00bd9429d9ca303aded5a363e9cf4b9ba2548601
[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  * $DragonFly: src/sys/netinet/tcp_subr.c,v 1.63 2008/11/11 10:46:58 sephe Exp $
69  */
70
71 #include "opt_compat.h"
72 #include "opt_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/socket.h>
89 #include <sys/socketvar.h>
90 #include <sys/protosw.h>
91 #include <sys/random.h>
92 #include <sys/in_cksum.h>
93 #include <sys/ktr.h>
94
95 #include <vm/vm_zone.h>
96
97 #include <net/route.h>
98 #include <net/if.h>
99 #include <net/netisr.h>
100
101 #define _IP_VHL
102 #include <netinet/in.h>
103 #include <netinet/in_systm.h>
104 #include <netinet/ip.h>
105 #include <netinet/ip6.h>
106 #include <netinet/in_pcb.h>
107 #include <netinet6/in6_pcb.h>
108 #include <netinet/in_var.h>
109 #include <netinet/ip_var.h>
110 #include <netinet6/ip6_var.h>
111 #include <netinet/ip_icmp.h>
112 #ifdef INET6
113 #include <netinet/icmp6.h>
114 #endif
115 #include <netinet/tcp.h>
116 #include <netinet/tcp_fsm.h>
117 #include <netinet/tcp_seq.h>
118 #include <netinet/tcp_timer.h>
119 #include <netinet/tcp_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 #ifdef INET6
130 #include <netinet6/ipsec6.h>
131 #endif
132 #endif
133
134 #ifdef FAST_IPSEC
135 #include <netproto/ipsec/ipsec.h>
136 #ifdef INET6
137 #include <netproto/ipsec/ipsec6.h>
138 #endif
139 #define IPSEC
140 #endif
141
142 #include <sys/md5.h>
143 #include <sys/msgport2.h>
144 #include <machine/smp.h>
145
146 #include <net/netmsg2.h>
147
148 #if !defined(KTR_TCP)
149 #define KTR_TCP         KTR_ALL
150 #endif
151 KTR_INFO_MASTER(tcp);
152 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, rxmsg, 0, "tcp getmsg", 0);
153 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, wait, 1, "tcp waitmsg", 0);
154 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, delayed, 2, "tcp execute delayed ops", 0);
155 #define logtcp(name)    KTR_LOG(tcp_ ## name)
156
157 struct inpcbinfo tcbinfo[MAXCPU];
158 struct tcpcbackqhead tcpcbackq[MAXCPU];
159
160 int tcp_mpsafe_proto = 0;
161 TUNABLE_INT("net.inet.tcp.mpsafe_proto", &tcp_mpsafe_proto);
162
163 static int tcp_mpsafe_thread = 0;
164 TUNABLE_INT("net.inet.tcp.mpsafe_thread", &tcp_mpsafe_thread);
165 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, mpsafe_thread, CTLFLAG_RW,
166            &tcp_mpsafe_thread, 0,
167            "0:BGL, 1:Adaptive BGL, 2:No BGL(experimental)");
168
169 int tcp_mssdflt = TCP_MSS;
170 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW,
171     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
172
173 #ifdef INET6
174 int tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
175 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt, CTLFLAG_RW,
176     &tcp_v6mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
177 #endif
178
179 #if 0
180 static int tcp_rttdflt = TCPTV_SRTTDFLT / PR_SLOWHZ;
181 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_RTTDFLT, rttdflt, CTLFLAG_RW,
182     &tcp_rttdflt, 0, "Default maximum TCP Round Trip Time");
183 #endif
184
185 int tcp_do_rfc1323 = 1;
186 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW,
187     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
188
189 int tcp_do_rfc1644 = 0;
190 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1644, rfc1644, CTLFLAG_RW,
191     &tcp_do_rfc1644, 0, "Enable rfc1644 (TTCP) extensions");
192
193 static int tcp_tcbhashsize = 0;
194 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RD,
195      &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control block hashtable");
196
197 static int do_tcpdrain = 1;
198 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW, &do_tcpdrain, 0,
199      "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
200
201 /* XXX JH */
202 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, pcbcount, CTLFLAG_RD,
203     &tcbinfo[0].ipi_count, 0, "Number of active PCBs");
204
205 static int icmp_may_rst = 1;
206 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW, &icmp_may_rst, 0,
207     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
208
209 static int tcp_isn_reseed_interval = 0;
210 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
211     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
212
213 /*
214  * TCP bandwidth limiting sysctls.  Note that the default lower bound of
215  * 1024 exists only for debugging.  A good production default would be
216  * something like 6100.
217  */
218 static int tcp_inflight_enable = 0;
219 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_enable, CTLFLAG_RW,
220     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
221
222 static int tcp_inflight_debug = 0;
223 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_debug, CTLFLAG_RW,
224     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
225
226 static int tcp_inflight_min = 6144;
227 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_min, CTLFLAG_RW,
228     &tcp_inflight_min, 0, "Lower bound for TCP inflight window");
229
230 static int tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
231 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_max, CTLFLAG_RW,
232     &tcp_inflight_max, 0, "Upper bound for TCP inflight window");
233
234 static int tcp_inflight_stab = 20;
235 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_stab, CTLFLAG_RW,
236     &tcp_inflight_stab, 0, "Slop in maximal packets / 10 (20 = 2 packets)");
237
238 static MALLOC_DEFINE(M_TCPTEMP, "tcptemp", "TCP Templates for Keepalives");
239 static struct malloc_pipe tcptemp_mpipe;
240
241 static void tcp_willblock(int);
242 static void tcp_cleartaocache (void);
243 static void tcp_notify (struct inpcb *, int);
244
245 struct tcp_stats tcpstats_percpu[MAXCPU];
246 #ifdef SMP
247 static int
248 sysctl_tcpstats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
249 {
250         int cpu, error = 0;
251
252         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
253                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, &tcpstats_percpu[cpu],
254                                         sizeof(struct tcp_stats))))
255                         break;
256                 if ((error = SYSCTL_IN(req, &tcpstats_percpu[cpu],
257                                        sizeof(struct tcp_stats))))
258                         break;
259         }
260
261         return (error);
262 }
263 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
264     0, 0, sysctl_tcpstats, "S,tcp_stats", "TCP statistics");
265 #else
266 SYSCTL_STRUCT(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, CTLFLAG_RW,
267     &tcpstat, tcp_stats, "TCP statistics");
268 #endif
269
270 /*
271  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
272  *
273  * Note that this can be overridden by the kernel environment
274  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
275  */
276 #ifndef TCBHASHSIZE
277 #define TCBHASHSIZE     512
278 #endif
279
280 /*
281  * This is the actual shape of what we allocate using the zone
282  * allocator.  Doing it this way allows us to protect both structures
283  * using the same generation count, and also eliminates the overhead
284  * of allocating tcpcbs separately.  By hiding the structure here,
285  * we avoid changing most of the rest of the code (although it needs
286  * to be changed, eventually, for greater efficiency).
