udp: Make udp pcbinfo and portinfo per-cpu; greatly improve performance
[dragonfly.git] / sys / netinet / udp_usrreq.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2004 Jeffrey M. Hsu.  All rights reserved.
3  * Copyright (c) 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. Neither the name of the University nor the names of its contributors
47  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
48  *    without specific prior written permission.
49  *
50  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
51  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
52  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
53  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
54  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
55  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
56  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
57  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
58  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
59  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
60  * SUCH DAMAGE.
61  *
62  *      @(#)udp_usrreq.c        8.6 (Berkeley) 5/23/95
63  * $FreeBSD: src/sys/netinet/udp_usrreq.c,v 1.64.2.18 2003/01/24 05:11:34 sam Exp $
64  */
65
66 #include "opt_ipsec.h"
67 #include "opt_inet6.h"
68
69 #include <sys/param.h>
70 #include <sys/systm.h>
71 #include <sys/kernel.h>
72 #include <sys/malloc.h>
73 #include <sys/mbuf.h>
74 #include <sys/domain.h>
75 #include <sys/proc.h>
76 #include <sys/priv.h>
77 #include <sys/protosw.h>
78 #include <sys/socket.h>
79 #include <sys/socketvar.h>
80 #include <sys/sysctl.h>
81 #include <sys/syslog.h>
82 #include <sys/in_cksum.h>
83 #include <sys/ktr.h>
84
85 #include <sys/thread2.h>
86 #include <sys/socketvar2.h>
87 #include <sys/serialize.h>
88
89 #include <machine/stdarg.h>
90
91 #include <net/if.h>
92 #include <net/route.h>
93 #include <net/netmsg2.h>
94 #include <net/netisr2.h>
95
96 #include <netinet/in.h>
97 #include <netinet/in_systm.h>
98 #include <netinet/ip.h>
99 #ifdef INET6
100 #include <netinet/ip6.h>
101 #endif
102 #include <netinet/in_pcb.h>
103 #include <netinet/in_var.h>
104 #include <netinet/ip_var.h>
105 #ifdef INET6
106 #include <netinet6/ip6_var.h>
107 #endif
108 #include <netinet/ip_icmp.h>
109 #include <netinet/icmp_var.h>
110 #include <netinet/udp.h>
111 #include <netinet/udp_var.h>
112
113 #ifdef FAST_IPSEC
114 #include <netproto/ipsec/ipsec.h>
115 #endif
116
117 #ifdef IPSEC
118 #include <netinet6/ipsec.h>
119 #endif
120
121 #define MSGF_UDP_SEND           MSGF_PROTO1
122
123 #define UDP_KTR_STRING          "inp=%p"
124 #define UDP_KTR_ARGS            struct inpcb *inp
125
126 #ifndef KTR_UDP
127 #define KTR_UDP                 KTR_ALL
128 #endif
129
130 KTR_INFO_MASTER(udp);
131 KTR_INFO(KTR_UDP, udp, send_beg, 0, UDP_KTR_STRING, UDP_KTR_ARGS);
132 KTR_INFO(KTR_UDP, udp, send_end, 1, UDP_KTR_STRING, UDP_KTR_ARGS);
133 KTR_INFO(KTR_UDP, udp, send_ipout, 2, UDP_KTR_STRING, UDP_KTR_ARGS);
134 KTR_INFO(KTR_UDP, udp, redisp_ipout_beg, 3, UDP_KTR_STRING, UDP_KTR_ARGS);
135 KTR_INFO(KTR_UDP, udp, redisp_ipout_end, 4, UDP_KTR_STRING, UDP_KTR_ARGS);
136 KTR_INFO(KTR_UDP, udp, send_redisp, 5, UDP_KTR_STRING, UDP_KTR_ARGS);
137 KTR_INFO(KTR_UDP, udp, send_inswildcard, 6, UDP_KTR_STRING, UDP_KTR_ARGS);
138
139 #define logudp(name, inp)       KTR_LOG(udp_##name, inp)
140
141 /*
142  * UDP protocol implementation.
143  * Per RFC 768, August, 1980.
144  */
145 #ifndef COMPAT_42
146 static int      udpcksum = 1;
147 #else
148 static int      udpcksum = 0;           /* XXX */
149 #endif
150 SYSCTL_INT(_net_inet_udp, UDPCTL_CHECKSUM, checksum, CTLFLAG_RW,
151     &udpcksum, 0, "Enable checksumming of UDP packets");
152
153 int     log_in_vain = 0;
154 SYSCTL_INT(_net_inet_udp, OID_AUTO, log_in_vain, CTLFLAG_RW,
155     &log_in_vain, 0, "Log all incoming UDP packets");
156
157 static int      blackhole = 0;
158 SYSCTL_INT(_net_inet_udp, OID_AUTO, blackhole, CTLFLAG_RW,
159         &blackhole, 0, "Do not send port unreachables for refused connects");
160
161 static int      strict_mcast_mship = 1;
162 SYSCTL_INT(_net_inet_udp, OID_AUTO, strict_mcast_mship, CTLFLAG_RW,
163         &strict_mcast_mship, 0, "Only send multicast to member sockets");
164
165 int     udp_sosend_async = 1;
166 SYSCTL_INT(_net_inet_udp, OID_AUTO, sosend_async, CTLFLAG_RW,
167         &udp_sosend_async, 0, "UDP asynchronized pru_send");
168
169 int     udp_sosend_prepend = 1;
170 SYSCTL_INT(_net_inet_udp, OID_AUTO, sosend_prepend, CTLFLAG_RW,
171         &udp_sosend_prepend, 0,
172         "Prepend enough space for proto and link header in pru_send");
173
174 static int udp_reuseport_ext = 1;
175 SYSCTL_INT(_net_inet_udp, OID_AUTO, reuseport_ext, CTLFLAG_RW,
176         &udp_reuseport_ext, 0, "SO_REUSEPORT extension");
177
178 struct  inpcbinfo udbinfo[MAXCPU];
179
180 #ifndef UDBHASHSIZE
181 #define UDBHASHSIZE 16
182 #endif
183
184 struct  udpstat udpstat_percpu[MAXCPU] __cachealign;
185
186 #ifdef INET6
187 struct udp_in6 {
188         struct sockaddr_in6     uin6_sin;
189         u_char                  uin6_init_done : 1;
190 };
191 struct udp_ip6 {
192         struct ip6_hdr          uip6_ip6;
193         u_char                  uip6_init_done : 1;
194 };
195 #else
196 struct udp_in6;
197 struct udp_ip6;
198 #endif /* INET6 */
199
200 static void udp_append (struct inpcb *last, struct ip *ip,
201     struct mbuf *n, int off, struct sockaddr_in *udp_in,
202     struct udp_in6 *, struct udp_ip6 *);
203 #ifdef INET6
204 static void ip_2_ip6_hdr (struct ip6_hdr *ip6, struct ip *ip);
205 #endif
206
207 static int udp_connect_oncpu(struct inpcb *inp, struct sockaddr_in *sin,
208     struct sockaddr_in *if_sin);
209
210 static boolean_t udp_inswildcardhash(struct inpcb *inp,
211     struct netmsg_base *msg, int error);
212 static void udp_remwildcardhash(struct inpcb *inp);
213
214 void
215 udp_init(void)
216 {
217         struct inpcbportinfo *portinfo;
218         int cpu;
219
220         portinfo = kmalloc_cachealign(sizeof(*portinfo) * ncpus2, M_PCB,
221             M_WAITOK);
222
223         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
224                 struct inpcbinfo *uicb = &udbinfo[cpu];
225
226                 /*
227                  * NOTE:
228                  * UDP pcb list, wildcard hash table and localgroup hash
229                  * table are shared.
