Merge branch 'vendor/OPENSSL'
[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 int tcp_low_rtobase = 1;
250 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, low_rtobase, CTLFLAG_RW,
251     &tcp_low_rtobase, 0, "Lowering the Initial RTO (RFC 6298)");
252
253 static MALLOC_DEFINE(M_TCPTEMP, "tcptemp", "TCP Templates for Keepalives");
254 static struct malloc_pipe tcptemp_mpipe;
255
256 static void tcp_willblock(void);
257 static void tcp_notify (struct inpcb *, int);
258
259 struct tcp_stats tcpstats_percpu[MAXCPU];
260 #ifdef SMP
261 static int
262 sysctl_tcpstats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
263 {
264         int cpu, error = 0;
265
266         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
267                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, &tcpstats_percpu[cpu],
268                                         sizeof(struct tcp_stats))))
269                         break;
270                 if ((error = SYSCTL_IN(req, &tcpstats_percpu[cpu],
271                                        sizeof(struct tcp_stats))))
272                         break;
273         }
274
275         return (error);
276 }
277 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
278     0, 0, sysctl_tcpstats, "S,tcp_stats", "TCP statistics");
279 #else
280 SYSCTL_STRUCT(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, CTLFLAG_RW,
281     &tcpstat, tcp_stats, "TCP statistics");
282 #endif
283
284 /*
285  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
286  *
287  * Note that this can be overridden by the kernel environment
288  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
289  */
290 #ifndef TCBHASHSIZE
291 #define TCBHASHSIZE     512
292 #endif
293
294 /*
295  * This is the actual shape of what we allocate using the zone
296  * allocator.  Doing it this way allows us to protect both structures
297  * using the same generation count, and also eliminates the overhead
298  * of allocating tcpcbs separately.  By hiding the structure here,
299  * we avoid changing most of the rest of the code (although it needs
300  * to be changed, eventually, for greater efficiency).
301  */
302 #define ALIGNMENT       32
303 #define ALIGNM1         (ALIGNMENT - 1)
304 struct  inp_tp {
305         union {
306                 struct  inpcb inp;
307                 char    align[(sizeof(struct inpcb) + ALIGNM1) & ~ALIGNM1];
308         } inp_tp_u;
309         struct  tcpcb tcb;
310         struct  tcp_callout inp_tp_rexmt;
311         struct  tcp_callout inp_tp_persist;
312         struct  tcp_callout inp_tp_keep;
313         struct  tcp_callout inp_tp_2msl;
314         struct  tcp_callout inp_tp_delack;
315         struct  netmsg_tcp_timer inp_tp_timermsg;
316 };
317 #undef ALIGNMENT
318 #undef ALIGNM1
319
320 /*
321  * Tcp initialization
322  */
323 void
324 tcp_init(void)
325 {
326         struct inpcbporthead *porthashbase;
327         struct inpcbinfo *ticb;
328         u_long porthashmask;
329         int hashsize = TCBHASHSIZE;
330         int cpu;
331
332         /*
333          * note: tcptemp is used for keepalives, and it is ok for an
334          * allocation to fail so do not specify MPF_INT.
335          */
336         mpipe_init(&tcptemp_mpipe, M_TCPTEMP, sizeof(struct tcptemp),
337                     25, -1, 0, NULL, NULL, NULL);
338
339         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
340         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
341         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
342         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
343         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
344         tcp_msl = TCPTV_MSL;
345         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
346         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
347
348         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
349         if (!powerof2(hashsize)) {
350                 kprintf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
351                 hashsize = 512; /* safe default */
352         }
353         tcp_tcbhashsize = hashsize;
354         porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB, &porthashmask);
355
356         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
357                 ticb = &tcbinfo[cpu];
358                 in_pcbinfo_init(ticb);
359                 ticb->cpu = cpu;
360                 ticb->hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
361                                           &ticb->hashmask);
362                 ticb->porthashbase = porthashbase;
363                 ticb->porthashmask = porthashmask;
364                 ticb->porttoken = &tcp_port_token;
365 #if 0
366                 ticb->porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
367                                               &ticb->porthashmask);
368 #endif
369                 ticb->wildcardhashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
370                                                   &ticb->wildcardhashmask);
371                 ticb->ipi_size = sizeof(struct inp_tp);
372                 TAILQ_INIT(&tcpcbackq[cpu]);
373         }
374
375         tcp_reass_maxseg = nmbclusters / 16;
376         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.reass.maxsegments", &tcp_reass_maxseg);
377
378 #ifdef INET6
379 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
380 #else
381 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
382 #endif
383         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
384                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
385         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
386                 panic("tcp_init");
387 #undef TCP_MINPROTOHDR
388
389         /*
390          * Initialize TCP statistics counters for each CPU.
391          */
392 #ifdef SMP
393         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
394                 bzero(&tcpstats_percpu[cpu], sizeof(struct tcp_stats));
395         }
396 #else
397         bzero(&tcpstat, sizeof(struct tcp_stats));
398 #endif
399
400         syncache_init();
401         netisr_register_rollup(tcp_willblock);
402 }
403
404 static void
405 tcp_willblock(void)
406 {
407         struct tcpcb *tp;
408         int cpu = mycpu->gd_cpuid;
409
410         while ((tp = TAILQ_FIRST(&tcpcbackq[cpu])) != NULL) {
411                 KKASSERT(tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ);
412                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
413                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[cpu], tp, t_outputq);
414                 tcp_output(tp);
415         }
416 }
417
418 /*
419  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
420  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
421  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
422  */
423 void
424 tcp_fillheaders(struct tcpcb *tp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
425 {
426         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
427         struct tcphdr *tcp_hdr = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
428
429 #ifdef INET6
430         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
431                 struct ip6_hdr *ip6;
432
433                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
434                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
435                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
436                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
437                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
438                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
439                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
440                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
441                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
442                 tcp_hdr->th_sum = 0;
443         } else
444 #endif
445         {
446                 struct ip *ip = (struct ip *) ip_ptr;
447
448                 ip->ip_vhl = IP_VHL_BORING;
449                 ip->ip_tos = 0;
450                 ip->ip_len = 0;
451                 ip->ip_id = 0;
452                 ip->ip_off = 0;
453                 ip->ip_ttl = 0;
454                 ip->ip_sum = 0;
455                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
456                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
457                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
458                 tcp_hdr->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr,
459                                     ip->ip_dst.s_addr,
460                                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP));
461         }
462
463         tcp_hdr->th_sport = inp->inp_lport;
464         tcp_hdr->th_dport = inp->inp_fport;
465         tcp_hdr->th_seq = 0;
466         tcp_hdr->th_ack = 0;
467         tcp_hdr->th_x2 = 0;
468         tcp_hdr->th_off = 5;
469         tcp_hdr->th_flags = 0;
470         tcp_hdr->th_win = 0;
471         tcp_hdr->th_urp = 0;
472 }
473
474 /*
475  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
476  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
477  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
478  */
479 struct tcptemp *
480 tcp_maketemplate(struct tcpcb *tp)
481 {
482         struct tcptemp *tmp;
483
484         if ((tmp = mpipe_alloc_nowait(&tcptemp_mpipe)) == NULL)
485                 return (NULL);
486         tcp_fillheaders(tp, &tmp->tt_ipgen, &tmp->tt_t);
487         return (tmp);
488 }
489
490 void
491 tcp_freetemplate(struct tcptemp *tmp)
492 {
493         mpipe_free(&tcptemp_mpipe, tmp);
494 }
495
496 /*
497  * Send a single message to the TCP at address specified by
498  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
499  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
500  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
501  * template for a connection.  If flags are given then we send
502  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
503  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
504  *
505  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
506  * segment are as specified by the parameters.