287  */
288 #define ALIGNMENT       32
289 #define ALIGNM1         (ALIGNMENT - 1)
290 struct  inp_tp {
291         union {
292                 struct  inpcb inp;
293                 char    align[(sizeof(struct inpcb) + ALIGNM1) & ~ALIGNM1];
294         } inp_tp_u;
295         struct  tcpcb tcb;
296         struct  callout inp_tp_rexmt, inp_tp_persist, inp_tp_keep, inp_tp_2msl;
297         struct  callout inp_tp_delack;
298         struct  netmsg_tcp_timer inp_tp_timermsg;
299 };
300 #undef ALIGNMENT
301 #undef ALIGNM1
302
303 /*
304  * Tcp initialization
305  */
306 void
307 tcp_init(void)
308 {
309         struct inpcbporthead *porthashbase;
310         u_long porthashmask;
311         struct vm_zone *ipi_zone;
312         int hashsize = TCBHASHSIZE;
313         int cpu;
314
315         /*
316          * note: tcptemp is used for keepalives, and it is ok for an
317          * allocation to fail so do not specify MPF_INT.
318          */
319         mpipe_init(&tcptemp_mpipe, M_TCPTEMP, sizeof(struct tcptemp),
320                     25, -1, 0, NULL);
321
322         tcp_ccgen = 1;
323         tcp_cleartaocache();
324
325         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
326         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
327         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
328         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
329         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
330         tcp_msl = TCPTV_MSL;
331         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
332         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
333
334         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
335         if (!powerof2(hashsize)) {
336                 kprintf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
337                 hashsize = 512; /* safe default */
338         }
339         tcp_tcbhashsize = hashsize;
340         porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB, &porthashmask);
341         ipi_zone = zinit("tcpcb", sizeof(struct inp_tp), maxsockets,
342                          ZONE_INTERRUPT, 0);
343
344         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
345                 in_pcbinfo_init(&tcbinfo[cpu]);
346                 tcbinfo[cpu].cpu = cpu;
347                 tcbinfo[cpu].hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
348                     &tcbinfo[cpu].hashmask);
349                 tcbinfo[cpu].porthashbase = porthashbase;
350                 tcbinfo[cpu].porthashmask = porthashmask;
351                 tcbinfo[cpu].wildcardhashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
352                     &tcbinfo[cpu].wildcardhashmask);
353                 tcbinfo[cpu].ipi_zone = ipi_zone;
354                 TAILQ_INIT(&tcpcbackq[cpu]);
355         }
356
357         tcp_reass_maxseg = nmbclusters / 16;
358         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.reass.maxsegments", &tcp_reass_maxseg);
359
360 #ifdef INET6
361 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
362 #else
363 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
364 #endif
365         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
366                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
367         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
368                 panic("tcp_init");
369 #undef TCP_MINPROTOHDR
370
371         /*
372          * Initialize TCP statistics counters for each CPU.
373          */
374 #ifdef SMP
375         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
376                 bzero(&tcpstats_percpu[cpu], sizeof(struct tcp_stats));
377         }
378 #else
379         bzero(&tcpstat, sizeof(struct tcp_stats));
380 #endif
381
382         syncache_init();
383         tcp_thread_init();
384 }
385
386 void
387 tcpmsg_service_loop(void *dummy)
388 {
389         struct netmsg *msg;
390         int mplocked;
391
392         /*
393          * Thread was started with TDF_MPSAFE
394          */
395         mplocked = 0;
396
397         while ((msg = lwkt_waitport(&curthread->td_msgport, 0))) {
398                 do {
399                         logtcp(rxmsg);
400                         mplocked = netmsg_service(msg, tcp_mpsafe_thread,
401                                                   mplocked);
402                 } while ((msg = lwkt_getport(&curthread->td_msgport)) != NULL);
403
404                 logtcp(delayed);
405                 tcp_willblock(mplocked);
406                 logtcp(wait);
407         }
408 }
409
410 static void
411 tcp_willblock(int mplocked)
412 {
413         struct tcpcb *tp;
414         int cpu = mycpu->gd_cpuid;
415         int unlock = 0;
416
417         if (!mplocked && !tcp_mpsafe_proto) {
418                 if (TAILQ_EMPTY(&tcpcbackq[cpu]))
419                         return;
420
421                 get_mplock();
422                 mplocked = 1;
423                 unlock = 1;
424         }
425
426         while ((tp = TAILQ_FIRST(&tcpcbackq[cpu])) != NULL) {
427                 KKASSERT(tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ);
428                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
429                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[cpu], tp, t_outputq);
430                 tcp_output(tp);
431         }
432
433         if (unlock)
434                 rel_mplock();
435 }
436
437
438 /*
439  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
440  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
441  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
442  */
443 void
444 tcp_fillheaders(struct tcpcb *tp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
445 {
446         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
447         struct tcphdr *tcp_hdr = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
448
449 #ifdef INET6
450         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
451                 struct ip6_hdr *ip6;
452
453                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
454                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
455                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
456                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
457                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
458                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
459                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
460                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
461                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
462                 tcp_hdr->th_sum = 0;
463         } else
464 #endif
465         {
466                 struct ip *ip = (struct ip *) ip_ptr;
467
468                 ip->ip_vhl = IP_VHL_BORING;
469                 ip->ip_tos = 0;
470                 ip->ip_len = 0;
471                 ip->ip_id = 0;
472                 ip->ip_off = 0;
473                 ip->ip_ttl = 0;
474                 ip->ip_sum = 0;
475                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
476                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
477                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
478                 tcp_hdr->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr,
479                                     ip->ip_dst.s_addr,
480                                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP));
481         }
482
483         tcp_hdr->th_sport = inp->inp_lport;
484         tcp_hdr->th_dport = inp->inp_fport;
485         tcp_hdr->th_seq = 0;
486         tcp_hdr->th_ack = 0;
487         tcp_hdr->th_x2 = 0;
488         tcp_hdr->th_off = 5;
489         tcp_hdr->th_flags = 0;
490         tcp_hdr->th_win = 0;
491         tcp_hdr->th_urp = 0;
492 }
493
494 /*
495  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
496  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
497  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
498  */
499 struct tcptemp *
500 tcp_maketemplate(struct tcpcb *tp)
501 {
502         struct tcptemp *tmp;
503
504         if ((tmp = mpipe_alloc_nowait(&tcptemp_mpipe)) == NULL)
505                 return (NULL);
506         tcp_fillheaders(tp, &tmp->tt_ipgen, &tmp->tt_t);
507         return (tmp);
508 }
509
510 void
511 tcp_freetemplate(struct tcptemp *tmp)
512 {
513         mpipe_free(&tcptemp_mpipe, tmp);
514 }
515
516 /*
517  * Send a single message to the TCP at address specified by
518  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
519  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
520  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
521  * template for a connection.  If flags are given then we send
522  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
523  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
524  *
525  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
526  * segment are as specified by the parameters.