230                  */
231                 in_pcbinfo_init(uicb, cpu, TRUE);
232                 uicb->hashbase = hashinit(UDBHASHSIZE, M_PCB, &uicb->hashmask);
233
234                 in_pcbportinfo_init(&portinfo[cpu], UDBHASHSIZE, TRUE, cpu);
235                 uicb->portinfo = portinfo;
236                 uicb->portinfo_mask = ncpus2_mask;
237
238                 uicb->wildcardhashbase = hashinit(UDBHASHSIZE, M_PCB,
239                     &uicb->wildcardhashmask);
240                 uicb->localgrphashbase = hashinit(UDBHASHSIZE, M_PCB,
241                     &uicb->localgrphashmask);
242
243                 uicb->ipi_size = sizeof(struct inpcb);
244         }
245
246         /*
247          * Initialize UDP statistics counters for each CPU.
248          */
249         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu)
250                 bzero(&udpstat_percpu[cpu], sizeof(struct udpstat));
251 }
252
253 static int
254 sysctl_udpstat(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
255 {
256         int cpu, error = 0;
257
258         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
259                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, &udpstat_percpu[cpu],
260                                         sizeof(struct udpstat))))
261                         break;
262                 if ((error = SYSCTL_IN(req, &udpstat_percpu[cpu],
263                                        sizeof(struct udpstat))))
264                         break;
265         }
266
267         return (error);
268 }
269 SYSCTL_PROC(_net_inet_udp, UDPCTL_STATS, stats, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
270     0, 0, sysctl_udpstat, "S,udpstat", "UDP statistics");
271
272 /*
273  * Check multicast packets to make sure they are only sent to sockets with
274  * multicast memberships for the packet's destination address and arrival
275  * interface.  Multicast packets to multicast-unaware sockets are also
276  * disallowed.
277  *
278  * Returns 0 if the packet is acceptable, -1 if it is not.
279  */
280 static __inline int
281 check_multicast_membership(const struct ip *ip, const struct inpcb *inp,
282     const struct mbuf *m)
283 {
284         const struct ip_moptions *mopt;
285         int mshipno;
286
287         if (strict_mcast_mship == 0 ||
288             !IN_MULTICAST(ntohl(ip->ip_dst.s_addr))) {
289                 return (0);
290         }
291
292         KASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_cpuport(0),
293             ("multicast input not in netisr0"));
294
295         mopt = inp->inp_moptions;
296         if (mopt == NULL)
297                 return (-1);
298         for (mshipno = 0; mshipno < mopt->imo_num_memberships; ++mshipno) {
299                 const struct in_multi *maddr = mopt->imo_membership[mshipno];
300
301                 if (ip->ip_dst.s_addr == maddr->inm_addr.s_addr &&
302                     m->m_pkthdr.rcvif == maddr->inm_ifp) {
303                         return (0);
304                 }
305         }
306         return (-1);
307 }
308
309 struct udp_mcast_arg {
310         struct inpcb    *inp;
311         struct inpcb    *last;
312         struct ip       *ip;
313         struct mbuf     *m;
314         int             iphlen;
315         struct sockaddr_in *udp_in;
316 #ifdef INET6
317         struct udp_in6  *udp_in6;
318         struct udp_ip6  *udp_ip6;
319 #endif
320 };
321
322 static int
323 udp_mcast_input(struct udp_mcast_arg *arg)
324 {
325         struct inpcb *inp = arg->inp;
326         struct inpcb *last = arg->last;
327         struct ip *ip = arg->ip;
328         struct mbuf *m = arg->m;
329
330         if (check_multicast_membership(ip, inp, m) < 0)
331                 return ERESTART; /* caller continue */
332
333         if (last != NULL) {
334                 struct mbuf *n;
335
336 #ifdef IPSEC
337                 /* check AH/ESP integrity. */
338                 if (ipsec4_in_reject_so(m, last->inp_socket))
339                         ipsecstat.in_polvio++;
340                         /* do not inject data to pcb */
341                 else
342 #endif /*IPSEC*/
343 #ifdef FAST_IPSEC
344                 /* check AH/ESP integrity. */
345                 if (ipsec4_in_reject(m, last))
346                         ;
347                 else
348 #endif /*FAST_IPSEC*/
349                 if ((n = m_copypacket(m, MB_DONTWAIT)) != NULL)
350                         udp_append(last, ip, n,
351                             arg->iphlen + sizeof(struct udphdr),
352                             arg->udp_in,
353 #ifdef INET6
354                             arg->udp_in6, arg->udp_ip6
355 #else
356                             NULL, NULL
357 #endif
358                             );
359         }
360         arg->last = last = inp;
361
362         /*
363          * Don't look for additional matches if this one does
364          * not have either the SO_REUSEPORT or SO_REUSEADDR
365          * socket options set.  This heuristic avoids searching
366          * through all pcbs in the common case of a non-shared
367          * port.  It * assumes that an application will never
368          * clear these options after setting them.
369          */
370         if (!(last->inp_socket->so_options &
371             (SO_REUSEPORT | SO_REUSEADDR)))
372                 return EJUSTRETURN; /* caller stop */
373         return 0;
374 }
375
376 int
377 udp_input(struct mbuf **mp, int *offp, int proto)
378 {
379         struct sockaddr_in udp_in = { sizeof udp_in, AF_INET };
380 #ifdef INET6
381         struct udp_in6 udp_in6 = {
382                 { sizeof udp_in6.uin6_sin, AF_INET6 }, 0
383         };
384         struct udp_ip6 udp_ip6;
385 #endif
386
387         int iphlen;
388         struct ip *ip;
389         struct udphdr *uh;
390         struct inpcb *inp;
391         struct mbuf *m;
392         struct mbuf *opts = NULL;
393         int len, off;
394         struct ip save_ip;
395         struct sockaddr *append_sa;
396         struct inpcbinfo *pcbinfo = &udbinfo[mycpuid];
397
398         off = *offp;
399         m = *mp;
400         *mp = NULL;
401
402         iphlen = off;
403         udp_stat.udps_ipackets++;
404
405         /*
406          * Strip IP options, if any; should skip this,
407          * make available to user, and use on returned packets,
408          * but we don't yet have a way to check the checksum
409          * with options still present.
410          */
411         if (iphlen > sizeof(struct ip)) {
412                 ip_stripoptions(m);
413                 iphlen = sizeof(struct ip);
414         }
415
416         /*
417          * IP and UDP headers are together in first mbuf.
418          * Already checked and pulled up in ip_demux().
419          */
420         KASSERT(m->m_len >= iphlen + sizeof(struct udphdr),
421             ("UDP header not in one mbuf"));
422
423         ip = mtod(m, struct ip *);
424         uh = (struct udphdr *)((caddr_t)ip + iphlen);
425
426         /* destination port of 0 is illegal, based on RFC768. */
427         if (uh->uh_dport == 0)
428                 goto bad;
429
430         /*
431          * Make mbuf data length reflect UDP length.
432          * If not enough data to reflect UDP length, drop.
433          */
434         len = ntohs((u_short)uh->uh_ulen);
435         if (ip->ip_len != len) {
436                 if (len > ip->ip_len || len < sizeof(struct udphdr)) {
437                         udp_stat.udps_badlen++;
438                         goto bad;
439                 }
440                 m_adj(m, len - ip->ip_len);
441                 /* ip->ip_len = len; */
442         }
443         /*
444          * Save a copy of the IP header in case we want restore it
445          * for sending an ICMP error message in response.
446          */
447         save_ip = *ip;
448
449         /*
450          * Checksum extended UDP header and data.