507  *
508  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
509  */
510 void
511 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
512             tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
513 {
514         int tlen;
515         int win = 0;
516         struct route *ro = NULL;
517         struct route sro;
518         struct ip *ip = ipgen;
519         struct tcphdr *nth;
520         int ipflags = 0;
521         struct route_in6 *ro6 = NULL;
522         struct route_in6 sro6;
523         struct ip6_hdr *ip6 = ipgen;
524         boolean_t use_tmpro = TRUE;
525 #ifdef INET6
526         boolean_t isipv6 = (IP_VHL_V(ip->ip_vhl) == 6);
527 #else
528         const boolean_t isipv6 = FALSE;
529 #endif
530
531         if (tp != NULL) {
532                 if (!(flags & TH_RST)) {
533                         win = ssb_space(&tp->t_inpcb->inp_socket->so_rcv);
534                         if (win < 0)
535                                 win = 0;
536                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
537                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
538                 }
539                 /*
540                  * Don't use the route cache of a listen socket,
541                  * it is not MPSAFE; use temporary route cache.
542                  */
543                 if (tp->t_state != TCPS_LISTEN) {
544                         if (isipv6)
545                                 ro6 = &tp->t_inpcb->in6p_route;
546                         else
547                                 ro = &tp->t_inpcb->inp_route;
548                         use_tmpro = FALSE;
549                 }
550         }
551         if (use_tmpro) {
552                 if (isipv6) {
553                         ro6 = &sro6;
554                         bzero(ro6, sizeof *ro6);
555                 } else {
556                         ro = &sro;
557                         bzero(ro, sizeof *ro);
558                 }
559         }
560         if (m == NULL) {
561                 m = m_gethdr(MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
562                 if (m == NULL)
563                         return;
564                 tlen = 0;
565                 m->m_data += max_linkhdr;
566                 if (isipv6) {
567                         bcopy(ip6, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip6_hdr));
568                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
569                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
570                 } else {
571                         bcopy(ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
572                         ip = mtod(m, struct ip *);
573                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
574                 }
575                 bcopy(th, nth, sizeof(struct tcphdr));
576                 flags = TH_ACK;
577         } else {
578                 m_freem(m->m_next);
579                 m->m_next = NULL;
580                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
581                 /* m_len is set later */
582                 tlen = 0;
583 #define xchg(a, b, type) { type t; t = a; a = b; b = t; }
584                 if (isipv6) {
585                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
586                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
587                 } else {
588                         xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
589                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
590                 }
591                 if (th != nth) {
592                         /*
593                          * this is usually a case when an extension header
594                          * exists between the IPv6 header and the
595                          * TCP header.
596                          */
597                         nth->th_sport = th->th_sport;
598                         nth->th_dport = th->th_dport;
599                 }
600                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
601 #undef xchg
602         }
603         if (isipv6) {
604                 ip6->ip6_flow = 0;
605                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
606                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
607                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof(struct tcphdr) + tlen));
608                 tlen += sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
609         } else {
610                 tlen += sizeof(struct tcpiphdr);
611                 ip->ip_len = tlen;
612                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
613         }
614         m->m_len = tlen;
615         m->m_pkthdr.len = tlen;
616         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
617         nth->th_seq = htonl(seq);
618         nth->th_ack = htonl(ack);
619         nth->th_x2 = 0;
620         nth->th_off = sizeof(struct tcphdr) >> 2;
621         nth->th_flags = flags;
622         if (tp != NULL)
623                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
624         else
625                 nth->th_win = htons((u_short)win);
626         nth->th_urp = 0;
627         if (isipv6) {
628                 nth->th_sum = 0;
629                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
630                                         sizeof(struct ip6_hdr),
631                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
632                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp ? tp->t_inpcb : NULL,
633                                                (ro6 && ro6->ro_rt) ?
634                                                 ro6->ro_rt->rt_ifp : NULL);
635         } else {
636                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
637                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
638                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
639                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
640         }
641 #ifdef TCPDEBUG
642         if (tp == NULL || (tp->t_inpcb->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
643                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
644 #endif
645         if (isipv6) {
646                 ip6_output(m, NULL, ro6, ipflags, NULL, NULL,
647                            tp ? tp->t_inpcb : NULL);
648                 if ((ro6 == &sro6) && (ro6->ro_rt != NULL)) {
649                         RTFREE(ro6->ro_rt);
650                         ro6->ro_rt = NULL;
651                 }
652         } else {
653                 ipflags |= IP_DEBUGROUTE;
654                 ip_output(m, NULL, ro, ipflags, NULL, tp ? tp->t_inpcb : NULL);
655                 if ((ro == &sro) && (ro->ro_rt != NULL)) {
656                         RTFREE(ro->ro_rt);
657                         ro->ro_rt = NULL;
658                 }
659         }
660 }
661
662 /*
663  * Create a new TCP control block, making an
664  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
665  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
666  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
667  */
668 struct tcpcb *
669 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
670 {
671         struct inp_tp *it;
672         struct tcpcb *tp;
673 #ifdef INET6
674         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
675 #else
676         const boolean_t isipv6 = FALSE;
677 #endif
678
679         it = (struct inp_tp *)inp;
680         tp = &it->tcb;
681         bzero(tp, sizeof(struct tcpcb));
682         LIST_INIT(&tp->t_segq);
683         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd = isipv6 ? tcp_v6mssdflt : tcp_mssdflt;
684
685         /* Set up our timeouts. */
686         tp->tt_rexmt = &it->inp_tp_rexmt;
687         tp->tt_persist = &it->inp_tp_persist;
688         tp->tt_keep = &it->inp_tp_keep;
689         tp->tt_2msl = &it->inp_tp_2msl;
690         tp->tt_delack = &it->inp_tp_delack;
691         tcp_inittimers(tp);
692
693         /*
694          * Zero out timer message.  We don't create it here,
695          * since the current CPU may not be the owner of this
696          * inpcb.
697          */
698         tp->tt_msg = &it->inp_tp_timermsg;
699         bzero(tp->tt_msg, sizeof(*tp->tt_msg));
700
701         tp->t_keepinit = tcp_keepinit;
702         tp->t_keepidle = tcp_keepidle;
703         tp->t_keepintvl = tcp_keepintvl;
704         tp->t_keepcnt = tcp_keepcnt;
705         tp->t_maxidle = tp->t_keepintvl * tp->t_keepcnt;
706
707         if (tcp_do_rfc1323)
708                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE | TF_REQ_TSTMP);
709         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
710         tp->t_state = TCPS_CLOSED;
711         /*
712          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
713          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
714          * reasonable initial retransmit time.