527  *
528  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
529  */
530 void
531 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
532             tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
533 {
534         int tlen;
535         int win = 0;
536         struct route *ro = NULL;
537         struct route sro;
538         struct ip *ip = ipgen;
539         struct tcphdr *nth;
540         int ipflags = 0;
541         struct route_in6 *ro6 = NULL;
542         struct route_in6 sro6;
543         struct ip6_hdr *ip6 = ipgen;
544         boolean_t use_tmpro = TRUE;
545 #ifdef INET6
546         boolean_t isipv6 = (IP_VHL_V(ip->ip_vhl) == 6);
547 #else
548         const boolean_t isipv6 = FALSE;
549 #endif
550
551         if (tp != NULL) {
552                 if (!(flags & TH_RST)) {
553                         win = ssb_space(&tp->t_inpcb->inp_socket->so_rcv);
554                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
555                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
556                 }
557                 /*
558                  * Don't use the route cache of a listen socket,
559                  * it is not MPSAFE; use temporary route cache.
560                  */
561                 if (tp->t_state != TCPS_LISTEN) {
562                         if (isipv6)
563                                 ro6 = &tp->t_inpcb->in6p_route;
564                         else
565                                 ro = &tp->t_inpcb->inp_route;
566                         use_tmpro = FALSE;
567                 }
568         }
569         if (use_tmpro) {
570                 if (isipv6) {
571                         ro6 = &sro6;
572                         bzero(ro6, sizeof *ro6);
573                 } else {
574                         ro = &sro;
575                         bzero(ro, sizeof *ro);
576                 }
577         }
578         if (m == NULL) {
579                 m = m_gethdr(MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
580                 if (m == NULL)
581                         return;
582                 tlen = 0;
583                 m->m_data += max_linkhdr;
584                 if (isipv6) {
585                         bcopy(ip6, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip6_hdr));
586                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
587                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
588                 } else {
589                         bcopy(ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
590                         ip = mtod(m, struct ip *);
591                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
592                 }
593                 bcopy(th, nth, sizeof(struct tcphdr));
594                 flags = TH_ACK;
595         } else {
596                 m_freem(m->m_next);
597                 m->m_next = NULL;
598                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
599                 /* m_len is set later */
600                 tlen = 0;
601 #define xchg(a, b, type) { type t; t = a; a = b; b = t; }
602                 if (isipv6) {
603                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
604                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
605                 } else {
606                         xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
607                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
608                 }
609                 if (th != nth) {
610                         /*
611                          * this is usually a case when an extension header
612                          * exists between the IPv6 header and the
613                          * TCP header.
614                          */
615                         nth->th_sport = th->th_sport;
616                         nth->th_dport = th->th_dport;
617                 }
618                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
619 #undef xchg
620         }
621         if (isipv6) {
622                 ip6->ip6_flow = 0;
623                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
624                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
625                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof(struct tcphdr) + tlen));
626                 tlen += sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
627         } else {
628                 tlen += sizeof(struct tcpiphdr);
629                 ip->ip_len = tlen;
630                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
631         }
632         m->m_len = tlen;
633         m->m_pkthdr.len = tlen;
634         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *) NULL;
635         nth->th_seq = htonl(seq);
636         nth->th_ack = htonl(ack);
637         nth->th_x2 = 0;
638         nth->th_off = sizeof(struct tcphdr) >> 2;
639         nth->th_flags = flags;
640         if (tp != NULL)
641                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
642         else
643                 nth->th_win = htons((u_short)win);
644         nth->th_urp = 0;
645         if (isipv6) {
646                 nth->th_sum = 0;
647                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
648                                         sizeof(struct ip6_hdr),
649                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
650                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp ? tp->t_inpcb : NULL,
651                                                (ro6 && ro6->ro_rt) ?
652                                                 ro6->ro_rt->rt_ifp : NULL);
653         } else {
654                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
655                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
656                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
657                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
658         }
659 #ifdef TCPDEBUG
660         if (tp == NULL || (tp->t_inpcb->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
661                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
662 #endif
663         if (isipv6) {
664                 ip6_output(m, NULL, ro6, ipflags, NULL, NULL,
665                            tp ? tp->t_inpcb : NULL);
666                 if ((ro6 == &sro6) && (ro6->ro_rt != NULL)) {
667                         RTFREE(ro6->ro_rt);
668                         ro6->ro_rt = NULL;
669                 }
670         } else {
671                 ip_output(m, NULL, ro, ipflags, NULL, tp ? tp->t_inpcb : NULL);
672                 if ((ro == &sro) && (ro->ro_rt != NULL)) {
673                         RTFREE(ro->ro_rt);
674                         ro->ro_rt = NULL;
675                 }
676         }
677 }
678
679 /*
680  * Create a new TCP control block, making an
681  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
682  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
683  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
684  */
685 struct tcpcb *
686 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
687 {
688         struct inp_tp *it;
689         struct tcpcb *tp;
690 #ifdef INET6
691         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
692 #else
693         const boolean_t isipv6 = FALSE;
694 #endif
695
696         it = (struct inp_tp *)inp;
697         tp = &it->tcb;
698         bzero(tp, sizeof(struct tcpcb));
699         LIST_INIT(&tp->t_segq);
700         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd = isipv6 ? tcp_v6mssdflt : tcp_mssdflt;
701
702         /* Set up our timeouts. */
703         callout_init(tp->tt_rexmt = &it->inp_tp_rexmt);
704         callout_init(tp->tt_persist = &it->inp_tp_persist);
705         callout_init(tp->tt_keep = &it->inp_tp_keep);
706         callout_init(tp->tt_2msl = &it->inp_tp_2msl);
707         callout_init(tp->tt_delack = &it->inp_tp_delack);
708
709         tp->tt_msg = &it->inp_tp_timermsg;
710         if (isipv6) {
711                 /* Don't mess with IPv6; always create timer message */
712                 tcp_create_timermsg(tp);
713         } else {
714                 /*
715                  * Zero out timer message.  We don't create it here,
716                  * since the current CPU may not be the owner of this
717                  * inpcb.
718                  */
719                 bzero(tp->tt_msg, sizeof(*tp->tt_msg));
720         }
721
722         if (tcp_do_rfc1323)
723                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE | TF_REQ_TSTMP);
724         if (tcp_do_rfc1644)
725                 tp->t_flags |= TF_REQ_CC;
726         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
727         tp->t_state = TCPS_CLOSED;
728         /*
729          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
730          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
731          * reasonable initial retransmit time.
732          */
733         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
734         tp->t_rttvar =
735             ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
736         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
737         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
738         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
739         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
740         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
741         tp->t_rcvtime = ticks;
742         /*
743          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
744          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
745          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
746          */
747         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
748         inp->inp_ppcb = tp;
749         tcp_sack_tcpcb_init(tp);
750         return (tp);            /* XXX */
751 }
752
753 /*
754  * Drop a TCP connection, reporting the specified error.
755  * If connection is synchronized, then send a RST to peer.
756  */
757 struct tcpcb *
758 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int error)
759 {
760         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
761
762         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
763                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
764                 tcp_output(tp);
765                 tcpstat.tcps_drops++;
766         } else
767                 tcpstat.tcps_conndrops++;
768         if (error == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
769                 error = tp->t_softerror;
770         so->so_error = error;
771         return (tcp_close(tp));
772 }
773
774 #ifdef SMP
775
776 struct netmsg_remwildcard {
777         struct netmsg           nm_netmsg;
778         struct inpcb            *nm_inp;
779         struct inpcbinfo        *nm_pcbinfo;
780 #if defined(INET6)
781         int                     nm_isinet6;
782 #else
783         int                     nm_unused01;
784 #endif
785 };
786
787 /*
788  * Wildcard inpcb's on SMP boxes must be removed from all cpus before the
789  * inp can be detached.  We do this by cycling through the cpus, ending up
790  * on the cpu controlling the inp last and then doing the disconnect.