451          */
452         if (uh->uh_sum) {
453                 if (m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_DATA_VALID) {
454                         if (m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_PSEUDO_HDR)
455                                 uh->uh_sum = m->m_pkthdr.csum_data;
456                         else
457                                 uh->uh_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr,
458                                     ip->ip_dst.s_addr, htonl((u_short)len +
459                                     m->m_pkthdr.csum_data + IPPROTO_UDP));
460                         uh->uh_sum ^= 0xffff;
461                 } else {
462                         char b[9];
463
464                         bcopy(((struct ipovly *)ip)->ih_x1, b, 9);
465                         bzero(((struct ipovly *)ip)->ih_x1, 9);
466                         ((struct ipovly *)ip)->ih_len = uh->uh_ulen;
467                         uh->uh_sum = in_cksum(m, len + sizeof(struct ip));
468                         bcopy(b, ((struct ipovly *)ip)->ih_x1, 9);
469                 }
470                 if (uh->uh_sum) {
471                         udp_stat.udps_badsum++;
472                         m_freem(m);
473                         return(IPPROTO_DONE);
474                 }
475         } else
476                 udp_stat.udps_nosum++;
477
478         if (IN_MULTICAST(ntohl(ip->ip_dst.s_addr)) ||
479             in_broadcast(ip->ip_dst, m->m_pkthdr.rcvif)) {
480                 struct inpcbhead *connhead;
481                 struct inpcontainer *ic, *ic_marker;
482                 struct inpcontainerhead *ichead;
483                 struct udp_mcast_arg arg;
484                 struct inpcb *last;
485                 int error;
486
487                 /*
488                  * Deliver a multicast or broadcast datagram to *all* sockets
489                  * for which the local and remote addresses and ports match
490                  * those of the incoming datagram.  This allows more than
491                  * one process to receive multi/broadcasts on the same port.
492                  * (This really ought to be done for unicast datagrams as
493                  * well, but that would cause problems with existing
494                  * applications that open both address-specific sockets and
495                  * a wildcard socket listening to the same port -- they would
496                  * end up receiving duplicates of every unicast datagram.
497                  * Those applications open the multiple sockets to overcome an
498                  * inadequacy of the UDP socket interface, but for backwards
499                  * compatibility we avoid the problem here rather than
500                  * fixing the interface.  Maybe 4.5BSD will remedy this?)
501                  */
502
503                 /*
504                  * Construct sockaddr format source address.
505                  */
506                 udp_in.sin_port = uh->uh_sport;
507                 udp_in.sin_addr = ip->ip_src;
508                 arg.udp_in = &udp_in;
509                 /*
510                  * Locate pcb(s) for datagram.
511                  * (Algorithm copied from raw_intr().)
512                  */
513                 last = NULL;
514 #ifdef INET6
515                 udp_in6.uin6_init_done = udp_ip6.uip6_init_done = 0;
516                 arg.udp_in6 = &udp_in6;
517                 arg.udp_ip6 = &udp_ip6;
518 #endif
519                 arg.iphlen = iphlen;
520
521                 connhead = &pcbinfo->hashbase[
522                     INP_PCBCONNHASH(ip->ip_src.s_addr, uh->uh_sport,
523                     ip->ip_dst.s_addr, uh->uh_dport, pcbinfo->hashmask)];
524                 LIST_FOREACH(inp, connhead, inp_hash) {
525 #ifdef INET6
526                         if (!(inp->inp_vflag & INP_IPV4))
527                                 continue;
528 #endif
529                         if (!in_hosteq(inp->inp_faddr, ip->ip_src) ||
530                             !in_hosteq(inp->inp_laddr, ip->ip_dst) ||
531                             inp->inp_fport != uh->uh_sport ||
532                             inp->inp_lport != uh->uh_dport)
533                                 continue;
534
535                         arg.inp = inp;
536                         arg.last = last;
537                         arg.ip = ip;
538                         arg.m = m;
539
540                         error = udp_mcast_input(&arg);
541                         if (error == ERESTART)
542                                 continue;
543                         last = arg.last;
544
545                         if (error == EJUSTRETURN)
546                                 goto done;
547                 }
548
549                 ichead = &pcbinfo->wildcardhashbase[
550                     INP_PCBWILDCARDHASH(uh->uh_dport,
551                     pcbinfo->wildcardhashmask)];
552                 ic_marker = in_pcbcontainer_marker(mycpuid);
553
554                 GET_PCBINFO_TOKEN(pcbinfo);
555                 LIST_INSERT_HEAD(ichead, ic_marker, ic_list);
556                 while ((ic = LIST_NEXT(ic_marker, ic_list)) != NULL) {
557                         LIST_REMOVE(ic_marker, ic_list);
558                         LIST_INSERT_AFTER(ic, ic_marker, ic_list);
559
560                         inp = ic->ic_inp;
561                         if (inp->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
562                                 continue;
563 #ifdef INET6
564                         if (!(inp->inp_vflag & INP_IPV4))
565                                 continue;
566 #endif
567                         if (inp->inp_lport != uh->uh_dport)
568                                 continue;
569                         if (inp->inp_laddr.s_addr != INADDR_ANY &&
570                             inp->inp_laddr.s_addr != ip->ip_dst.s_addr)
571                                 continue;
572
573                         arg.inp = inp;
574                         arg.last = last;
575                         arg.ip = ip;
576                         arg.m = m;
577
578                         error = udp_mcast_input(&arg);
579                         if (error == ERESTART)
580                                 continue;
581                         last = arg.last;
582
583                         if (error == EJUSTRETURN)
584                                 break;
585                 }
586                 LIST_REMOVE(ic_marker, ic_list);
587                 REL_PCBINFO_TOKEN(pcbinfo);
588 done:
589                 if (last == NULL) {
590                         /*
591                          * No matching pcb found; discard datagram.
592                          * (No need to send an ICMP Port Unreachable
593                          * for a broadcast or multicast datgram.)
594                          */
595                         udp_stat.udps_noportbcast++;
596                         goto bad;
597                 }
598 #ifdef IPSEC
599                 /* check AH/ESP integrity. */
600                 if (ipsec4_in_reject_so(m, last->inp_socket)) {
601                         ipsecstat.in_polvio++;
602                         goto bad;
603                 }
604 #endif /*IPSEC*/
605 #ifdef FAST_IPSEC
606                 /* check AH/ESP integrity. */
607                 if (ipsec4_in_reject(m, last))
608                         goto bad;
609 #endif /*FAST_IPSEC*/
610                 udp_append(last, ip, m, iphlen + sizeof(struct udphdr),
611                     &udp_in,
612 #ifdef INET6
613                     &udp_in6, &udp_ip6
614 #else
615                     NULL, NULL
616 #endif
617                     );
618                 return(IPPROTO_DONE);
619         }
620         /*
621          * Locate pcb for datagram.
622          */
623         inp = in_pcblookup_pkthash(pcbinfo, ip->ip_src, uh->uh_sport,
624             ip->ip_dst, uh->uh_dport, TRUE, m->m_pkthdr.rcvif,
625             udp_reuseport_ext ? m : NULL);
626         if (inp == NULL) {
627                 if (log_in_vain) {
628                         char buf[sizeof "aaa.bbb.ccc.ddd"];
629
630                         strcpy(buf, inet_ntoa(ip->ip_dst));
631                         log(LOG_INFO,
632                             "Connection attempt to UDP %s:%d from %s:%d\n",
633                             buf, ntohs(uh->uh_dport), inet_ntoa(ip->ip_src),
634                             ntohs(uh->uh_sport));
635                 }
636                 udp_stat.udps_noport++;
637                 if (m->m_flags & (M_BCAST | M_MCAST)) {
638                         udp_stat.udps_noportbcast++;
639                         goto bad;
640                 }
641                 if (blackhole)
642                         goto bad;
643 #ifdef ICMP_BANDLIM
644                 if (badport_bandlim(BANDLIM_ICMP_UNREACH) < 0)
645                         goto bad;
646 #endif
647                 *ip = save_ip;
648                 ip->ip_len += iphlen;
649                 icmp_error(m, ICMP_UNREACH, ICMP_UNREACH_PORT, 0, 0);
650                 return(IPPROTO_DONE);
651         }
652 #ifdef IPSEC
653         if (ipsec4_in_reject_so(m, inp->inp_socket)) {
654                 ipsecstat.in_polvio++;
655                 goto bad;
656         }
657 #endif /*IPSEC*/
658 #ifdef FAST_IPSEC
659         if (ipsec4_in_reject(m, inp))
660                 goto bad;
661 #endif /*FAST_IPSEC*/
662         /*
663          * Check the minimum TTL for socket.
664          */
665         if (ip->ip_ttl < inp->inp_ip_minttl)
666                 goto bad;
667
668         /*
669          * Construct sockaddr format source address.
670          * Stuff source address and datagram in user buffer.