715          */
716         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
717         tp->t_rttvar =
718             ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
719         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
720         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
721         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
722         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
723         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
724         tp->t_rcvtime = ticks;
725         /*
726          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
727          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
728          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
729          */
730         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
731         inp->inp_ppcb = tp;
732         tcp_sack_tcpcb_init(tp);
733         return (tp);            /* XXX */
734 }
735
736 /*
737  * Drop a TCP connection, reporting the specified error.
738  * If connection is synchronized, then send a RST to peer.
739  */
740 struct tcpcb *
741 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int error)
742 {
743         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
744
745         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
746                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
747                 tcp_output(tp);
748                 tcpstat.tcps_drops++;
749         } else
750                 tcpstat.tcps_conndrops++;
751         if (error == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
752                 error = tp->t_softerror;
753         so->so_error = error;
754         return (tcp_close(tp));
755 }
756
757 #ifdef SMP
758
759 struct netmsg_listen_detach {
760         struct netmsg_base      base;
761         struct tcpcb            *nm_tp;
762 };
763
764 static void
765 tcp_listen_detach_handler(netmsg_t msg)
766 {
767         struct netmsg_listen_detach *nmsg = (struct netmsg_listen_detach *)msg;
768         struct tcpcb *tp = nmsg->nm_tp;
769         int cpu = mycpuid, nextcpu;
770
771         if (tp->t_flags & TF_LISTEN)
772                 syncache_destroy(tp);
773
774         in_pcbremwildcardhash_oncpu(tp->t_inpcb, &tcbinfo[cpu]);
775
776         nextcpu = cpu + 1;
777         if (nextcpu < ncpus2)
778                 lwkt_forwardmsg(cpu_portfn(nextcpu), &nmsg->base.lmsg);
779         else
780                 lwkt_replymsg(&nmsg->base.lmsg, 0);
781 }
782
783 #endif
784
785 /*
786  * Close a TCP control block:
787  *      discard all space held by the tcp
788  *      discard internet protocol block
789  *      wake up any sleepers
790  */
791 struct tcpcb *
792 tcp_close(struct tcpcb *tp)
793 {
794         struct tseg_qent *q;
795         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
796         struct socket *so = inp->inp_socket;
797         struct rtentry *rt;
798         boolean_t dosavessthresh;
799 #ifdef INET6
800         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
801         boolean_t isafinet6 = (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6) != 0);
802 #else
803         const boolean_t isipv6 = FALSE;
804 #endif
805
806 #ifdef SMP
807         /*
808          * INP_WILDCARD_MP indicates that listen(2) has been called on
809          * this socket.  This implies:
810          * - A wildcard inp's hash is replicated for each protocol thread.
811          * - Syncache for this inp grows independently in each protocol
812          *   thread.
813          * - There is more than one cpu
814          *
815          * We have to chain a message to the rest of the protocol threads
816          * to cleanup the wildcard hash and the syncache.  The cleanup
817          * in the current protocol thread is defered till the end of this
818          * function.
819          *
820          * NOTE:
821          * After cleanup the inp's hash and syncache entries, this inp will
822          * no longer be available to the rest of the protocol threads, so we
823          * are safe to whack the inp in the following code.
824          */
825         if (inp->inp_flags & INP_WILDCARD_MP) {
826                 struct netmsg_listen_detach nmsg;
827
828                 KKASSERT(so->so_port == cpu_portfn(0));
829                 KKASSERT(&curthread->td_msgport == cpu_portfn(0));
830                 KKASSERT(inp->inp_pcbinfo == &tcbinfo[0]);
831
832                 netmsg_init(&nmsg.base, NULL, &curthread->td_msgport,
833                             MSGF_PRIORITY, tcp_listen_detach_handler);
834                 nmsg.nm_tp = tp;
835                 lwkt_domsg(cpu_portfn(1), &nmsg.base.lmsg, 0);
836
837                 inp->inp_flags &= ~INP_WILDCARD_MP;
838         }
839 #endif
840
841         KKASSERT(tp->t_state != TCPS_TERMINATING);
842         tp->t_state = TCPS_TERMINATING;
843
844         /*
845          * Make sure that all of our timers are stopped before we
846          * delete the PCB.  For listen TCP socket (tp->tt_msg == NULL),
847          * timers are never used.  If timer message is never created
848          * (tp->tt_msg->tt_tcb == NULL), timers are never used too.
849          */
850         if (tp->tt_msg != NULL && tp->tt_msg->tt_tcb != NULL) {
851                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_rexmt);
852                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_persist);
853                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_keep);
854                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_2msl);
855                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_delack);
856         }
857
858         if (tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ) {
859                 KKASSERT(tp->tt_cpu == mycpu->gd_cpuid);
860                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[tp->tt_cpu], tp, t_outputq);
861                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
862         }
863
864         /*
865          * If we got enough samples through the srtt filter,
866          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
867          * 'Enough' is arbitrarily defined as the 16 samples.
868          * 16 samples is enough for the srtt filter to converge
869          * to within 5% of the correct value; fewer samples and
870          * we could save a very bogus rtt.
871          *
872          * Don't update the default route's characteristics and don't
873          * update anything that the user "locked".
874          */
875         if (tp->t_rttupdated >= 16) {
876                 u_long i = 0;
877
878                 if (isipv6) {
879                         struct sockaddr_in6 *sin6;
880
881                         if ((rt = inp->in6p_route.ro_rt) == NULL)
882                                 goto no_valid_rt;
883                         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)rt_key(rt);
884                         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&sin6->sin6_addr))
885                                 goto no_valid_rt;
886                 } else
887                         if ((rt = inp->inp_route.ro_rt) == NULL ||
888                             ((struct sockaddr_in *)rt_key(rt))->
889                              sin_addr.s_addr == INADDR_ANY)
890                                 goto no_valid_rt;
891
892                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTT)) {
893                         i = tp->t_srtt * (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTT_SCALE));
894                         if (rt->rt_rmx.rmx_rtt && i)
895                                 /*
896                                  * filter this update to half the old & half
897                                  * the new values, converting scale.
898                                  * See route.h and tcp_var.h for a
899                                  * description of the scaling constants.
900                                  */
901                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt =
902                                     (rt->rt_rmx.rmx_rtt + i) / 2;
903                         else
904                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt = i;
905                         tcpstat.tcps_cachedrtt++;
906                 }
907                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTTVAR)) {
908                         i = tp->t_rttvar *
909                             (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTTVAR_SCALE));
910                         if (rt->rt_rmx.rmx_rttvar && i)
911                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar =
912                                     (rt->rt_rmx.rmx_rttvar + i) / 2;
913                         else
914                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar = i;
915                         tcpstat.tcps_cachedrttvar++;
916                 }
917                 /*
918                  * The old comment here said:
919                  * update the pipelimit (ssthresh) if it has been updated
920                  * already or if a pipesize was specified & the threshhold
921                  * got below half the pipesize.  I.e., wait for bad news
922                  * before we start updating, then update on both good
923                  * and bad news.