791  */
792 static void
793 in_pcbremwildcardhash_handler(struct netmsg *msg0)
794 {
795         struct netmsg_remwildcard *msg = (struct netmsg_remwildcard *)msg0;
796         int cpu;
797
798         cpu = msg->nm_pcbinfo->cpu;
799
800         if (cpu == msg->nm_inp->inp_pcbinfo->cpu) {
801                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
802 #ifdef INET6
803                 if (msg->nm_isinet6)
804                         in6_pcbdetach(msg->nm_inp);
805                 else
806 #endif
807                         in_pcbdetach(msg->nm_inp);
808                 lwkt_replymsg(&msg->nm_netmsg.nm_lmsg, 0);
809         } else {
810                 in_pcbremwildcardhash_oncpu(msg->nm_inp, msg->nm_pcbinfo);
811                 cpu = (cpu + 1) % ncpus2;
812                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
813                 lwkt_forwardmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
814         }
815 }
816
817 #endif
818
819 /*
820  * Close a TCP control block:
821  *      discard all space held by the tcp
822  *      discard internet protocol block
823  *      wake up any sleepers
824  */
825 struct tcpcb *
826 tcp_close(struct tcpcb *tp)
827 {
828         struct tseg_qent *q;
829         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
830         struct socket *so = inp->inp_socket;
831         struct rtentry *rt;
832         boolean_t dosavessthresh;
833 #ifdef SMP
834         int cpu;
835 #endif
836 #ifdef INET6
837         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
838         boolean_t isafinet6 = (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6) != 0);
839 #else
840         const boolean_t isipv6 = FALSE;
841 #endif
842
843         /*
844          * The tp is not instantly destroyed in the wildcard case.  Setting
845          * the state to TCPS_TERMINATING will prevent the TCP stack from
846          * messing with it, though it should be noted that this change may
847          * not take effect on other cpus until we have chained the wildcard
848          * hash removal.
849          *
850          * XXX we currently depend on the BGL to synchronize the tp->t_state
851          * update and prevent other tcp protocol threads from accepting new
852          * connections on the listen socket we might be trying to close down.
853          */
854         KKASSERT(tp->t_state != TCPS_TERMINATING);
855         tp->t_state = TCPS_TERMINATING;
856
857         /*
858          * Make sure that all of our timers are stopped before we
859          * delete the PCB.
860          */
861         callout_stop(tp->tt_rexmt);
862         callout_stop(tp->tt_persist);
863         callout_stop(tp->tt_keep);
864         callout_stop(tp->tt_2msl);
865         callout_stop(tp->tt_delack);
866
867         if (tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ) {
868                 KKASSERT(tp->tt_cpu == mycpu->gd_cpuid);
869                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[tp->tt_cpu], tp, t_outputq);
870                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
871         }
872
873         /*
874          * If we got enough samples through the srtt filter,
875          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
876          * 'Enough' is arbitrarily defined as the 16 samples.
877          * 16 samples is enough for the srtt filter to converge
878          * to within 5% of the correct value; fewer samples and
879          * we could save a very bogus rtt.
880          *
881          * Don't update the default route's characteristics and don't
882          * update anything that the user "locked".
883          */
884         if (tp->t_rttupdated >= 16) {
885                 u_long i = 0;
886
887                 if (isipv6) {
888                         struct sockaddr_in6 *sin6;
889
890                         if ((rt = inp->in6p_route.ro_rt) == NULL)
891                                 goto no_valid_rt;
892                         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)rt_key(rt);
893                         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&sin6->sin6_addr))
894                                 goto no_valid_rt;
895                 } else
896                         if ((rt = inp->inp_route.ro_rt) == NULL ||
897                             ((struct sockaddr_in *)rt_key(rt))->
898                              sin_addr.s_addr == INADDR_ANY)
899                                 goto no_valid_rt;
900
901                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTT)) {
902                         i = tp->t_srtt * (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTT_SCALE));
903                         if (rt->rt_rmx.rmx_rtt && i)
904                                 /*
905                                  * filter this update to half the old & half
906                                  * the new values, converting scale.
907                                  * See route.h and tcp_var.h for a
908                                  * description of the scaling constants.
909                                  */
910                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt =
911                                     (rt->rt_rmx.rmx_rtt + i) / 2;
912                         else
913                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt = i;
914                         tcpstat.tcps_cachedrtt++;
915                 }
916                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTTVAR)) {
917                         i = tp->t_rttvar *
918                             (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTTVAR_SCALE));
919                         if (rt->rt_rmx.rmx_rttvar && i)
920                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar =
921                                     (rt->rt_rmx.rmx_rttvar + i) / 2;
922                         else
923                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar = i;
924                         tcpstat.tcps_cachedrttvar++;
925                 }
926                 /*
927                  * The old comment here said:
928                  * update the pipelimit (ssthresh) if it has been updated
929                  * already or if a pipesize was specified & the threshhold
930                  * got below half the pipesize.  I.e., wait for bad news
931                  * before we start updating, then update on both good
932                  * and bad news.
933                  *
934                  * But we want to save the ssthresh even if no pipesize is
935                  * specified explicitly in the route, because such
936                  * connections still have an implicit pipesize specified
937                  * by the global tcp_sendspace.  In the absence of a reliable
938                  * way to calculate the pipesize, it will have to do.
939                  */
940                 i = tp->snd_ssthresh;
941                 if (rt->rt_rmx.rmx_sendpipe != 0)
942                         dosavessthresh = (i < rt->rt_rmx.rmx_sendpipe/2);
943                 else
944                         dosavessthresh = (i < so->so_snd.ssb_hiwat/2);
945                 if (dosavessthresh ||
946                     (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_SSTHRESH) && (i != 0) &&
947                      (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh != 0))) {
948                         /*
949                          * convert the limit from user data bytes to
950                          * packets then to packet data bytes.
951                          */
952                         i = (i + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
953                         if (i < 2)
954                                 i = 2;
955                         i *= tp->t_maxseg +
956                              (isipv6 ?
957                               sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
958                               sizeof(struct tcpiphdr));
959                         if (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh)
960                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh =
961                                     (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh + i) / 2;
962                         else
963                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh = i;
964                         tcpstat.tcps_cachedssthresh++;
965                 }
966         }
967
968 no_valid_rt:
969         /* free the reassembly queue, if any */
970         while((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
971                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
972                 m_freem(q->tqe_m);
973                 FREE(q, M_TSEGQ);
974                 tcp_reass_qsize--;
975         }
976         /* throw away SACK blocks in scoreboard*/
977         if (TCP_DO_SACK(tp))
978                 tcp_sack_cleanup(&tp->scb);
979
980         inp->inp_ppcb = NULL;
981         soisdisconnected(so);
982
983         tcp_destroy_timermsg(tp);
984
985         /*
986          * Discard the inp.  In the SMP case a wildcard inp's hash (created
987          * by a listen socket or an INADDR_ANY udp socket) is replicated
988          * for each protocol thread and must be removed in the context of
989          * that thread.  This is accomplished by chaining the message
990          * through the cpus.