671          */
672         udp_in.sin_port = uh->uh_sport;
673         udp_in.sin_addr = ip->ip_src;
674         if ((inp->inp_flags & INP_CONTROLOPTS) ||
675             (inp->inp_socket->so_options & SO_TIMESTAMP)) {
676 #ifdef INET6
677                 if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
678                         int savedflags;
679
680                         ip_2_ip6_hdr(&udp_ip6.uip6_ip6, ip);
681                         savedflags = inp->inp_flags;
682                         inp->inp_flags &= ~INP_UNMAPPABLEOPTS;
683                         ip6_savecontrol(inp, &opts, &udp_ip6.uip6_ip6, m);
684                         inp->inp_flags = savedflags;
685                 } else
686 #endif
687                 ip_savecontrol(inp, &opts, ip, m);
688         }
689         m_adj(m, iphlen + sizeof(struct udphdr));
690 #ifdef INET6
691         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
692                 in6_sin_2_v4mapsin6(&udp_in, &udp_in6.uin6_sin);
693                 append_sa = (struct sockaddr *)&udp_in6;
694         } else
695 #endif
696                 append_sa = (struct sockaddr *)&udp_in;
697
698         lwkt_gettoken(&inp->inp_socket->so_rcv.ssb_token);
699         if (ssb_appendaddr(&inp->inp_socket->so_rcv, append_sa, m, opts) == 0) {
700                 lwkt_reltoken(&inp->inp_socket->so_rcv.ssb_token);
701                 udp_stat.udps_fullsock++;
702                 goto bad;
703         }
704         lwkt_reltoken(&inp->inp_socket->so_rcv.ssb_token);
705         sorwakeup(inp->inp_socket);
706         return(IPPROTO_DONE);
707 bad:
708         m_freem(m);
709         if (opts)
710                 m_freem(opts);
711         return(IPPROTO_DONE);
712 }
713
714 #ifdef INET6
715 static void
716 ip_2_ip6_hdr(struct ip6_hdr *ip6, struct ip *ip)
717 {
718         bzero(ip6, sizeof *ip6);
719
720         ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
721         ip6->ip6_plen = ip->ip_len;
722         ip6->ip6_nxt = ip->ip_p;
723         ip6->ip6_hlim = ip->ip_ttl;
724         ip6->ip6_src.s6_addr32[2] = ip6->ip6_dst.s6_addr32[2] =
725                 IPV6_ADDR_INT32_SMP;
726         ip6->ip6_src.s6_addr32[3] = ip->ip_src.s_addr;
727         ip6->ip6_dst.s6_addr32[3] = ip->ip_dst.s_addr;
728 }
729 #endif
730
731 /*
732  * subroutine of udp_input(), mainly for source code readability.
733  * caller must properly init udp_ip6 and udp_in6 beforehand.
734  */
735 static void
736 udp_append(struct inpcb *last, struct ip *ip, struct mbuf *n, int off,
737     struct sockaddr_in *udp_in,
738     struct udp_in6 *udp_in6, struct udp_ip6 *udp_ip6)
739 {
740         struct sockaddr *append_sa;
741         struct mbuf *opts = NULL;
742         int ret;
743
744         if (last->inp_flags & INP_CONTROLOPTS ||
745             last->inp_socket->so_options & SO_TIMESTAMP) {
746 #ifdef INET6
747                 if (last->inp_vflag & INP_IPV6) {
748                         int savedflags;
749
750                         if (udp_ip6->uip6_init_done == 0) {
751                                 ip_2_ip6_hdr(&udp_ip6->uip6_ip6, ip);
752                                 udp_ip6->uip6_init_done = 1;
753                         }
754                         savedflags = last->inp_flags;
755                         last->inp_flags &= ~INP_UNMAPPABLEOPTS;
756                         ip6_savecontrol(last, &opts, &udp_ip6->uip6_ip6, n);
757                         last->inp_flags = savedflags;
758                 } else
759 #endif
760                 ip_savecontrol(last, &opts, ip, n);
761         }
762 #ifdef INET6
763         if (last->inp_vflag & INP_IPV6) {
764                 if (udp_in6->uin6_init_done == 0) {
765                         in6_sin_2_v4mapsin6(udp_in, &udp_in6->uin6_sin);
766                         udp_in6->uin6_init_done = 1;
767                 }
768                 append_sa = (struct sockaddr *)&udp_in6->uin6_sin;
769         } else
770 #endif
771                 append_sa = (struct sockaddr *)udp_in;
772         m_adj(n, off);
773
774         lwkt_gettoken(&last->inp_socket->so_rcv.ssb_token);
775         ret = ssb_appendaddr(&last->inp_socket->so_rcv, append_sa, n, opts);
776         lwkt_reltoken(&last->inp_socket->so_rcv.ssb_token);
777         if (ret == 0) {
778                 m_freem(n);
779                 if (opts)
780                         m_freem(opts);
781                 udp_stat.udps_fullsock++;
782         } else {
783                 sorwakeup(last->inp_socket);
784         }
785 }
786
787 /*
788  * Notify a udp user of an asynchronous error;
789  * just wake up so that he can collect error status.
790  */
791 void
792 udp_notify(struct inpcb *inp, int error)
793 {
794         inp->inp_socket->so_error = error;
795         sorwakeup(inp->inp_socket);
796         sowwakeup(inp->inp_socket);
797 }
798
799 struct netmsg_udp_notify {
800         struct netmsg_base base;
801         void            (*nm_notify)(struct inpcb *, int);
802         struct in_addr  nm_faddr;
803         int             nm_arg;
804 };
805
806 static void
807 udp_notifyall_oncpu(netmsg_t msg)
808 {
809         struct netmsg_udp_notify *nm = (struct netmsg_udp_notify *)msg;
810         int nextcpu, cpu = mycpuid;
811
812         in_pcbnotifyall(&udbinfo[cpu], nm->nm_faddr, nm->nm_arg, nm->nm_notify);
813
814         nextcpu = cpu + 1;
815         if (nextcpu < ncpus2)
816                 lwkt_forwardmsg(netisr_cpuport(nextcpu), &nm->base.lmsg);
817         else
818                 lwkt_replymsg(&nm->base.lmsg, 0);
819 }
820
821 void
822 udp_ctlinput(netmsg_t msg)
823 {
824         struct sockaddr *sa = msg->ctlinput.nm_arg;
825         struct ip *ip = msg->ctlinput.nm_extra;
826         int cmd = msg->ctlinput.nm_cmd;
827         struct udphdr *uh;
828         void (*notify) (struct inpcb *, int) = udp_notify;
829         struct in_addr faddr;
830         struct inpcb *inp;
831
832         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
833         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
834                 goto done;
835
836         if (PRC_IS_REDIRECT(cmd)) {
837                 ip = NULL;
838                 notify = in_rtchange;
839         } else if (cmd == PRC_HOSTDEAD) {
840                 ip = NULL;
841         } else if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0) {
842                 goto done;
843         }
844
845         if (ip) {
846                 uh = (struct udphdr *)((caddr_t)ip + (ip->ip_hl << 2));
847                 inp = in_pcblookup_hash(&udbinfo[mycpuid], faddr, uh->uh_dport,
848                                         ip->ip_src, uh->uh_sport, 0, NULL);
849                 if (inp != NULL && inp->inp_socket != NULL)
850                         (*notify)(inp, inetctlerrmap[cmd]);
851         } else {
852                 struct netmsg_udp_notify *nm;
853
854                 KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_cpuport(0));
855                 nm = kmalloc(sizeof(*nm), M_LWKTMSG, M_INTWAIT);
856                 netmsg_init(&nm->base, NULL, &netisr_afree_rport,
857                             0, udp_notifyall_oncpu);
858                 nm->nm_faddr = faddr;
859                 nm->nm_arg = inetctlerrmap[cmd];
860                 nm->nm_notify = notify;
861                 lwkt_sendmsg(netisr_cpuport(0), &nm->base.lmsg);
862         }
863 done:
864         lwkt_replymsg(&msg->lmsg, 0);
865 }
866
867 SYSCTL_PROC(_net_inet_udp, UDPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, udbinfo, 0,
868             in_pcblist_global_ncpus2, "S,xinpcb", "List of active UDP sockets");
869
870 static int
871 udp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
872 {
873         struct sockaddr_in addrs[2];
874         struct ucred cred0, *cred = NULL;
875         struct inpcb *inp;
876         int error, cpu, origcpu;
877
878         error = priv_check(req->td, PRIV_ROOT);
879         if (error)
880                 return (error);
881         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
882         if (error)
883                 return (error);
884
885         origcpu = mycpuid;
886         cpu = udp_addrcpu(addrs[1].sin_addr.s_addr, addrs[1].sin_port,
887             addrs[0].sin_addr.s_addr, addrs[0].sin_port);
888
889         if (cpu != origcpu)
890                 lwkt_migratecpu(cpu);
891
892         inp = in_pcblookup_hash(&udbinfo[cpu],
893             addrs[1].sin_addr, addrs[1].sin_port,
894             addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, TRUE, NULL);
895         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
896                 error = ENOENT;
897         } else {
898                 if (inp->inp_socket->so_cred != NULL) {
899                         cred0 = *(inp->inp_socket->so_cred);
900                         cred = &cred0;
901                 }
902         }
903
904         if (cpu != origcpu)
905                 lwkt_migratecpu(origcpu);
906
907         if (error)
908                 return error;
909
910         return SYSCTL_OUT(req, cred, sizeof(struct ucred));
911 }
912 SYSCTL_PROC(_net_inet_udp, OID_AUTO, getcred, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RW,
913     0, 0, udp_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a UDP connection");
914
915 static void
916 udp_send_redispatch(netmsg_t msg)
917 {
918         struct mbuf *m = msg->send.nm_m;
919         int pru_flags = msg->send.nm_flags;
920         struct inpcb *inp = msg->send.base.nm_so->so_pcb;
921         struct mbuf *m_opt = msg->send.nm_control; /* XXX save ipopt */
922         int flags = msg->send.nm_priv; /* ip_output flags */
923         int error;
924
925         logudp(redisp_ipout_beg, inp);
926
927         /*
928          * - Don't use inp route cache.  It should only be used in the
929          *   inp owner netisr.