924                  *
925                  * But we want to save the ssthresh even if no pipesize is
926                  * specified explicitly in the route, because such
927                  * connections still have an implicit pipesize specified
928                  * by the global tcp_sendspace.  In the absence of a reliable
929                  * way to calculate the pipesize, it will have to do.
930                  */
931                 i = tp->snd_ssthresh;
932                 if (rt->rt_rmx.rmx_sendpipe != 0)
933                         dosavessthresh = (i < rt->rt_rmx.rmx_sendpipe/2);
934                 else
935                         dosavessthresh = (i < so->so_snd.ssb_hiwat/2);
936                 if (dosavessthresh ||
937                     (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_SSTHRESH) && (i != 0) &&
938                      (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh != 0))) {
939                         /*
940                          * convert the limit from user data bytes to
941                          * packets then to packet data bytes.
942                          */
943                         i = (i + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
944                         if (i < 2)
945                                 i = 2;
946                         i *= tp->t_maxseg +
947                              (isipv6 ?
948                               sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
949                               sizeof(struct tcpiphdr));
950                         if (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh)
951                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh =
952                                     (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh + i) / 2;
953                         else
954                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh = i;
955                         tcpstat.tcps_cachedssthresh++;
956                 }
957         }
958
959 no_valid_rt:
960         /* free the reassembly queue, if any */
961         while((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
962                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
963                 m_freem(q->tqe_m);
964                 kfree(q, M_TSEGQ);
965                 atomic_add_int(&tcp_reass_qsize, -1);
966         }
967         /* throw away SACK blocks in scoreboard*/
968         if (TCP_DO_SACK(tp))
969                 tcp_sack_cleanup(&tp->scb);
970
971         inp->inp_ppcb = NULL;
972         soisdisconnected(so);
973         /* note: pcb detached later on */
974
975         tcp_destroy_timermsg(tp);
976
977         if (tp->t_flags & TF_LISTEN)
978                 syncache_destroy(tp);
979
980         /*
981          * NOTE:
982          * pcbdetach removes any wildcard hash entry on the current CPU.
983          */
984 #ifdef INET6
985         if (isafinet6)
986                 in6_pcbdetach(inp);
987         else
988 #endif
989                 in_pcbdetach(inp);
990
991         tcpstat.tcps_closed++;
992         return (NULL);
993 }
994
995 static __inline void
996 tcp_drain_oncpu(struct inpcbhead *head)
997 {
998         struct inpcb *marker;
999         struct inpcb *inpb;
1000         struct tcpcb *tcpb;
1001         struct tseg_qent *te;
1002
1003         /*
1004          * Allows us to block while running the list
1005          */
1006         marker = kmalloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1007         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1008         LIST_INSERT_HEAD(head, marker, inp_list);
1009
1010         while ((inpb = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL) {
1011                 if ((inpb->inp_flags & INP_PLACEMARKER) == 0 &&
1012                     (tcpb = intotcpcb(inpb)) != NULL &&
1013                     (te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq)) != NULL) {
1014                         LIST_REMOVE(te, tqe_q);
1015                         m_freem(te->tqe_m);
1016                         kfree(te, M_TSEGQ);
1017                         atomic_add_int(&tcp_reass_qsize, -1);
1018                         /* retry */
1019                 } else {
1020                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1021                         LIST_INSERT_AFTER(inpb, marker, inp_list);
1022                 }
1023         }
1024         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1025         kfree(marker, M_TEMP);
1026 }
1027
1028 #ifdef SMP
1029 struct netmsg_tcp_drain {
1030         struct netmsg_base      base;
1031         struct inpcbhead        *nm_head;
1032 };
1033
1034 static void
1035 tcp_drain_handler(netmsg_t msg)
1036 {
1037         struct netmsg_tcp_drain *nm = (void *)msg;
1038
1039         tcp_drain_oncpu(nm->nm_head);
1040         lwkt_replymsg(&nm->base.lmsg, 0);
1041 }
1042 #endif
1043
1044 void
1045 tcp_drain(void)
1046 {
1047 #ifdef SMP
1048         int cpu;
1049 #endif
1050
1051         if (!do_tcpdrain)
1052                 return;
1053
1054         /*
1055          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
1056          * if there is one...
1057          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
1058          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
1059          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
1060          *      useful.
1061          */
1062 #ifdef SMP
1063         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1064                 struct netmsg_tcp_drain *nm;
1065
1066                 if (cpu == mycpu->gd_cpuid) {
1067                         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[cpu].pcblisthead);
1068                 } else {
1069                         nm = kmalloc(sizeof(struct netmsg_tcp_drain),
1070                                      M_LWKTMSG, M_NOWAIT);
1071                         if (nm == NULL)
1072                                 continue;
1073                         netmsg_init(&nm->base, NULL, &netisr_afree_rport,
1074                                     0, tcp_drain_handler);
1075                         nm->nm_head = &tcbinfo[cpu].pcblisthead;
1076                         lwkt_sendmsg(cpu_portfn(cpu), &nm->base.lmsg);
1077                 }
1078         }
1079 #else
1080         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[0].pcblisthead);
1081 #endif
1082 }
1083
1084 /*
1085  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
1086  * store error as soft error, but wake up user
1087  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
1088  *
1089  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
1090  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
1091  */
1092 static void
1093 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
1094 {
1095         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1096
1097         /*
1098          * Ignore some errors if we are hooked up.
1099          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
1100          * and receives a second error, give up now.  This is better
1101          * than waiting a long time to establish a connection that
1102          * can never complete.
1103          */
1104         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1105              (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
1106               error == EHOSTDOWN)) {
1107                 return;
1108         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
1109             tp->t_softerror)
1110                 tcp_drop(tp, error);
1111         else
1112                 tp->t_softerror = error;
1113 #if 0
1114         wakeup(&so->so_timeo);
1115         sorwakeup(so);
1116         sowwakeup(so);
1117 #endif
1118 }
1119
1120 static int
1121 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1122 {
1123         int error, i, n;
1124         struct inpcb *marker;
1125         struct inpcb *inp;
1126         globaldata_t gd;
1127         int origcpu, ccpu;
1128
1129         error = 0;
1130         n = 0;
1131
1132         /*
1133          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
1134          * resource-intensive to repeat twice on every request.
1135          */
1136         if (req->oldptr == NULL) {
1137                 for (ccpu = 0; ccpu < ncpus; ++ccpu) {
1138                         gd = globaldata_find(ccpu);
1139                         n += tcbinfo[gd->gd_cpuid].ipi_count;
1140                 }
1141                 req->oldidx = (n + n/8 + 10) * sizeof(struct xtcpcb);
1142                 return (0);
1143         }
1144
1145         if (req->newptr != NULL)
1146                 return (EPERM);
1147
1148         marker = kmalloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1149         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1150
1151         /*
1152          * OK, now we're committed to doing something.  Run the inpcb list
1153          * for each cpu in the system and construct the output.  Use a
1154          * list placemarker to deal with list changes occuring during
1155          * copyout blockages (but otherwise depend on being on the correct
1156          * cpu to avoid races).