991          *
992          * If the inp is not wildcarded we simply detach, which will remove
993          * the any hashes still present for this inp.
994          */
995 #ifdef SMP
996         if (inp->inp_flags & INP_WILDCARD_MP) {
997                 struct netmsg_remwildcard *msg;
998
999                 cpu = (inp->inp_pcbinfo->cpu + 1) % ncpus2;
1000                 msg = kmalloc(sizeof(struct netmsg_remwildcard),
1001                               M_LWKTMSG, M_INTWAIT);
1002                 netmsg_init(&msg->nm_netmsg, &netisr_afree_rport, 0,
1003                             in_pcbremwildcardhash_handler);
1004 #ifdef INET6
1005                 msg->nm_isinet6 = isafinet6;
1006 #endif
1007                 msg->nm_inp = inp;
1008                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
1009                 lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
1010         } else
1011 #endif
1012         {
1013                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
1014 #ifdef INET6
1015                 if (isafinet6)
1016                         in6_pcbdetach(inp);
1017                 else
1018 #endif
1019                         in_pcbdetach(inp);
1020         }
1021         tcpstat.tcps_closed++;
1022         return (NULL);
1023 }
1024
1025 static __inline void
1026 tcp_drain_oncpu(struct inpcbhead *head)
1027 {
1028         struct inpcb *inpb;
1029         struct tcpcb *tcpb;
1030         struct tseg_qent *te;
1031
1032         LIST_FOREACH(inpb, head, inp_list) {
1033                 if (inpb->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1034                         continue;
1035                 if ((tcpb = intotcpcb(inpb))) {
1036                         while ((te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq)) != NULL) {
1037                                 LIST_REMOVE(te, tqe_q);
1038                                 m_freem(te->tqe_m);
1039                                 FREE(te, M_TSEGQ);
1040                                 tcp_reass_qsize--;
1041                         }
1042                 }
1043         }
1044 }
1045
1046 #ifdef SMP
1047 struct netmsg_tcp_drain {
1048         struct netmsg           nm_netmsg;
1049         struct inpcbhead        *nm_head;
1050 };
1051
1052 static void
1053 tcp_drain_handler(netmsg_t netmsg)
1054 {
1055         struct netmsg_tcp_drain *nm = (void *)netmsg;
1056
1057         tcp_drain_oncpu(nm->nm_head);
1058         lwkt_replymsg(&nm->nm_netmsg.nm_lmsg, 0);
1059 }
1060 #endif
1061
1062 void
1063 tcp_drain(void)
1064 {
1065 #ifdef SMP
1066         int cpu;
1067 #endif
1068
1069         if (!do_tcpdrain)
1070                 return;
1071
1072         /*
1073          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
1074          * if there is one...
1075          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
1076          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
1077          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
1078          *      useful.
1079          */
1080 #ifdef SMP
1081         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1082                 struct netmsg_tcp_drain *msg;
1083
1084                 if (cpu == mycpu->gd_cpuid) {
1085                         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[cpu].pcblisthead);
1086                 } else {
1087                         msg = kmalloc(sizeof(struct netmsg_tcp_drain),
1088                                     M_LWKTMSG, M_NOWAIT);
1089                         if (msg == NULL)
1090                                 continue;
1091                         netmsg_init(&msg->nm_netmsg, &netisr_afree_rport, 0,
1092                                     tcp_drain_handler);
1093                         msg->nm_head = &tcbinfo[cpu].pcblisthead;
1094                         lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
1095                 }
1096         }
1097 #else
1098         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[0].pcblisthead);
1099 #endif
1100 }
1101
1102 /*
1103  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
1104  * store error as soft error, but wake up user
1105  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
1106  *
1107  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
1108  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
1109  */
1110 static void
1111 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
1112 {
1113         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1114
1115         /*
1116          * Ignore some errors if we are hooked up.
1117          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
1118          * and receives a second error, give up now.  This is better
1119          * than waiting a long time to establish a connection that
1120          * can never complete.
1121          */
1122         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1123              (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
1124               error == EHOSTDOWN)) {
1125                 return;
1126         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
1127             tp->t_softerror)
1128                 tcp_drop(tp, error);
1129         else
1130                 tp->t_softerror = error;
1131 #if 0
1132         wakeup(&so->so_timeo);
1133         sorwakeup(so);
1134         sowwakeup(so);
1135 #endif
1136 }
1137
1138 static int
1139 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1140 {
1141         int error, i, n;
1142         struct inpcb *marker;
1143         struct inpcb *inp;
1144         inp_gen_t gencnt;
1145         globaldata_t gd;
1146         int origcpu, ccpu;
1147
1148         error = 0;
1149         n = 0;
1150
1151         /*
1152          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
1153          * resource-intensive to repeat twice on every request.
1154          */
1155         if (req->oldptr == NULL) {
1156                 for (ccpu = 0; ccpu < ncpus; ++ccpu) {
1157                         gd = globaldata_find(ccpu);
1158                         n += tcbinfo[gd->gd_cpuid].ipi_count;
1159                 }
1160                 req->oldidx = (n + n/8 + 10) * sizeof(struct xtcpcb);
1161                 return (0);
1162         }
1163
1164         if (req->newptr != NULL)
1165                 return (EPERM);
1166
1167         marker = kmalloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1168         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1169
1170         /*
1171          * OK, now we're committed to doing something.  Run the inpcb list
1172          * for each cpu in the system and construct the output.  Use a
1173          * list placemarker to deal with list changes occuring during
1174          * copyout blockages (but otherwise depend on being on the correct
1175          * cpu to avoid races).
1176          */
1177         origcpu = mycpu->gd_cpuid;
1178         for (ccpu = 1; ccpu <= ncpus && error == 0; ++ccpu) {
1179                 globaldata_t rgd;
1180                 caddr_t inp_ppcb;
1181                 struct xtcpcb xt;
1182                 int cpu_id;
1183
1184                 cpu_id = (origcpu + ccpu) % ncpus;
1185                 if ((smp_active_mask & (1 << cpu_id)) == 0)
1186                         continue;
1187                 rgd = globaldata_find(cpu_id);
1188                 lwkt_setcpu_self(rgd);
1189
1190                 gencnt = tcbinfo[cpu_id].ipi_gencnt;
1191                 n = tcbinfo[cpu_id].ipi_count;
1192
1193                 LIST_INSERT_HEAD(&tcbinfo[cpu_id].pcblisthead, marker, inp_list);
1194                 i = 0;
1195                 while ((inp = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL && i < n) {
1196                         /*
1197                          * process a snapshot of pcbs, ignoring placemarkers
1198                          * and using our own to allow SYSCTL_OUT to block.