930          * - Access to inp_moptions should be safe, since multicast UDP
931          *   datagrams are redispatched to netisr0 and inp_moptions is
932          *   changed only in netisr0.
933          */
934         error = ip_output(m, m_opt, NULL, flags, inp->inp_moptions, inp);
935         if ((pru_flags & PRUS_NOREPLY) == 0)
936                 lwkt_replymsg(&msg->send.base.lmsg, error);
937
938         if (m_opt != NULL) {
939                 /* Free saved ip options, if any */
940                 m_freem(m_opt);
941         }
942
943         logudp(redisp_ipout_end, inp);
944 }
945
946 static void
947 udp_send(netmsg_t msg)
948 {
949         struct socket *so = msg->send.base.nm_so;
950         struct mbuf *m = msg->send.nm_m;
951         struct sockaddr *dstaddr = msg->send.nm_addr;
952         int pru_flags = msg->send.nm_flags;
953         struct inpcb *inp = so->so_pcb;
954         struct thread *td = msg->send.nm_td;
955         int flags;
956
957         struct udpiphdr *ui;
958         int len = m->m_pkthdr.len;
959         struct sockaddr_in *sin;        /* really is initialized before use */
960         int error = 0, cpu;
961
962         KKASSERT(msg->send.nm_control == NULL);
963
964         logudp(send_beg, inp);
965
966         if (inp == NULL) {
967                 error = EINVAL;
968                 goto release;
969         }
970
971         if (len + sizeof(struct udpiphdr) > IP_MAXPACKET) {
972                 error = EMSGSIZE;
973                 goto release;
974         }
975
976         if (inp->inp_lport == 0) {      /* unbound socket */
977                 boolean_t forwarded;
978
979                 error = in_pcbbind(inp, NULL, td);
980                 if (error)
981                         goto release;
982
983                 /*
984                  * Need to call udp_send again, after this inpcb is
985                  * inserted into wildcard hash table.
986                  */
987                 msg->send.base.lmsg.ms_flags |= MSGF_UDP_SEND;
988                 forwarded = udp_inswildcardhash(inp, &msg->send.base, 0);
989                 if (forwarded) {
990                         /*
991                          * The message is further forwarded, so we are
992                          * done here.
993                          */
994                         logudp(send_inswildcard, inp);
995                         return;
996                 }
997         }
998
999         if (dstaddr != NULL) {          /* destination address specified */
1000                 if (inp->inp_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1001                         /* already connected */
1002                         error = EISCONN;
1003                         goto release;
1004                 }
1005                 sin = (struct sockaddr_in *)dstaddr;
1006                 if (!prison_remote_ip(td, (struct sockaddr *)&sin)) {
1007                         error = EAFNOSUPPORT; /* IPv6 only jail */
1008                         goto release;
1009                 }
1010         } else {
1011                 if (inp->inp_faddr.s_addr == INADDR_ANY) {
1012                         /* no destination specified and not already connected */
1013                         error = ENOTCONN;
1014                         goto release;
1015                 }
1016                 sin = NULL;
1017         }
1018
1019         /*
1020          * Calculate data length and get a mbuf
1021          * for UDP and IP headers.
1022          */
1023         M_PREPEND(m, sizeof(struct udpiphdr), MB_DONTWAIT);
1024         if (m == NULL) {
1025                 error = ENOBUFS;
1026                 goto release;
1027         }
1028
1029         /*
1030          * Fill in mbuf with extended UDP header
1031          * and addresses and length put into network format.
1032          */
1033         ui = mtod(m, struct udpiphdr *);
1034         bzero(ui->ui_x1, sizeof ui->ui_x1);     /* XXX still needed? */
1035         ui->ui_pr = IPPROTO_UDP;
1036
1037         /*
1038          * Set destination address.
1039          */
1040         if (dstaddr != NULL) {                  /* use specified destination */
1041                 ui->ui_dst = sin->sin_addr;
1042                 ui->ui_dport = sin->sin_port;
1043         } else {                                /* use connected destination */
1044                 ui->ui_dst = inp->inp_faddr;
1045                 ui->ui_dport = inp->inp_fport;
1046         }
1047
1048         /*
1049          * Set source address.
1050          */
1051         if (inp->inp_laddr.s_addr == INADDR_ANY ||
1052             IN_MULTICAST(ntohl(inp->inp_laddr.s_addr))) {
1053                 struct sockaddr_in *if_sin;
1054
1055                 if (dstaddr == NULL) {  
1056                         /*
1057                          * connect() had (or should have) failed because
1058                          * the interface had no IP address, but the
1059                          * application proceeded to call send() anyways.
1060                          */
1061                         error = ENOTCONN;
1062                         goto release;
1063                 }
1064
1065                 /* Look up outgoing interface. */
1066                 error = in_pcbladdr_find(inp, dstaddr, &if_sin, td, 1);
1067                 if (error)
1068                         goto release;
1069                 ui->ui_src = if_sin->sin_addr;  /* use address of interface */
1070         } else {
1071                 ui->ui_src = inp->inp_laddr;    /* use non-null bound address */
1072         }
1073         ui->ui_sport = inp->inp_lport;
1074         KASSERT(inp->inp_lport != 0, ("inp lport should have been bound"));
1075
1076         /*
1077          * Release the original thread, since it is no longer used
1078          */
1079         if (pru_flags & PRUS_HELDTD) {
1080                 lwkt_rele(td);
1081                 pru_flags &= ~PRUS_HELDTD;
1082         }
1083         /*
1084          * Free the dest address, since it is no longer needed
1085          */
1086         if (pru_flags & PRUS_FREEADDR) {
1087                 kfree(dstaddr, M_SONAME);
1088                 pru_flags &= ~PRUS_FREEADDR;
1089         }
1090
1091         ui->ui_ulen = htons((u_short)len + sizeof(struct udphdr));
1092
1093         /*
1094          * Set up checksum and output datagram.