1157          */
1158         origcpu = mycpu->gd_cpuid;
1159         for (ccpu = 1; ccpu <= ncpus && error == 0; ++ccpu) {
1160                 globaldata_t rgd;
1161                 caddr_t inp_ppcb;
1162                 struct xtcpcb xt;
1163                 int cpu_id;
1164
1165                 cpu_id = (origcpu + ccpu) % ncpus;
1166                 if ((smp_active_mask & CPUMASK(cpu_id)) == 0)
1167                         continue;
1168                 rgd = globaldata_find(cpu_id);
1169                 lwkt_setcpu_self(rgd);
1170
1171                 n = tcbinfo[cpu_id].ipi_count;
1172
1173                 LIST_INSERT_HEAD(&tcbinfo[cpu_id].pcblisthead, marker, inp_list);
1174                 i = 0;
1175                 while ((inp = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL && i < n) {
1176                         /*
1177                          * process a snapshot of pcbs, ignoring placemarkers
1178                          * and using our own to allow SYSCTL_OUT to block.
1179                          */
1180                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1181                         LIST_INSERT_AFTER(inp, marker, inp_list);
1182
1183                         if (inp->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1184                                 continue;
1185                         if (prison_xinpcb(req->td, inp))
1186                                 continue;
1187
1188                         xt.xt_len = sizeof xt;
1189                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
1190                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
1191                         if (inp_ppcb != NULL)
1192                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1193                         else
1194                                 bzero(&xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1195                         if (inp->inp_socket)
1196                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
1197                         if ((error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt)) != 0)
1198                                 break;
1199                         ++i;
1200                 }
1201                 LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1202                 if (error == 0 && i < n) {
1203                         bzero(&xt, sizeof xt);
1204                         xt.xt_len = sizeof xt;
1205                         while (i < n) {
1206                                 error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
1207                                 if (error)
1208                                         break;
1209                                 ++i;
1210                         }
1211                 }
1212         }
1213
1214         /*
1215          * Make sure we are on the same cpu we were on originally, since
1216          * higher level callers expect this.  Also don't pollute caches with
1217          * migrated userland data by (eventually) returning to userland
1218          * on a different cpu.
1219          */
1220         lwkt_setcpu_self(globaldata_find(origcpu));
1221         kfree(marker, M_TEMP);
1222         return (error);
1223 }
1224
1225 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1226             tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1227
1228 static int
1229 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1230 {
1231         struct sockaddr_in addrs[2];
1232         struct inpcb *inp;
1233         int cpu;
1234         int error;
1235
1236         error = priv_check(req->td, PRIV_ROOT);
1237         if (error != 0)
1238                 return (error);
1239         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1240         if (error != 0)
1241                 return (error);
1242         crit_enter();
1243         cpu = tcp_addrcpu(addrs[1].sin_addr.s_addr, addrs[1].sin_port,
1244             addrs[0].sin_addr.s_addr, addrs[0].sin_port);
1245         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], addrs[1].sin_addr,
1246             addrs[1].sin_port, addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1247         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1248                 error = ENOENT;
1249                 goto out;
1250         }
1251         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1252 out:
1253         crit_exit();
1254         return (error);
1255 }
1256
1257 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1258     0, 0, tcp_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP connection");
1259
1260 #ifdef INET6
1261 static int
1262 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1263 {
1264         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1265         struct inpcb *inp;
1266         int error;
1267         boolean_t mapped = FALSE;
1268
1269         error = priv_check(req->td, PRIV_ROOT);
1270         if (error != 0)
1271                 return (error);
1272         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1273         if (error != 0)
1274                 return (error);
1275         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1276                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1277                         mapped = TRUE;
1278                 else
1279                         return (EINVAL);
1280         }
1281         crit_enter();
1282         if (mapped) {
1283                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1284                     *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1285                     addrs[1].sin6_port,
1286                     *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1287                     addrs[0].sin6_port,
1288                     0, NULL);
1289         } else {
1290                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1291                     &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1292                     &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port,
1293                     0, NULL);
1294         }
1295         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1296                 error = ENOENT;
1297                 goto out;
1298         }
1299         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1300 out:
1301         crit_exit();
1302         return (error);
1303 }
1304
1305 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1306             0, 0,
1307             tcp6_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP6 connection");
1308 #endif
1309
1310 struct netmsg_tcp_notify {
1311         struct netmsg_base base;
1312         void            (*nm_notify)(struct inpcb *, int);
1313         struct in_addr  nm_faddr;
1314         int             nm_arg;
1315 };
1316
1317 static void
1318 tcp_notifyall_oncpu(netmsg_t msg)
1319 {
1320         struct netmsg_tcp_notify *nm = (struct netmsg_tcp_notify *)msg;
1321         int nextcpu;
1322
1323         in_pcbnotifyall(&tcbinfo[mycpuid].pcblisthead, nm->nm_faddr,
1324                         nm->nm_arg, nm->nm_notify);
1325
1326         nextcpu = mycpuid + 1;
1327         if (nextcpu < ncpus2)
1328                 lwkt_forwardmsg(cpu_portfn(nextcpu), &nm->base.lmsg);
1329         else
1330                 lwkt_replymsg(&nm->base.lmsg, 0);
1331 }
1332
1333 void
1334 tcp_ctlinput(netmsg_t msg)
1335 {
1336         int cmd = msg->ctlinput.nm_cmd;
1337         struct sockaddr *sa = msg->ctlinput.nm_arg;
1338         struct ip *ip = msg->ctlinput.nm_extra;
1339         struct tcphdr *th;
1340         struct in_addr faddr;
1341         struct inpcb *inp;
1342         struct tcpcb *tp;
1343         void (*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1344         tcp_seq icmpseq;
1345         int arg, cpu;
1346
1347         if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0) {
1348                 goto done;
1349         }
1350
1351         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1352         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1353                 goto done;
1354
1355         arg = inetctlerrmap[cmd];
1356         if (cmd == PRC_QUENCH) {
1357                 notify = tcp_quench;
1358         } else if (icmp_may_rst &&
1359                    (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1360                     cmd == PRC_UNREACH_PORT ||
1361                     cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) &&
1362                    ip != NULL) {
1363                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1364         } else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1365                 struct icmp *icmp = (struct icmp *)
1366                     ((caddr_t)ip - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1367
1368                 arg = ntohs(icmp->icmp_nextmtu);
1369                 notify = tcp_mtudisc;
1370         } else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd)) {
1371                 ip = NULL;
1372                 notify = in_rtchange;
1373         } else if (cmd == PRC_HOSTDEAD) {
1374                 ip = NULL;
1375         }
1376
1377         if (ip != NULL) {
1378                 crit_enter();
1379                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip +
1380                                        (IP_VHL_HL(ip->ip_vhl) << 2));
1381                 cpu = tcp_addrcpu(faddr.s_addr, th->th_dport,
1382                                   ip->ip_src.s_addr, th->th_sport);
1383                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], faddr, th->th_dport,
1384                                         ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1385                 if ((inp != NULL) && (inp->inp_socket != NULL)) {
1386                         icmpseq = htonl(th->th_seq);
1387                         tp = intotcpcb(inp);
1388                         if (SEQ_GEQ(icmpseq, tp->snd_una) &&
1389                             SEQ_LT(icmpseq, tp->snd_max))
1390                                 (*notify)(inp, arg);
1391                 } else {
1392                         struct in_conninfo inc;
1393