1199                          */
1200                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1201                         LIST_INSERT_AFTER(inp, marker, inp_list);
1202
1203                         if (inp->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1204                                 continue;
1205                         if (inp->inp_gencnt > gencnt)
1206                                 continue;
1207                         if (prison_xinpcb(req->td, inp))
1208                                 continue;
1209
1210                         xt.xt_len = sizeof xt;
1211                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
1212                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
1213                         if (inp_ppcb != NULL)
1214                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1215                         else
1216                                 bzero(&xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1217                         if (inp->inp_socket)
1218                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
1219                         if ((error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt)) != 0)
1220                                 break;
1221                         ++i;
1222                 }
1223                 LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1224                 if (error == 0 && i < n) {
1225                         bzero(&xt, sizeof xt);
1226                         xt.xt_len = sizeof xt;
1227                         while (i < n) {
1228                                 error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
1229                                 if (error)
1230                                         break;
1231                                 ++i;
1232                         }
1233                 }
1234         }
1235
1236         /*
1237          * Make sure we are on the same cpu we were on originally, since
1238          * higher level callers expect this.  Also don't pollute caches with
1239          * migrated userland data by (eventually) returning to userland
1240          * on a different cpu.
1241          */
1242         lwkt_setcpu_self(globaldata_find(origcpu));
1243         kfree(marker, M_TEMP);
1244         return (error);
1245 }
1246
1247 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1248             tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1249
1250 static int
1251 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1252 {
1253         struct sockaddr_in addrs[2];
1254         struct inpcb *inp;
1255         int cpu;
1256         int error;
1257
1258         error = suser(req->td);
1259         if (error != 0)
1260                 return (error);
1261         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1262         if (error != 0)
1263                 return (error);
1264         crit_enter();
1265         cpu = tcp_addrcpu(addrs[1].sin_addr.s_addr, addrs[1].sin_port,
1266             addrs[0].sin_addr.s_addr, addrs[0].sin_port);
1267         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], addrs[1].sin_addr,
1268             addrs[1].sin_port, addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1269         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1270                 error = ENOENT;
1271                 goto out;
1272         }
1273         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1274 out:
1275         crit_exit();
1276         return (error);
1277 }
1278
1279 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1280     0, 0, tcp_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP connection");
1281
1282 #ifdef INET6
1283 static int
1284 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1285 {
1286         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1287         struct inpcb *inp;
1288         int error;
1289         boolean_t mapped = FALSE;
1290
1291         error = suser(req->td);
1292         if (error != 0)
1293                 return (error);
1294         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1295         if (error != 0)
1296                 return (error);
1297         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1298                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1299                         mapped = TRUE;
1300                 else
1301                         return (EINVAL);
1302         }
1303         crit_enter();
1304         if (mapped) {
1305                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1306                     *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1307                     addrs[1].sin6_port,
1308                     *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1309                     addrs[0].sin6_port,
1310                     0, NULL);
1311         } else {
1312                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1313                     &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1314                     &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port,
1315                     0, NULL);
1316         }
1317         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1318                 error = ENOENT;
1319                 goto out;
1320         }
1321         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1322 out:
1323         crit_exit();
1324         return (error);
1325 }
1326
1327 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1328             0, 0,
1329             tcp6_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP6 connection");
1330 #endif
1331
1332 struct netmsg_tcp_notify {
1333         struct netmsg   nm_nmsg;
1334         void            (*nm_notify)(struct inpcb *, int);
1335         struct in_addr  nm_faddr;
1336         int             nm_arg;
1337 };
1338
1339 static void
1340 tcp_notifyall_oncpu(struct netmsg *netmsg)
1341 {
1342         struct netmsg_tcp_notify *nmsg = (struct netmsg_tcp_notify *)netmsg;
1343         int nextcpu;
1344
1345         in_pcbnotifyall(&tcbinfo[mycpuid].pcblisthead, nmsg->nm_faddr,
1346                         nmsg->nm_arg, nmsg->nm_notify);
1347
1348         nextcpu = mycpuid + 1;
1349         if (nextcpu < ncpus2)
1350                 lwkt_forwardmsg(tcp_cport(nextcpu), &netmsg->nm_lmsg);
1351         else
1352                 lwkt_replymsg(&netmsg->nm_lmsg, 0);
1353 }
1354
1355 void
1356 tcp_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *vip)
1357 {
1358         struct ip *ip = vip;
1359         struct tcphdr *th;
1360         struct in_addr faddr;
1361         struct inpcb *inp;
1362         struct tcpcb *tp;
1363         void (*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1364         tcp_seq icmpseq;
1365         int arg, cpu;
1366
1367         if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0) {
1368                 return;
1369         }
1370
1371         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1372         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1373                 return;
1374
1375         arg = inetctlerrmap[cmd];
1376         if (cmd == PRC_QUENCH) {
1377                 notify = tcp_quench;
1378         } else if (icmp_may_rst &&
1379                    (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1380                     cmd == PRC_UNREACH_PORT ||
1381                     cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) &&
1382                    ip != NULL) {
1383                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1384         } else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1385                 struct icmp *icmp = (struct icmp *)
1386                     ((caddr_t)ip - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1387
1388                 arg = ntohs(icmp->icmp_nextmtu);
1389                 notify = tcp_mtudisc;
1390         } else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd)) {
1391                 ip = NULL;
1392                 notify = in_rtchange;
1393         } else if (cmd == PRC_HOSTDEAD) {
1394                 ip = NULL;
1395         }
1396
1397         if (ip != NULL) {
1398                 crit_enter();
1399                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip +
1400                                        (IP_VHL_HL(ip->ip_vhl) << 2));
1401                 cpu = tcp_addrcpu(faddr.s_addr, th->th_dport,
1402                                   ip->ip_src.s_addr, th->th_sport);
1403                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], faddr, th->th_dport,
1404                                         ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1405                 if ((inp != NULL) && (inp->inp_socket != NULL)) {
1406                         icmpseq = htonl(th->th_seq);
1407                         tp = intotcpcb(inp);
1408                         if (SEQ_GEQ(icmpseq, tp->snd_una) &&
1409                             SEQ_LT(icmpseq, tp->snd_max))
1410                                 (*notify)(inp, arg);
1411                 } else {
1412                         struct in_conninfo inc;
1413
1414                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1415                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1416                         inc.inc_faddr = faddr;
1417                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1418 #ifdef INET6
1419                         inc.inc_isipv6 = 0;
1420 #endif
1421                         syncache_unreach(&inc, th);
1422                 }
1423                 crit_exit();
1424         } else {
1425                 struct netmsg_tcp_notify nmsg;
1426
1427                 KKASSERT(&curthread->td_msgport == cpu_portfn(0));
1428                 netmsg_init(&nmsg.nm_nmsg, &curthread->td_msgport, 0,
1429                             tcp_notifyall_oncpu);
1430                 nmsg.nm_faddr = faddr;
1431                 nmsg.nm_arg = arg;
1432                 nmsg.nm_notify = notify;
1433
1434                 lwkt_domsg(tcp_cport(0), &nmsg.nm_nmsg.nm_lmsg, 0);
1435         }
1436 }
1437
1438 #ifdef INET6
1439 void
1440 tcp6_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *d)
1441 {
1442         struct tcphdr th;
1443         void (*notify) (struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1444         struct ip6_hdr *ip6;
1445         struct mbuf *m;
1446         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1447         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1448         int off;
1449         struct tcp_portonly {
1450                 u_int16_t th_sport;
1451                 u_int16_t th_dport;
1452         } *thp;
1453         int arg;
1454
1455         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1456             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1457                 return;
1458
1459         arg = 0;
1460         if (cmd == PRC_QUENCH)
1461                 notify = tcp_quench;
1462         else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1463                 struct ip6ctlparam *ip6cp = d;
1464                 struct icmp6_hdr *icmp6 = ip6cp->ip6c_icmp6;
1465
1466                 arg = ntohl(icmp6->icmp6_mtu);
1467                 notify = tcp_mtudisc;
1468         } else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1469                  ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0)) {
1470                 return;
1471         }
1472
1473         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1474         if (d != NULL) {
1475                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1476                 m = ip6cp->ip6c_m;
1477                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1478                 off = ip6cp->ip6c_off;
1479                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1480         } else {
1481                 m = NULL;
1482                 ip6 = NULL;
1483                 off = 0;        /* fool gcc */
1484                 sa6_src = &sa6_any;
1485         }
1486
1487         if (ip6 != NULL) {
1488                 struct in_conninfo inc;
1489                 /*
1490                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1491                  * M and OFF are valid.