1095          */
1096         if (udpcksum) {
1097                 ui->ui_sum = in_pseudo(ui->ui_src.s_addr, ui->ui_dst.s_addr,
1098                     htons((u_short)len + sizeof(struct udphdr) + IPPROTO_UDP));
1099                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_UDP;
1100                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct udphdr, uh_sum);
1101                 m->m_pkthdr.csum_thlen = sizeof(struct udphdr);
1102         } else {
1103                 ui->ui_sum = 0;
1104         }
1105         ((struct ip *)ui)->ip_len = sizeof(struct udpiphdr) + len;
1106         ((struct ip *)ui)->ip_ttl = inp->inp_ip_ttl;    /* XXX */
1107         ((struct ip *)ui)->ip_tos = inp->inp_ip_tos;    /* XXX */
1108         udp_stat.udps_opackets++;
1109
1110         flags = IP_DEBUGROUTE |
1111             (inp->inp_socket->so_options & (SO_DONTROUTE | SO_BROADCAST));
1112         if (pru_flags & PRUS_DONTROUTE)
1113                 flags |= SO_DONTROUTE;
1114
1115         cpu = udp_addrcpu(ui->ui_dst.s_addr, ui->ui_dport,
1116             ui->ui_src.s_addr, ui->ui_sport);
1117         if (cpu != mycpuid) {
1118                 struct mbuf *m_opt = NULL;
1119                 struct netmsg_pru_send *smsg;
1120                 struct lwkt_port *port = netisr_cpuport(cpu);
1121
1122                 /*
1123                  * Not on the CPU that matches this UDP datagram hash;
1124                  * redispatch to the correct CPU to do the ip_output().
1125                  */
1126                 if (inp->inp_options != NULL) {
1127                         /*
1128                          * If there are ip options, then save a copy,
1129                          * since accessing inp_options on other CPUs'
1130                          * is not safe.
1131                          *
1132                          * XXX optimize this?
1133                          */
1134                         m_opt = m_copym(inp->inp_options, 0, M_COPYALL,
1135                             MB_WAIT);
1136                 }
1137                 if ((pru_flags & PRUS_NOREPLY) == 0) {
1138                         /*
1139                          * Change some parts of the original netmsg and
1140                          * forward it to the target netisr.
1141                          *
1142                          * NOTE: so_port MUST NOT be checked in the target
1143                          * netisr.
1144                          */
1145                         smsg = &msg->send;
1146                         smsg->nm_priv = flags; /* ip_output flags */
1147                         smsg->nm_m = m;
1148                         smsg->nm_control = m_opt; /* XXX save ipopt */
1149                         smsg->base.lmsg.ms_flags |= MSGF_IGNSOPORT;
1150                         smsg->base.nm_dispatch = udp_send_redispatch;
1151                         lwkt_forwardmsg(port, &smsg->base.lmsg);
1152                 } else {
1153                         /*
1154                          * Recreate the netmsg, since the original mbuf
1155                          * could have been changed.  And send it to the
1156                          * target netisr.
1157                          *
1158                          * NOTE: so_port MUST NOT be checked in the target
1159                          * netisr.
1160                          */
1161                         smsg = &m->m_hdr.mh_sndmsg;
1162                         netmsg_init(&smsg->base, so, &netisr_apanic_rport,
1163                             MSGF_IGNSOPORT, udp_send_redispatch);
1164                         smsg->nm_priv = flags; /* ip_output flags */
1165                         smsg->nm_flags = pru_flags;
1166                         smsg->nm_m = m;
1167                         smsg->nm_control = m_opt; /* XXX save ipopt */
1168                         lwkt_sendmsg(port, &smsg->base.lmsg);
1169                 }
1170
1171                 /* This UDP datagram is redispatched; done */
1172                 logudp(send_redisp, inp);
1173                 return;
1174         }
1175
1176         logudp(send_ipout, inp);
1177         error = ip_output(m, inp->inp_options, &inp->inp_route, flags,
1178             inp->inp_moptions, inp);
1179         m = NULL;
1180
1181 release:
1182         if (m != NULL)
1183                 m_freem(m);
1184
1185         if (pru_flags & PRUS_HELDTD)
1186                 lwkt_rele(td);
1187         if (pru_flags & PRUS_FREEADDR)
1188                 kfree(dstaddr, M_SONAME);
1189         if ((pru_flags & PRUS_NOREPLY) == 0)
1190                 lwkt_replymsg(&msg->send.base.lmsg, error);
1191
1192         logudp(send_end, inp);
1193 }
1194
1195 u_long  udp_sendspace = 9216;           /* really max datagram size */
1196                                         /* 40 1K datagrams */
1197 SYSCTL_INT(_net_inet_udp, UDPCTL_MAXDGRAM, maxdgram, CTLFLAG_RW,
1198     &udp_sendspace, 0, "Maximum outgoing UDP datagram size");
1199
1200 u_long  udp_recvspace = 40 * (1024 +
1201 #ifdef INET6
1202                                       sizeof(struct sockaddr_in6)
1203 #else
1204                                       sizeof(struct sockaddr_in)
1205 #endif
1206                                       );
1207 SYSCTL_INT(_net_inet_udp, UDPCTL_RECVSPACE, recvspace, CTLFLAG_RW,
1208     &udp_recvspace, 0, "Maximum incoming UDP datagram size");
1209
1210 /*
1211  * This should never happen, since UDP socket does not support
1212  * connection acception (SO_ACCEPTCONN, i.e. listen(2)).
1213  */
1214 static void
1215 udp_abort(netmsg_t msg __unused)
1216 {
1217         panic("udp_abort is called");
1218 }
1219
1220 static void
1221 udp_attach(netmsg_t msg)
1222 {
1223         struct socket *so = msg->attach.base.nm_so;
1224         struct pru_attach_info *ai = msg->attach.nm_ai;
1225         struct inpcb *inp;
1226         int error;
1227
1228         inp = so->so_pcb;
1229         if (inp != NULL) {
1230                 error = EINVAL;
1231                 goto out;
1232         }
1233         error = soreserve(so, udp_sendspace, udp_recvspace, ai->sb_rlimit);
1234         if (error)
1235                 goto out;
1236
1237         error = in_pcballoc(so, &udbinfo[mycpuid]);
1238         if (error)
1239                 goto out;
1240
1241         inp = (struct inpcb *)so->so_pcb;
1242         inp->inp_vflag |= INP_IPV4;
1243         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
1244         error = 0;
1245 out:
1246         lwkt_replymsg(&msg->attach.base.lmsg, error);
1247 }
1248
1249 static boolean_t
1250 udp_inswildcardhash_oncpu(struct inpcb *inp)
1251 {
1252         int cpu;
1253
1254         KASSERT(inp->inp_pcbinfo == &udbinfo[mycpuid],
1255             ("not on owner cpu"));
1256
1257         in_pcbinswildcardhash(inp);
1258         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; ++cpu) {
1259                 if (cpu == mycpuid) {
1260                         /*
1261                          * This inpcb has been inserted by the above
1262                          * in_pcbinswildcardhash().
1263                          */
1264                         continue;
1265                 }
1266                 in_pcbinswildcardhash_oncpu(inp, &udbinfo[cpu]);
1267         }
1268
1269         /* TODO need to change port again, if SO_REUSEPORT */
1270         return FALSE;
1271 }
1272
1273 static void
1274 udp_inswildcardhash_dispatch(netmsg_t msg)
1275 {
1276         struct inpcb *inp = msg->base.nm_so->so_pcb;
1277         lwkt_msg_t lmsg = &msg->base.lmsg;
1278
1279         KASSERT(inp->inp_lport != 0, ("local port not set yet"));
1280         KASSERT((ntohs(inp->inp_lport) & ncpus2_mask) == mycpuid,
1281             ("not target cpu"));
1282
1283         in_pcblink(inp, &udbinfo[mycpuid]);
1284         udp_inswildcardhash_oncpu(inp);
1285
1286         if (lmsg->ms_flags & MSGF_UDP_SEND) {
1287                 udp_send(msg);
1288                 /* msg is replied by udp_send() */
1289         } else {
1290                 lwkt_replymsg(lmsg, lmsg->ms_error);
1291         }
1292 }
1293
1294 static void
1295 udp_sosetport(struct lwkt_msg *msg, lwkt_port_t port)
1296 {
1297         sosetport(((struct netmsg_base *)msg)->nm_so, port);
1298 }
1299
1300 static boolean_t
1301 udp_inswildcardhash(struct inpcb *inp, struct netmsg_base *msg, int error)
1302 {
1303         struct route *ro = &inp->inp_route;
1304         lwkt_msg_t lmsg = &msg->lmsg;
1305         int cpu;
1306
1307         /*
1308          * Always clear the route cache, so we don't need to
1309          * worry about any owner CPU changes later.