1394                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1395                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1396                         inc.inc_faddr = faddr;
1397                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1398 #ifdef INET6
1399                         inc.inc_isipv6 = 0;
1400 #endif
1401                         syncache_unreach(&inc, th);
1402                 }
1403                 crit_exit();
1404         } else {
1405                 struct netmsg_tcp_notify *nm;
1406
1407                 KKASSERT(&curthread->td_msgport == cpu_portfn(0));
1408                 nm = kmalloc(sizeof(*nm), M_LWKTMSG, M_INTWAIT);
1409                 netmsg_init(&nm->base, NULL, &netisr_afree_rport,
1410                             0, tcp_notifyall_oncpu);
1411                 nm->nm_faddr = faddr;
1412                 nm->nm_arg = arg;
1413                 nm->nm_notify = notify;
1414
1415                 lwkt_sendmsg(cpu_portfn(0), &nm->base.lmsg);
1416         }
1417 done:
1418         lwkt_replymsg(&msg->lmsg, 0);
1419 }
1420
1421 #ifdef INET6
1422
1423 void
1424 tcp6_ctlinput(netmsg_t msg)
1425 {
1426         int cmd = msg->ctlinput.nm_cmd;
1427         struct sockaddr *sa = msg->ctlinput.nm_arg;
1428         void *d = msg->ctlinput.nm_extra;
1429         struct tcphdr th;
1430         void (*notify) (struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1431         struct ip6_hdr *ip6;
1432         struct mbuf *m;
1433         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1434         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1435         int off;
1436         struct tcp_portonly {
1437                 u_int16_t th_sport;
1438                 u_int16_t th_dport;
1439         } *thp;
1440         int arg;
1441
1442         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1443             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6)) {
1444                 goto out;
1445         }
1446
1447         arg = 0;
1448         if (cmd == PRC_QUENCH)
1449                 notify = tcp_quench;
1450         else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1451                 struct ip6ctlparam *ip6cp = d;
1452                 struct icmp6_hdr *icmp6 = ip6cp->ip6c_icmp6;
1453
1454                 arg = ntohl(icmp6->icmp6_mtu);
1455                 notify = tcp_mtudisc;
1456         } else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1457                  ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0)) {
1458                 goto out;
1459         }
1460
1461         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1462         if (d != NULL) {
1463                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1464                 m = ip6cp->ip6c_m;
1465                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1466                 off = ip6cp->ip6c_off;
1467                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1468         } else {
1469                 m = NULL;
1470                 ip6 = NULL;
1471                 off = 0;        /* fool gcc */
1472                 sa6_src = &sa6_any;
1473         }
1474
1475         if (ip6 != NULL) {
1476                 struct in_conninfo inc;
1477                 /*
1478                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1479                  * M and OFF are valid.
1480                  */
1481
1482                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1483                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof *thp)
1484                         goto out;
1485
1486                 bzero(&th, sizeof th);
1487                 m_copydata(m, off, sizeof *thp, (caddr_t)&th);
1488
1489                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, th.th_dport,
1490                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1491                     th.th_sport, cmd, arg, notify);
1492
1493                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1494                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1495                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1496                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1497                 inc.inc_isipv6 = 1;
1498                 syncache_unreach(&inc, &th);
1499         } else {
1500                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, 0,
1501                     (const struct sockaddr *)sa6_src, 0, cmd, arg, notify);
1502         }
1503 out:
1504         lwkt_replymsg(&msg->ctlinput.base.lmsg, 0);
1505 }
1506
1507 #endif
1508
1509 /*
1510  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1511  *
1512  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1513  * 1.  In SYN-ACK packets.
1514  * 2.  In SYN packets.
1515  *
1516  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1517  * tcp_syncache.c for details.
1518  *
1519  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1520  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1521  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1522  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1523  * RFC 1948 is used to generate sequence numbers.
1524  *
1525  * Implementation details:
1526  *
1527  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1528  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1529  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1530  * before rollover.
1531  *
1532  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1533  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1534  * as reseeding should not be necessary.
1535  *
1536  */
1537
1538 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1539
1540 u_char isn_secret[32];
1541 int isn_last_reseed;
1542 MD5_CTX isn_ctx;
1543
1544 tcp_seq
1545 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1546 {
1547         u_int32_t md5_buffer[4];
1548         tcp_seq new_isn;
1549
1550         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1551         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1552              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1553                 < (u_int)ticks))) {
1554                 read_random_unlimited(&isn_secret, sizeof isn_secret);
1555                 isn_last_reseed = ticks;
1556         }
1557
1558         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1559         MD5Init(&isn_ctx);
1560         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1561         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1562 #ifdef INET6
1563         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) {
1564                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1565                           sizeof(struct in6_addr));
1566                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1567                           sizeof(struct in6_addr));
1568         } else
1569 #endif
1570         {
1571                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1572                           sizeof(struct in_addr));
1573                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1574                           sizeof(struct in_addr));
1575         }
1576         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1577         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1578         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1579         new_isn += ticks * (ISN_BYTES_PER_SECOND / hz);
1580         return (new_isn);
1581 }
1582
1583 /*
1584  * When a source quench is received, close congestion window
1585  * to one segment.  We will gradually open it again as we proceed.
1586  */
1587 void
1588 tcp_quench(struct inpcb *inp, int error)
1589 {
1590         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1591
1592         if (tp != NULL) {
1593                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1594                 tp->snd_wacked = 0;
1595         }
1596 }
1597
1598 /*
1599  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1600  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1601  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1602  */
1603 void
1604 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int error)
1605 {
1606         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1607
1608         if ((tp != NULL) && (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT))
1609                 tcp_drop(tp, error);
1610 }
1611
1612 /*
1613  * When a `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1614  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1615  * since we know the packet we just sent was dropped.
1616  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1617  */
1618 void
1619 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int mtu)
1620 {
1621         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1622         struct rtentry *rt;
1623         struct socket *so = inp->inp_socket;
1624         int maxopd, mss;
1625 #ifdef INET6
1626         boolean_t isipv6 = ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
1627 #else
1628         const boolean_t isipv6 = FALSE;
1629 #endif
1630
1631         if (tp == NULL)
1632                 return;
1633
1634         /*
1635          * If no MTU is provided in the ICMP message, use the
1636          * next lower likely value, as specified in RFC 1191.
1637          */
1638         if (mtu == 0) {
1639                 int oldmtu;
1640
1641                 oldmtu = tp->t_maxopd + 
1642                     (isipv6 ?
1643                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1644                      sizeof(struct tcpiphdr));
1645                 mtu = ip_next_mtu(oldmtu, 0);
1646         }
1647
1648         if (isipv6)
1649                 rt = tcp_rtlookup6(&inp->inp_inc);
1650         else
1651                 rt = tcp_rtlookup(&inp->inp_inc);
1652         if (rt != NULL) {
1653                 if (rt->rt_rmx.rmx_mtu != 0 && rt->rt_rmx.rmx_mtu < mtu)
1654                         mtu = rt->rt_rmx.rmx_mtu;
1655
1656                 maxopd = mtu -
1657                     (isipv6 ?