1492                  */
1493
1494                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1495                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof *thp)
1496                         return;
1497
1498                 bzero(&th, sizeof th);
1499                 m_copydata(m, off, sizeof *thp, (caddr_t)&th);
1500
1501                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, th.th_dport,
1502                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1503                     th.th_sport, cmd, arg, notify);
1504
1505                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1506                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1507                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1508                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1509                 inc.inc_isipv6 = 1;
1510                 syncache_unreach(&inc, &th);
1511         } else
1512                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, 0,
1513                     (const struct sockaddr *)sa6_src, 0, cmd, arg, notify);
1514 }
1515 #endif
1516
1517 /*
1518  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1519  *
1520  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1521  * 1.  In SYN-ACK packets.
1522  * 2.  In SYN packets.
1523  *
1524  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1525  * tcp_syncache.c for details.
1526  *
1527  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1528  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1529  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1530  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1531  * RFC 1948 is used to generate sequence numbers.
1532  *
1533  * Implementation details:
1534  *
1535  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1536  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1537  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1538  * before rollover.
1539  *
1540  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1541  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1542  * as reseeding should not be necessary.
1543  *
1544  */
1545
1546 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1547
1548 u_char isn_secret[32];
1549 int isn_last_reseed;
1550 MD5_CTX isn_ctx;
1551
1552 tcp_seq
1553 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1554 {
1555         u_int32_t md5_buffer[4];
1556         tcp_seq new_isn;
1557
1558         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1559         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1560              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1561                 < (u_int)ticks))) {
1562                 read_random_unlimited(&isn_secret, sizeof isn_secret);
1563                 isn_last_reseed = ticks;
1564         }
1565
1566         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1567         MD5Init(&isn_ctx);
1568         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1569         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1570 #ifdef INET6
1571         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) {
1572                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1573                           sizeof(struct in6_addr));
1574                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1575                           sizeof(struct in6_addr));
1576         } else
1577 #endif
1578         {
1579                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1580                           sizeof(struct in_addr));
1581                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1582                           sizeof(struct in_addr));
1583         }
1584         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1585         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1586         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1587         new_isn += ticks * (ISN_BYTES_PER_SECOND / hz);
1588         return (new_isn);
1589 }
1590
1591 /*
1592  * When a source quench is received, close congestion window
1593  * to one segment.  We will gradually open it again as we proceed.
1594  */
1595 void
1596 tcp_quench(struct inpcb *inp, int error)
1597 {
1598         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1599
1600         if (tp != NULL) {
1601                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1602                 tp->snd_wacked = 0;
1603         }
1604 }
1605
1606 /*
1607  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1608  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1609  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1610  */
1611 void
1612 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int error)
1613 {
1614         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1615
1616         if ((tp != NULL) && (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT))
1617                 tcp_drop(tp, error);
1618 }
1619
1620 /*
1621  * When a `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1622  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1623  * since we know the packet we just sent was dropped.
1624  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1625  */
1626 void
1627 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int mtu)
1628 {
1629         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1630         struct rtentry *rt;
1631         struct socket *so = inp->inp_socket;
1632         int maxopd, mss;
1633 #ifdef INET6
1634         boolean_t isipv6 = ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
1635 #else
1636         const boolean_t isipv6 = FALSE;
1637 #endif
1638
1639         if (tp == NULL)
1640                 return;
1641
1642         /*
1643          * If no MTU is provided in the ICMP message, use the
1644          * next lower likely value, as specified in RFC 1191.
1645          */
1646         if (mtu == 0) {
1647                 int oldmtu;
1648
1649                 oldmtu = tp->t_maxopd + 
1650                     (isipv6 ?
1651                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1652                      sizeof(struct tcpiphdr));
1653                 mtu = ip_next_mtu(oldmtu, 0);
1654         }
1655
1656         if (isipv6)
1657                 rt = tcp_rtlookup6(&inp->inp_inc);
1658         else
1659                 rt = tcp_rtlookup(&inp->inp_inc);
1660         if (rt != NULL) {
1661                 struct rmxp_tao *taop = rmx_taop(rt->rt_rmx);
1662
1663                 if (rt->rt_rmx.rmx_mtu != 0 && rt->rt_rmx.rmx_mtu < mtu)
1664                         mtu = rt->rt_rmx.rmx_mtu;
1665
1666                 maxopd = mtu -
1667                     (isipv6 ?
1668                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1669                      sizeof(struct tcpiphdr));
1670
1671                 /*
1672                  * XXX - The following conditional probably violates the TCP
1673                  * spec.  The problem is that, since we don't know the
1674                  * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1675                  * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1676                  * never actually take place, because the conservative
1677                  * default is much less than the MTUs typically seen
1678                  * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1679                  * this under the carpet.
1680                  *
1681                  * The conservative default might not actually be a problem
1682                  * if the only case this occurs is when sending an initial
1683                  * SYN with options and data to a host we've never talked
1684                  * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1685                  * will get recorded and the new parameters should get
1686                  * recomputed.  For Further Study.
1687                  */
1688                 if (taop->tao_mssopt != 0 && taop->tao_mssopt < maxopd)
1689                         maxopd = taop->tao_mssopt;
1690         } else
1691                 maxopd = mtu -
1692                     (isipv6 ?
1693                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1694                      sizeof(struct tcpiphdr));
1695
1696         if (tp->t_maxopd <= maxopd)
1697                 return;
1698         tp->t_maxopd = maxopd;
1699
1700         mss = maxopd;
1701         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP | TF_NOOPT)) ==
1702                            (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP))
1703                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1704
1705         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_CC | TF_RCVD_CC | TF_NOOPT)) ==
1706                            (TF_REQ_CC | TF_RCVD_CC))
1707                 mss -= TCPOLEN_CC_APPA;
1708
1709         /* round down to multiple of MCLBYTES */
1710 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0    /* test if MCLBYTES power of 2 */
1711         if (mss > MCLBYTES)
1712                 mss &= ~(MCLBYTES - 1); 
1713 #else
1714         if (mss > MCLBYTES)
1715                 mss = (mss / MCLBYTES) * MCLBYTES;
1716 #endif
1717
1718         if (so->so_snd.ssb_hiwat < mss)
1719                 mss = so->so_snd.ssb_hiwat;
1720
1721         tp->t_maxseg = mss;
1722         tp->t_rtttime = 0;
1723         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1724         tcp_output(tp);
1725         tcpstat.tcps_mturesent++;
1726 }
1727
1728 /*
1729  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1730  * is found and it cannot be allocated the return NULL.  This routine
1731  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1732  * to get the interface MTU.