1310          */
1311         if (ro->ro_rt != NULL)
1312                 RTFREE(ro->ro_rt);
1313         bzero(ro, sizeof(*ro));
1314
1315         KASSERT(inp->inp_lport != 0, ("local port not set yet"));
1316         cpu = ntohs(inp->inp_lport) & ncpus2_mask;
1317
1318         lmsg->ms_error = error;
1319         if (cpu != mycpuid) {
1320                 struct lwkt_port *port = netisr_cpuport(cpu);
1321
1322                 /*
1323                  * We are moving the protocol processing port the socket
1324                  * is on, we have to unlink here and re-link on the
1325                  * target cpu.
1326                  */
1327                 in_pcbunlink(inp, &udbinfo[mycpuid]);
1328                 msg->nm_dispatch = udp_inswildcardhash_dispatch;
1329
1330                 /* See the related comment in tcp_usrreq.c tcp_connect() */
1331                 lwkt_setmsg_receipt(lmsg, udp_sosetport);
1332                 lwkt_forwardmsg(port, lmsg);
1333                 return TRUE; /* forwarded */
1334         }
1335
1336         udp_inswildcardhash_oncpu(inp);
1337         return FALSE;
1338 }
1339
1340 static void
1341 udp_bind(netmsg_t msg)
1342 {
1343         struct socket *so = msg->bind.base.nm_so;
1344         struct inpcb *inp;
1345         int error;
1346
1347         inp = so->so_pcb;
1348         if (inp) {
1349                 struct sockaddr *nam = msg->bind.nm_nam;
1350                 struct thread *td = msg->bind.nm_td;
1351
1352                 error = in_pcbbind(inp, nam, td);
1353                 if (error == 0) {
1354                         struct sockaddr_in *sin = (struct sockaddr_in *)nam;
1355                         boolean_t forwarded;
1356
1357                         if (sin->sin_addr.s_addr != INADDR_ANY)
1358                                 inp->inp_flags |= INP_WASBOUND_NOTANY;
1359
1360                         forwarded = udp_inswildcardhash(inp,
1361                             &msg->bind.base, 0);
1362                         if (forwarded) {
1363                                 /*
1364                                  * The message is further forwarded, so
1365                                  * we are done here.
1366                                  */
1367                                 return;
1368                         }
1369                 }
1370         } else {
1371                 error = EINVAL;
1372         }
1373         lwkt_replymsg(&msg->bind.base.lmsg, error);
1374 }
1375
1376 static void
1377 udp_connect(netmsg_t msg)
1378 {
1379         struct socket *so = msg->connect.base.nm_so;
1380         struct sockaddr *nam = msg->connect.nm_nam;
1381         struct thread *td = msg->connect.nm_td;
1382         struct inpcb *inp;
1383         struct sockaddr_in *sin = (struct sockaddr_in *)nam;
1384         struct sockaddr_in *if_sin;
1385         struct lwkt_port *port;
1386         int error;
1387
1388         KKASSERT(msg->connect.nm_m == NULL);
1389
1390         inp = so->so_pcb;
1391         if (inp == NULL) {
1392                 error = EINVAL;
1393                 goto out;
1394         }
1395
1396         if (msg->connect.nm_flags & PRUC_RECONNECT) {
1397                 msg->connect.nm_flags &= ~PRUC_RECONNECT;
1398                 in_pcblink(inp, &udbinfo[mycpuid]);
1399         }
1400
1401         if (inp->inp_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1402                 error = EISCONN;
1403                 goto out;
1404         }
1405         error = 0;
1406
1407         /*
1408          * Bind if we have to
1409          */
1410         if (inp->inp_lport == 0 ||
1411             (td->td_proc && td->td_proc->p_ucred->cr_prison != NULL &&
1412              inp->inp_laddr.s_addr == INADDR_ANY)) {
1413                 error = in_pcbbind(inp, NULL, td);
1414                 if (error)
1415                         goto out;
1416         }
1417
1418         /*
1419          * Calculate the correct protocol processing thread.  The connect
1420          * operation must run there.
1421          */
1422         error = in_pcbladdr(inp, nam, &if_sin, td);
1423         if (error)
1424                 goto out;
1425         if (!prison_remote_ip(td, nam)) {
1426                 error = EAFNOSUPPORT; /* IPv6 only jail */
1427                 goto out;
1428         }
1429
1430         port = udp_addrport(sin->sin_addr.s_addr, sin->sin_port,
1431             inp->inp_laddr.s_addr != INADDR_ANY ?
1432             inp->inp_laddr.s_addr : if_sin->sin_addr.s_addr, inp->inp_lport);
1433         if (port != &curthread->td_msgport) {
1434                 struct route *ro = &inp->inp_route;
1435                 lwkt_msg_t lmsg = &msg->connect.base.lmsg;
1436                 int nm_flags = PRUC_RECONNECT;
1437
1438                 /*
1439                  * in_pcbladdr() may have allocated a route entry for us
1440                  * on the current CPU, but we need a route entry on the
1441                  * inpcb's owner CPU, so free it here.
1442                  */
1443                 if (ro->ro_rt != NULL)
1444                         RTFREE(ro->ro_rt);
1445                 bzero(ro, sizeof(*ro));
1446
1447                 if (inp->inp_flags & INP_WILDCARD) {
1448                         /*
1449                          * Remove this inpcb from the wildcard hash before
1450                          * the socket's msgport changes.
1451                          */
1452                         udp_remwildcardhash(inp);
1453                 }
1454
1455                 /*
1456                  * We are moving the protocol processing port the socket
1457                  * is on, we have to unlink here and re-link on the
1458                  * target cpu.
1459                  */
1460                 in_pcbunlink(inp, &udbinfo[mycpuid]);
1461                 msg->connect.nm_flags |= nm_flags;
1462
1463                 /* See the related comment in tcp_usrreq.c tcp_connect() */
1464                 lwkt_setmsg_receipt(lmsg, udp_sosetport);
1465                 lwkt_forwardmsg(port, lmsg);
1466                 /* msg invalid now */
1467                 return;
1468         }
1469         error = udp_connect_oncpu(inp, sin, if_sin);
1470 out:
1471         if (error && inp != NULL && inp->inp_lport != 0 &&
1472             (inp->inp_flags & INP_WILDCARD) == 0) {
1473                 boolean_t forwarded;
1474
1475                 /* Connect failed; put it to wildcard hash. */
1476                 forwarded = udp_inswildcardhash(inp, &msg->connect.base,
1477                     error);
1478                 if (forwarded) {
1479                         /*
1480                          * The message is further forwarded, so we are done
1481                          * here.
1482                          */
1483                         return;
1484                 }
1485         }
1486         lwkt_replymsg(&msg->connect.base.lmsg, error);
1487 }
1488
1489 static void
1490 udp_remwildcardhash(struct inpcb *inp)
1491 {
1492         int cpu;
1493
1494         KASSERT(inp->inp_pcbinfo == &udbinfo[mycpuid],
1495             ("not on owner cpu"));
1496
1497         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; ++cpu) {
1498                 if (cpu == mycpuid) {
1499                         /*
1500                          * This inpcb will be removed by the later
1501                          * in_pcbremwildcardhash().