1658                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1659                      sizeof(struct tcpiphdr));
1660
1661                 /*
1662                  * XXX - The following conditional probably violates the TCP
1663                  * spec.  The problem is that, since we don't know the
1664                  * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1665                  * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1666                  * never actually take place, because the conservative
1667                  * default is much less than the MTUs typically seen
1668                  * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1669                  * this under the carpet.
1670                  *
1671                  * The conservative default might not actually be a problem
1672                  * if the only case this occurs is when sending an initial
1673                  * SYN with options and data to a host we've never talked
1674                  * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1675                  * will get recorded and the new parameters should get
1676                  * recomputed.  For Further Study.
1677                  */
1678                 if (rt->rt_rmx.rmx_mssopt  && rt->rt_rmx.rmx_mssopt < maxopd)
1679                         maxopd = rt->rt_rmx.rmx_mssopt;
1680         } else
1681                 maxopd = mtu -
1682                     (isipv6 ?
1683                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1684                      sizeof(struct tcpiphdr));
1685
1686         if (tp->t_maxopd <= maxopd)
1687                 return;
1688         tp->t_maxopd = maxopd;
1689
1690         mss = maxopd;
1691         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP | TF_NOOPT)) ==
1692                            (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP))
1693                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1694
1695         /* round down to multiple of MCLBYTES */
1696 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0    /* test if MCLBYTES power of 2 */
1697         if (mss > MCLBYTES)
1698                 mss &= ~(MCLBYTES - 1); 
1699 #else
1700         if (mss > MCLBYTES)
1701                 mss = (mss / MCLBYTES) * MCLBYTES;
1702 #endif
1703
1704         if (so->so_snd.ssb_hiwat < mss)
1705                 mss = so->so_snd.ssb_hiwat;
1706
1707         tp->t_maxseg = mss;
1708         tp->t_rtttime = 0;
1709         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1710         tcp_output(tp);
1711         tcpstat.tcps_mturesent++;
1712 }
1713
1714 /*
1715  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1716  * is found and it cannot be allocated the return NULL.  This routine
1717  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1718  * to get the interface MTU.
1719  */
1720 struct rtentry *
1721 tcp_rtlookup(struct in_conninfo *inc)
1722 {
1723         struct route *ro = &inc->inc_route;
1724
1725         if (ro->ro_rt == NULL || !(ro->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1726                 /* No route yet, so try to acquire one */
1727                 if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1728                         /*
1729                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1730                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1731                          */
1732                         bzero(&ro->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in));
1733                         ro->ro_dst.sa_family = AF_INET;
1734                         ro->ro_dst.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1735                         ((struct sockaddr_in *) &ro->ro_dst)->sin_addr =
1736                             inc->inc_faddr;
1737                         rtalloc(ro);
1738                 }
1739         }
1740         return (ro->ro_rt);
1741 }
1742
1743 #ifdef INET6
1744 struct rtentry *
1745 tcp_rtlookup6(struct in_conninfo *inc)
1746 {
1747         struct route_in6 *ro6 = &inc->inc6_route;
1748
1749         if (ro6->ro_rt == NULL || !(ro6->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1750                 /* No route yet, so try to acquire one */
1751                 if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1752                         /*
1753                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1754                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1755                          */
1756                         bzero(&ro6->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in6));
1757                         ro6->ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1758                         ro6->ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1759                         ro6->ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1760                         rtalloc((struct route *)ro6);
1761                 }
1762         }
1763         return (ro6->ro_rt);
1764 }
1765 #endif
1766
1767 #ifdef IPSEC
1768 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1769 size_t
1770 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1771 {
1772         struct inpcb *inp;
1773         struct mbuf *m;
1774         size_t hdrsiz;
1775         struct ip *ip;
1776         struct tcphdr *th;
1777
1778         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1779                 return (0);
1780         MGETHDR(m, MB_DONTWAIT, MT_DATA);
1781         if (!m)
1782                 return (0);
1783
1784 #ifdef INET6
1785         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
1786                 struct ip6_hdr *ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1787
1788                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1789                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1790                     sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1791                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
1792                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1793         } else
1794 #endif
1795         {
1796                 ip = mtod(m, struct ip *);
1797                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1798                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1799                 tcp_fillheaders(tp, ip, th);
1800                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1801         }
1802
1803         m_free(m);
1804         return (hdrsiz);
1805 }
1806 #endif
1807
1808 /*
1809  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1810  *
1811  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1812  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1813  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1814  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1815  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1816  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1817  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1818  * side of the connection.
1819  *
1820  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1821  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1822  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1823  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1824  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1825  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1826  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1827  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1828  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1829  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1830  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1831  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1832  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1833  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1834  * resources.
1835  *
1836  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1837  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1838  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1839  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1840  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1841  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1842  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1843  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1844  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1845  * implementing the same algorithm.
1846  *
1847  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1848  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1849  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1850  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1851  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1852  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1853  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1854  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1855  * which to extend the algorithm.
1856  */
1857 void
1858 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1859 {
1860         u_long bw;
1861         u_long bwnd;
1862         int save_ticks;
1863         int delta_ticks;
1864
1865         /*
1866          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1867          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1868          */
1869         if (!tcp_inflight_enable) {
1870                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1871                 tp->snd_bandwidth = 0;
1872                 return;
1873         }
1874
1875         /*
1876          * Validate the delta time.  If a connection is new or has been idle
1877          * a long time we have to reset the bandwidth calculator.
1878          */
1879         save_ticks = ticks;
1880         delta_ticks = save_ticks - tp->t_bw_rtttime;
1881         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || delta_ticks < 0 || delta_ticks > hz * 10) {
1882                 tp->t_bw_rtttime = ticks;
1883                 tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1884                 if (tp->snd_bandwidth == 0)
1885                         tp->snd_bandwidth = tcp_inflight_min;
1886                 return;
1887         }
1888         if (delta_ticks == 0)
1889                 return;
1890
1891         /*
1892          * Sanity check, plus ignore pure window update acks.
1893          */
1894         if ((int)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) <= 0)
1895                 return;
1896
1897         /*
1898          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1899          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1900          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1901          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1902          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1903          * increases.
1904          */
1905         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz / delta_ticks;
1906         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1907         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1908         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1909
1910         tp->snd_bandwidth = bw;
1911
1912         /*
1913          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1914          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1915          * spot and also handles the bandwidth run-up case.  Without the
1916          * slop we could be locking ourselves into a lower bandwidth.
1917          *
1918          * Situations Handled:
1919          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1920          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1921          *          specified, and also does a good job preventing
1922          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1923          *          (at least for the transmit side).
1924          *
1925          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1926          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1927          *          increases).
1928          *
1929          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1930          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1931          *          a little work).
1932          *
1933          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1934          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be on
1935          *          very slow connections.  A value no smaller then 5 should
1936          *          be used, but only reduce this default if you have no other
1937          *          choice.