1733  */
1734 struct rtentry *
1735 tcp_rtlookup(struct in_conninfo *inc)
1736 {
1737         struct route *ro = &inc->inc_route;
1738
1739         if (ro->ro_rt == NULL || !(ro->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1740                 /* No route yet, so try to acquire one */
1741                 if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1742                         /*
1743                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1744                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1745                          */
1746                         bzero(&ro->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in));
1747                         ro->ro_dst.sa_family = AF_INET;
1748                         ro->ro_dst.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1749                         ((struct sockaddr_in *) &ro->ro_dst)->sin_addr =
1750                             inc->inc_faddr;
1751                         rtalloc(ro);
1752                 }
1753         }
1754         return (ro->ro_rt);
1755 }
1756
1757 #ifdef INET6
1758 struct rtentry *
1759 tcp_rtlookup6(struct in_conninfo *inc)
1760 {
1761         struct route_in6 *ro6 = &inc->inc6_route;
1762
1763         if (ro6->ro_rt == NULL || !(ro6->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1764                 /* No route yet, so try to acquire one */
1765                 if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1766                         /*
1767                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1768                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1769                          */
1770                         bzero(&ro6->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in6));
1771                         ro6->ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1772                         ro6->ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1773                         ro6->ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1774                         rtalloc((struct route *)ro6);
1775                 }
1776         }
1777         return (ro6->ro_rt);
1778 }
1779 #endif
1780
1781 #ifdef IPSEC
1782 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1783 size_t
1784 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1785 {
1786         struct inpcb *inp;
1787         struct mbuf *m;
1788         size_t hdrsiz;
1789         struct ip *ip;
1790         struct tcphdr *th;
1791
1792         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1793                 return (0);
1794         MGETHDR(m, MB_DONTWAIT, MT_DATA);
1795         if (!m)
1796                 return (0);
1797
1798 #ifdef INET6
1799         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
1800                 struct ip6_hdr *ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1801
1802                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1803                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1804                     sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1805                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
1806                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1807         } else
1808 #endif
1809         {
1810                 ip = mtod(m, struct ip *);
1811                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1812                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1813                 tcp_fillheaders(tp, ip, th);
1814                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1815         }
1816
1817         m_free(m);
1818         return (hdrsiz);
1819 }
1820 #endif
1821
1822 /*
1823  * Return a pointer to the cached information about the remote host.
1824  * The cached information is stored in the protocol specific part of
1825  * the route metrics.
1826  */
1827 struct rmxp_tao *
1828 tcp_gettaocache(struct in_conninfo *inc)
1829 {
1830         struct rtentry *rt;
1831
1832 #ifdef INET6
1833         if (inc->inc_isipv6)
1834                 rt = tcp_rtlookup6(inc);
1835         else
1836 #endif
1837                 rt = tcp_rtlookup(inc);
1838
1839         /* Make sure this is a host route and is up. */
1840         if (rt == NULL ||
1841             (rt->rt_flags & (RTF_UP | RTF_HOST)) != (RTF_UP | RTF_HOST))
1842                 return (NULL);
1843
1844         return (rmx_taop(rt->rt_rmx));
1845 }
1846
1847 /*
1848  * Clear all the TAO cache entries, called from tcp_init.
1849  *
1850  * XXX
1851  * This routine is just an empty one, because we assume that the routing
1852  * routing tables are initialized at the same time when TCP, so there is
1853  * nothing in the cache left over.
1854  */
1855 static void
1856 tcp_cleartaocache(void)
1857 {
1858 }
1859
1860 /*
1861  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1862  *
1863  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1864  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1865  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1866  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1867  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1868  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1869  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1870  * side of the connection.
1871  *
1872  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1873  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1874  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1875  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1876  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1877  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1878  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1879  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1880  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1881  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1882  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1883  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1884  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1885  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1886  * resources.
1887  *
1888  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1889  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1890  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1891  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1892  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1893  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1894  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1895  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1896  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1897  * implementing the same algorithm.
1898  *
1899  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1900  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1901  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1902  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1903  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1904  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1905  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1906  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1907  * which to extend the algorithm.
1908  */
1909 void
1910 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1911 {
1912         u_long bw;
1913         u_long bwnd;
1914         int save_ticks;
1915         int delta_ticks;
1916
1917         /*
1918          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1919          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1920          */
1921         if (!tcp_inflight_enable) {
1922                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1923                 tp->snd_bandwidth = 0;
1924                 return;
1925         }
1926
1927         /*
1928          * Validate the delta time.  If a connection is new or has been idle
1929          * a long time we have to reset the bandwidth calculator.
1930          */
1931         save_ticks = ticks;
1932         delta_ticks = save_ticks - tp->t_bw_rtttime;
1933         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || delta_ticks < 0 || delta_ticks > hz * 10) {
1934                 tp->t_bw_rtttime = ticks;
1935                 tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1936                 if (tp->snd_bandwidth == 0)
1937                         tp->snd_bandwidth = tcp_inflight_min;
1938                 return;
1939         }
1940         if (delta_ticks == 0)
1941                 return;
1942
1943         /*
1944          * Sanity check, plus ignore pure window update acks.
1945          */
1946         if ((int)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) <= 0)
1947                 return;
1948
1949         /*
1950          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1951          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1952          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1953          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1954          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1955          * increases.
1956          */
1957         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz / delta_ticks;
1958         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1959         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1960         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1961
1962         tp->snd_bandwidth = bw;
1963
1964         /*
1965          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1966          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1967          * spot and also handles the bandwidth run-up case.  Without the
1968          * slop we could be locking ourselves into a lower bandwidth.
1969          *
1970          * Situations Handled:
1971          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1972          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1973          *          specified, and also does a good job preventing
1974          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1975          *          (at least for the transmit side).
1976          *
1977          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1978          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1979          *          increases).
1980          *
1981          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1982          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1983          *          a little work).
1984          *
1985          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1986          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be on
1987          *          very slow connections.  A value no smaller then 5 should
1988          *          be used, but only reduce this default if you have no other
1989          *          choice.
1990          */
1991
1992 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1993         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) +
1994                tcp_inflight_stab * (int)tp->t_maxseg / 10;
1995 #undef USERTT
1996
1997         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1998                 static int ltime;
1999                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
2000                         ltime = ticks;
2001                         kprintf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
2002                                 tp, bw, tp->t_rttbest, tp->t_srtt, bwnd);
2003                 }
2004         }
2005         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
2006                 bwnd = tcp_inflight_min;
2007         if (bwnd > tcp_inflight_max)
2008                 bwnd = tcp_inflight_max;
2009         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
2010                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
2011         tp->snd_bwnd = bwnd;
2012 }