1502                          */
1503                         continue;
1504                 }
1505                 in_pcbremwildcardhash_oncpu(inp, &udbinfo[cpu]);
1506         }
1507         in_pcbremwildcardhash(inp);
1508 }
1509
1510 static int
1511 udp_connect_oncpu(struct inpcb *inp, struct sockaddr_in *sin,
1512     struct sockaddr_in *if_sin)
1513 {
1514         struct socket *so = inp->inp_socket;
1515         struct inpcb *oinp;
1516
1517         oinp = in_pcblookup_hash(inp->inp_pcbinfo,
1518             sin->sin_addr, sin->sin_port,
1519             inp->inp_laddr.s_addr != INADDR_ANY ?
1520             inp->inp_laddr : if_sin->sin_addr, inp->inp_lport, FALSE, NULL);
1521         if (oinp != NULL)
1522                 return EADDRINUSE;
1523
1524         /*
1525          * No more errors can occur, finish adjusting the socket
1526          * and change the processing port to reflect the connected
1527          * socket.  Once set we can no longer safely mess with the
1528          * socket.
1529          */
1530
1531         if (inp->inp_flags & INP_WILDCARD)
1532                 udp_remwildcardhash(inp);
1533
1534         if (inp->inp_laddr.s_addr == INADDR_ANY)
1535                 inp->inp_laddr = if_sin->sin_addr;
1536         inp->inp_faddr = sin->sin_addr;
1537         inp->inp_fport = sin->sin_port;
1538         in_pcbinsconnhash(inp);
1539
1540         soisconnected(so);
1541
1542         return 0;
1543 }
1544
1545 static void
1546 udp_detach2(struct socket *so)
1547 {
1548         in_pcbdetach(so->so_pcb);
1549         sodiscard(so);
1550         sofree(so);
1551 }
1552
1553 static void
1554 udp_detach_final_dispatch(netmsg_t msg)
1555 {
1556         udp_detach2(msg->base.nm_so);
1557 }
1558
1559 static void
1560 udp_detach_oncpu_dispatch(netmsg_t msg)
1561 {
1562         struct netmsg_base *clomsg = &msg->base;
1563         struct socket *so = clomsg->nm_so;
1564         struct inpcb *inp = so->so_pcb;
1565         struct thread *td = curthread;
1566         int nextcpu, cpuid = mycpuid;
1567
1568         KASSERT(td->td_type == TD_TYPE_NETISR, ("not in netisr"));
1569
1570         if (inp->inp_flags & INP_WILDCARD) {
1571                 /*
1572                  * This inp will be removed on the inp's
1573                  * owner CPU later, so don't do it now.
1574                  */
1575                 if (&td->td_msgport != so->so_port)
1576                         in_pcbremwildcardhash_oncpu(inp, &udbinfo[cpuid]);
1577         }
1578
1579         if (cpuid == 0) {
1580                 /*
1581                  * Free and clear multicast socket option,
1582                  * which is only accessed in netisr0.
1583                  */
1584                 ip_freemoptions(inp->inp_moptions);
1585                 inp->inp_moptions = NULL;
1586         }
1587
1588         nextcpu = cpuid + 1;
1589         if (nextcpu < ncpus2) {
1590                 lwkt_forwardmsg(netisr_cpuport(nextcpu), &clomsg->lmsg);
1591         } else {
1592                 /*
1593                  * No one could see this inpcb now; destroy this
1594                  * inpcb in its owner netisr.
1595                  */
1596                 netmsg_init(clomsg, so, &netisr_apanic_rport, 0,
1597                     udp_detach_final_dispatch);
1598                 lwkt_sendmsg(so->so_port, &clomsg->lmsg);
1599         }
1600 }
1601
1602 static void
1603 udp_detach(netmsg_t msg)
1604 {
1605         struct socket *so = msg->detach.base.nm_so;
1606         struct netmsg_base *clomsg;
1607         struct inpcb *inp;
1608
1609         inp = so->so_pcb;
1610         if (inp == NULL) {
1611                 lwkt_replymsg(&msg->detach.base.lmsg, EINVAL);
1612                 return;
1613         }
1614
1615         /*
1616          * Reply EJUSTRETURN ASAP, we will call sodiscard() and
1617          * sofree() later.
1618          */
1619         lwkt_replymsg(&msg->detach.base.lmsg, EJUSTRETURN);
1620
1621         if (ncpus == 1) {
1622                 /* Only one CPU, detach the inpcb directly. */
1623                 udp_detach2(so);
1624                 return;
1625         }
1626
1627         /*
1628          * Remove this inpcb from the inpcb list first, so that
1629          * no one could find this inpcb from the inpcb list.
1630          */
1631         in_pcbofflist(inp);
1632
1633         /*
1634          * Go through netisrs which process UDP to make sure
1635          * no one could find this inpcb anymore.
1636          */
1637         clomsg = &so->so_clomsg;
1638         netmsg_init(clomsg, so, &netisr_apanic_rport, MSGF_IGNSOPORT,
1639             udp_detach_oncpu_dispatch);
1640         lwkt_sendmsg(netisr_cpuport(0), &clomsg->lmsg);
1641 }
1642
1643 static void
1644 udp_disconnect(netmsg_t msg)
1645 {
1646         struct socket *so = msg->disconnect.base.nm_so;
1647         struct inpcb *inp;
1648         boolean_t forwarded;
1649         int error = 0;
1650
1651         inp = so->so_pcb;
1652         if (inp == NULL) {
1653                 error = EINVAL;
1654                 goto out;
1655         }
1656         if (inp->inp_faddr.s_addr == INADDR_ANY) {
1657                 error = ENOTCONN;
1658                 goto out;
1659         }
1660
1661         soclrstate(so, SS_ISCONNECTED);         /* XXX */
1662
1663         in_pcbdisconnect(inp);
1664
1665         /*
1666          * Follow traditional BSD behavior and retain the local port
1667          * binding.  But, fix the old misbehavior of overwriting any
1668          * previously bound local address.
1669          */
1670         if (!(inp->inp_flags & INP_WASBOUND_NOTANY))
1671                 inp->inp_laddr.s_addr = INADDR_ANY;
1672
1673         if (so->so_state & SS_ISCLOSING) {
1674                 /*
1675                  * If this socket is being closed, there is no need
1676                  * to put this socket back into wildcard hash table.
1677                  */
1678                 error = 0;
1679                 goto out;
1680         }
1681
1682         forwarded = udp_inswildcardhash(inp, &msg->disconnect.base, 0);
1683         if (forwarded) {
1684                 /*
1685                  * The message is further forwarded, so we are done
1686                  * here.
1687                  */
1688                 return;
1689         }
1690 out:
1691         lwkt_replymsg(&msg->disconnect.base.lmsg, error);
1692 }
1693
1694 void
1695 udp_shutdown(netmsg_t msg)
1696 {
1697         struct socket *so = msg->shutdown.base.nm_so;
1698         struct inpcb *inp;
1699         int error;
1700
1701         inp = so->so_pcb;
1702         if (inp) {
1703                 socantsendmore(so);
1704                 error = 0;
1705         } else {
1706                 error = EINVAL;
1707         }
1708         lwkt_replymsg(&msg->shutdown.base.lmsg, error);
1709 }
1710
1711 struct pr_usrreqs udp_usrreqs = {
1712         .pru_abort = udp_abort,
1713         .pru_accept = pr_generic_notsupp,
1714         .pru_attach = udp_attach,
1715         .pru_bind = udp_bind,
1716         .pru_connect = udp_connect,
1717         .pru_connect2 = pr_generic_notsupp,
1718         .pru_control = in_control_dispatch,
1719         .pru_detach = udp_detach,
1720         .pru_disconnect = udp_disconnect,
1721         .pru_listen = pr_generic_notsupp,
1722         .pru_peeraddr = in_setpeeraddr_dispatch,
1723         .pru_rcvd = pr_generic_notsupp,
1724         .pru_rcvoob = pr_generic_notsupp,
1725         .pru_send = udp_send,
1726         .pru_sense = pru_sense_null,
1727         .pru_shutdown = udp_shutdown,
1728         .pru_sockaddr = in_setsockaddr_dispatch,
1729         .pru_sosend = sosendudp,
1730         .pru_soreceive = soreceive
1731 };