1938          */
1939
1940 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1941         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) +
1942                tcp_inflight_stab * (int)tp->t_maxseg / 10;
1943 #undef USERTT
1944
1945         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1946                 static int ltime;
1947                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1948                         ltime = ticks;
1949                         kprintf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1950                                 tp, bw, tp->t_rttbest, tp->t_srtt, bwnd);
1951                 }
1952         }
1953         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1954                 bwnd = tcp_inflight_min;
1955         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1956                 bwnd = tcp_inflight_max;
1957         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1958                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1959         tp->snd_bwnd = bwnd;
1960 }
1961
1962 #ifdef TCP_SIGNATURE
1963 /*
1964  * Compute TCP-MD5 hash of a TCP segment. (RFC2385)
1965  *
1966  * We do this over ip, tcphdr, segment data, and the key in the SADB.
1967  * When called from tcp_input(), we can be sure that th_sum has been
1968  * zeroed out and verified already.
1969  *
1970  * Return 0 if successful, otherwise return -1.
1971  *
1972  * XXX The key is retrieved from the system's PF_KEY SADB, by keying a
1973  * search with the destination IP address, and a 'magic SPI' to be
1974  * determined by the application. This is hardcoded elsewhere to 1179
1975  * right now. Another branch of this code exists which uses the SPD to
1976  * specify per-application flows but it is unstable.
1977  */
1978 int
1979 tcpsignature_compute(
1980         struct mbuf *m,         /* mbuf chain */
1981         int len,                /* length of TCP data */
1982         int optlen,             /* length of TCP options */
1983         u_char *buf,            /* storage for MD5 digest */
1984         u_int direction)        /* direction of flow */
1985 {
1986         struct ippseudo ippseudo;
1987         MD5_CTX ctx;
1988         int doff;
1989         struct ip *ip;
1990         struct ipovly *ipovly;
1991         struct secasvar *sav;
1992         struct tcphdr *th;
1993 #ifdef INET6
1994         struct ip6_hdr *ip6;
1995         struct in6_addr in6;
1996         uint32_t plen;
1997         uint16_t nhdr;
1998 #endif /* INET6 */
1999         u_short savecsum;
2000
2001         KASSERT(m != NULL, ("passed NULL mbuf. Game over."));
2002         KASSERT(buf != NULL, ("passed NULL storage pointer for MD5 signature"));
2003         /*
2004          * Extract the destination from the IP header in the mbuf.
2005          */
2006         ip = mtod(m, struct ip *);
2007 #ifdef INET6
2008         ip6 = NULL;     /* Make the compiler happy. */
2009 #endif /* INET6 */
2010         /*
2011          * Look up an SADB entry which matches the address found in
2012          * the segment.
2013          */
2014         switch (IP_VHL_V(ip->ip_vhl)) {
2015         case IPVERSION:
2016                 sav = key_allocsa(AF_INET, (caddr_t)&ip->ip_src, (caddr_t)&ip->ip_dst,
2017                                 IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
2018                 break;
2019 #ifdef INET6
2020         case (IPV6_VERSION >> 4):
2021                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
2022                 sav = key_allocsa(AF_INET6, (caddr_t)&ip6->ip6_src, (caddr_t)&ip6->ip6_dst,
2023                                 IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
2024                 break;
2025 #endif /* INET6 */
2026         default:
2027                 return (EINVAL);
2028                 /* NOTREACHED */
2029                 break;
2030         }
2031         if (sav == NULL) {
2032                 kprintf("%s: SADB lookup failed\n", __func__);
2033                 return (EINVAL);
2034         }
2035         MD5Init(&ctx);
2036
2037         /*
2038          * Step 1: Update MD5 hash with IP pseudo-header.
2039          *
2040          * XXX The ippseudo header MUST be digested in network byte order,
2041          * or else we'll fail the regression test. Assume all fields we've
2042          * been doing arithmetic on have been in host byte order.
2043          * XXX One cannot depend on ipovly->ih_len here. When called from
2044          * tcp_output(), the underlying ip_len member has not yet been set.
2045          */
2046         switch (IP_VHL_V(ip->ip_vhl)) {
2047         case IPVERSION:
2048                 ipovly = (struct ipovly *)ip;
2049                 ippseudo.ippseudo_src = ipovly->ih_src;
2050                 ippseudo.ippseudo_dst = ipovly->ih_dst;
2051                 ippseudo.ippseudo_pad = 0;
2052                 ippseudo.ippseudo_p = IPPROTO_TCP;
2053                 ippseudo.ippseudo_len = htons(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
2054                 MD5Update(&ctx, (char *)&ippseudo, sizeof(struct ippseudo));
2055                 th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip + sizeof(struct ip));
2056                 doff = sizeof(struct ip) + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
2057                 break;
2058 #ifdef INET6
2059         /*
2060          * RFC 2385, 2.0  Proposal
2061          * For IPv6, the pseudo-header is as described in RFC 2460, namely the
2062          * 128-bit source IPv6 address, 128-bit destination IPv6 address, zero-
2063          * extended next header value (to form 32 bits), and 32-bit segment
2064          * length.
2065          * Note: Upper-Layer Packet Length comes before Next Header.
2066          */
2067         case (IPV6_VERSION >> 4):
2068                 in6 = ip6->ip6_src;
2069                 in6_clearscope(&in6);
2070                 MD5Update(&ctx, (char *)&in6, sizeof(struct in6_addr));
2071                 in6 = ip6->ip6_dst;
2072                 in6_clearscope(&in6);
2073                 MD5Update(&ctx, (char *)&in6, sizeof(struct in6_addr));
2074                 plen = htonl(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
2075                 MD5Update(&ctx, (char *)&plen, sizeof(uint32_t));
2076                 nhdr = 0;
2077                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2078                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2079                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2080                 nhdr = IPPROTO_TCP;
2081                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2082                 th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip6 + sizeof(struct ip6_hdr));
2083                 doff = sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
2084                 break;
2085 #endif /* INET6 */
2086         default:
2087                 return (EINVAL);
2088                 /* NOTREACHED */
2089                 break;
2090         }
2091         /*
2092          * Step 2: Update MD5 hash with TCP header, excluding options.
2093          * The TCP checksum must be set to zero.
2094          */
2095         savecsum = th->th_sum;
2096         th->th_sum = 0;
2097         MD5Update(&ctx, (char *)th, sizeof(struct tcphdr));
2098         th->th_sum = savecsum;
2099         /*
2100          * Step 3: Update MD5 hash with TCP segment data.
2101          *         Use m_apply() to avoid an early m_pullup().
2102          */
2103         if (len > 0)
2104                 m_apply(m, doff, len, tcpsignature_apply, &ctx);
2105         /*
2106          * Step 4: Update MD5 hash with shared secret.
2107          */
2108         MD5Update(&ctx, _KEYBUF(sav->key_auth), _KEYLEN(sav->key_auth));
2109         MD5Final(buf, &ctx);
2110         key_sa_recordxfer(sav, m);
2111         key_freesav(sav);
2112         return (0);
2113 }
2114
2115 int
2116 tcpsignature_apply(void *fstate, void *data, unsigned int len)
2117 {
2118
2119         MD5Update((MD5_CTX *)fstate, (unsigned char *)data, len);
2120         return (0);
2121 }
2122 #endif /* TCP_SIGNATURE */