct ip6_hdr *ip6;
1991         struct in6_addr in6;
1992         uint32_t plen;
1993         uint16_t nhdr;
1994 #endif /* INET6 */
1995         u_short savecsum;
1996
1997         KASSERT(m != NULL, ("passed NULL mbuf. Game over."));
1998         KASSERT(buf != NULL, ("passed NULL storage pointer for MD5 signature"));
1999         /*
2000          * Extract the destination from the IP header in the mbuf.
2001          */
2002         ip = mtod(m, struct ip *);
2003 #ifdef INET6
2004         ip6 = NULL;     /* Make the compiler happy. */
2005 #endif /* INET6 */
2006         /*
2007          * Look up an SADB entry which matches the address found in
2008          * the segment.
2009          */
2010         switch (IP_VHL_V(ip->ip_vhl)) {
2011         case IPVERSION:
2012                 sav = key_allocsa(AF_INET, (caddr_t)&ip->ip_src, (caddr_t)&ip->ip_dst,
2013                                 IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
2014                 break;
2015 #ifdef INET6
2016         case (IPV6_VERSION >> 4):
2017                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
2018                 sav = key_allocsa(AF_INET6, (caddr_t)&ip6->ip6_src, (caddr_t)&ip6->ip6_dst,
2019                                 IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
2020                 break;
2021 #endif /* INET6 */
2022         default:
2023                 return (EINVAL);
2024                 /* NOTREACHED */
2025                 break;
2026         }
2027         if (sav == NULL) {
2028                 kprintf("%s: SADB lookup failed\n", __func__);
2029                 return (EINVAL);
2030         }
2031         MD5Init(&ctx);
2032
2033         /*
2034          * Step 1: Update MD5 hash with IP pseudo-header.
2035          *
2036          * XXX The ippseudo header MUST be digested in network byte order,
2037          * or else we'll fail the regression test. Assume all fields we've
2038          * been doing arithmetic on have been in host byte order.
2039          * XXX One cannot depend on ipovly->ih_len here. When called from
2040          * tcp_output(), the underlying ip_len member has not yet been set.
2041          */
2042         switch (IP_VHL_V(ip->ip_vhl)) {
2043         case IPVERSION:
2044                 ipovly = (struct ipovly *)ip;
2045                 ippseudo.ippseudo_src = ipovly->ih_src;
2046                 ippseudo.ippseudo_dst = ipovly->ih_dst;
2047                 ippseudo.ippseudo_pad = 0;
2048                 ippseudo.ippseudo_p = IPPROTO_TCP;
2049                 ippseudo.ippseudo_len = htons(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
2050                 MD5Update(&ctx, (char *)&ippseudo, sizeof(struct ippseudo));
2051                 th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip + sizeof(struct ip));
2052                 doff = sizeof(struct ip) + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
2053                 break;
2054 #ifdef INET6
2055         /*
2056          * RFC 2385, 2.0  Proposal
2057          * For IPv6, the pseudo-header is as described in RFC 2460, namely the
2058          * 128-bit source IPv6 address, 128-bit destination IPv6 address, zero-
2059          * extended next header value (to form 32 bits), and 32-bit segment
2060          * length.
2061          * Note: Upper-Layer Packet Length comes before Next Header.
2062          */
2063         case (IPV6_VERSION >> 4):
2064                 in6 = ip6->ip6_src;
2065                 in6_clearscope(&in6);
2066                 MD5Update(&ctx, (char *)&in6, sizeof(struct in6_addr));
2067                 in6 = ip6->ip6_dst;
2068                 in6_clearscope(&in6);
2069                 MD5Update(&ctx, (char *)&in6, sizeof(struct in6_addr));
2070                 plen = htonl(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
2071                 MD5Update(&ctx, (char *)&plen, sizeof(uint32_t));
2072                 nhdr = 0;
2073                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2074                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2075                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2076                 nhdr = IPPROTO_TCP;
2077                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2078                 th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip6 + sizeof(struct ip6_hdr));
2079                 doff = sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
2080                 break;
2081 #endif /* INET6 */
2082         default:
2083                 return (EINVAL);
2084                 /* NOTREACHED */
2085                 break;
2086         }
2087         /*
2088          * Step 2: Update MD5 hash with TCP header, excluding options.
2089          * The TCP checksum must be set to zero.
2090          */
2091         savecsum = th->th_sum;
2092         th->th_sum = 0;
2093         MD5Update(&ctx, (char *)th, sizeof(struct tcphdr));
2094         th->th_sum = savecsum;
2095         /*
2096          * Step 3: Update MD5 hash with TCP segment data.
2097          *         Use m_apply() to avoid an early m_pullup().
2098          */
2099         if (len > 0)
2100                 m_apply(m, doff, len, tcpsignature_apply, &ctx);
2101         /*
2102          * Step 4: Update MD5 hash with shared secret.
2103          */
2104         MD5Update(&ctx, _KEYBUF(sav->key_auth), _KEYLEN(sav->key_auth));
2105         MD5Final(buf, &ctx);
2106         key_sa_recordxfer(sav, m);
2107         key_freesav(sav);
2108         return (0);
2109 }
2110
2111 int
2112 tcpsignature_apply(void *fstate, void *data, unsigned int len)
2113 {
2114
2115         MD5Update((MD5_CTX *)fstate, (unsigned char *)data, len);
2116         return (0);
2117 }
2118 #endif /* TCP_SIGNATURE */