02555639daa621979666e05a00af6a3064364247
[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) 2003, 2004 Jeffrey M. Hsu.  All rights reserved.
36  *
37  * License terms: all terms for the DragonFly license above plus the following:
38  *
39  * 4. All advertising materials mentioning features or use of this software
40  *    must display the following acknowledgement:
41  *
42  *      This product includes software developed by Jeffrey M. Hsu
43  *      for the DragonFly Project.
44  *
45  *    This requirement may be waived with permission from Jeffrey Hsu.
46  *    This requirement will sunset and may be removed on July 8 2005,
47  *    after which the standard DragonFly license (as shown above) will
48  *    apply.
49  */
50
51 /*
52  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993, 1995
53  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
54  *
55  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
56  * modification, are permitted provided that the following conditions
57  * are met:
58  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
59  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
60  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
61  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
62  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
63  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
64  *    must display the following acknowledgement:
65  *      This product includes software developed by the University of
66  *      California, Berkeley and its contributors.
67  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
68  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
69  *    without specific prior written permission.
70  *
71  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
72  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
73  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
74  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
75  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
76  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
77  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
78  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
79  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
80  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
81  * SUCH DAMAGE.
82  *
83  *      @(#)tcp_subr.c  8.2 (Berkeley) 5/24/95
84  * $FreeBSD: src/sys/netinet/tcp_subr.c,v 1.73.2.31 2003/01/24 05:11:34 sam Exp $
85  * $DragonFly: src/sys/netinet/tcp_subr.c,v 1.40 2004/11/14 00:49:08 hsu Exp $
86  */
87
88 #include "opt_compat.h"
89 #include "opt_inet6.h"
90 #include "opt_ipsec.h"
91 #include "opt_tcpdebug.h"
92
93 #include <sys/param.h>
94 #include <sys/systm.h>
95 #include <sys/callout.h>
96 #include <sys/kernel.h>
97 #include <sys/sysctl.h>
98 #include <sys/malloc.h>
99 #include <sys/mpipe.h>
100 #include <sys/mbuf.h>
101 #ifdef INET6
102 #include <sys/domain.h>
103 #endif
104 #include <sys/proc.h>
105 #include <sys/socket.h>
106 #include <sys/socketvar.h>
107 #include <sys/protosw.h>
108 #include <sys/random.h>
109 #include <sys/in_cksum.h>
110
111 #include <vm/vm_zone.h>
112
113 #include <net/route.h>
114 #include <net/if.h>
115 #include <net/netisr.h>
116
117 #define _IP_VHL
118 #include <netinet/in.h>
119 #include <netinet/in_systm.h>
120 #include <netinet/ip.h>
121 #include <netinet/ip6.h>
122 #include <netinet/in_pcb.h>
123 #include <netinet6/in6_pcb.h>
124 #include <netinet/in_var.h>
125 #include <netinet/ip_var.h>
126 #include <netinet6/ip6_var.h>
127 #include <netinet/tcp.h>
128 #include <netinet/tcp_fsm.h>
129 #include <netinet/tcp_seq.h>
130 #include <netinet/tcp_timer.h>
131 #include <netinet/tcp_var.h>
132 #include <netinet6/tcp6_var.h>
133 #include <netinet/tcpip.h>
134 #ifdef TCPDEBUG
135 #include <netinet/tcp_debug.h>
136 #endif
137 #include <netinet6/ip6protosw.h>
138
139 #ifdef IPSEC
140 #include <netinet6/ipsec.h>
141 #ifdef INET6
142 #include <netinet6/ipsec6.h>
143 #endif
144 #endif
145
146 #ifdef FAST_IPSEC
147 #include <netproto/ipsec/ipsec.h>
148 #ifdef INET6
149 #include <netproto/ipsec/ipsec6.h>
150 #endif
151 #define IPSEC
152 #endif
153
154 #include <sys/md5.h>
155
156 #include <sys/msgport2.h>
157
158 #include <machine/smp.h>
159
160 struct inpcbinfo tcbinfo[MAXCPU];
161 struct tcpcbackqhead tcpcbackq[MAXCPU];
162
163 int tcp_mssdflt = TCP_MSS;
164 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW, 
165     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
166
167 #ifdef INET6
168 int tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
169 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt, CTLFLAG_RW,
170     &tcp_v6mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
171 #endif
172
173 #if 0
174 static int tcp_rttdflt = TCPTV_SRTTDFLT / PR_SLOWHZ;
175 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_RTTDFLT, rttdflt, CTLFLAG_RW, 
176     &tcp_rttdflt, 0, "Default maximum TCP Round Trip Time");
177 #endif
178
179 int tcp_do_rfc1323 = 1;
180 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW, 
181     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
182
183 int tcp_do_rfc1644 = 0;
184 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1644, rfc1644, CTLFLAG_RW, 
185     &tcp_do_rfc1644, 0, "Enable rfc1644 (TTCP) extensions");
186
187 static int tcp_tcbhashsize = 0;
188 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RD,
189      &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control block hashtable");
190
191 static int do_tcpdrain = 1;
192 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW, &do_tcpdrain, 0,
193      "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
194
195 /* XXX JH */
196 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, pcbcount, CTLFLAG_RD, 
197     &tcbinfo[0].ipi_count, 0, "Number of active PCBs");
198
199 static int icmp_may_rst = 1;
200 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW, &icmp_may_rst, 0, 
201     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
202
203 static int tcp_isn_reseed_interval = 0;
204 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
205     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
206
207 /*
208  * TCP bandwidth limiting sysctls.  Note that the default lower bound of 
209  * 1024 exists only for debugging.  A good production default would be 
210  * something like 6100.
211  */
212 static int tcp_inflight_enable = 0;
213 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_enable, CTLFLAG_RW,
214     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
215
216 static int tcp_inflight_debug = 0;
217 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_debug, CTLFLAG_RW,
218     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
219
220 static int tcp_inflight_min = 6144;
221 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_min, CTLFLAG_RW,
222     &tcp_inflight_min, 0, "Lower bound for TCP inflight window");
223
224 static int tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
225 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_max, CTLFLAG_RW,
226     &tcp_inflight_max, 0, "Upper bound for TCP inflight window");
227
228 static int tcp_inflight_stab = 20;
229 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_stab, CTLFLAG_RW,
230     &tcp_inflight_stab, 0, "Slop in maximal packets / 10 (20 = 2 packets)");
231
232 static MALLOC_DEFINE(M_TCPTEMP, "tcptemp", "TCP Templates for Keepalives");
233 static struct malloc_pipe tcptemp_mpipe;
234
235 static void tcp_willblock(void);
236 static void tcp_cleartaocache (void);
237 static void tcp_notify (struct inpcb *, int);
238
239 struct tcp_stats tcpstats_ary[MAXCPU];
240 #ifdef SMP
241 static int
242 sysctl_tcpstats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
243 {
244         int cpu, error = 0;
245
246         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
247                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, (void *)&tcpstats_ary[cpu],
248                                         sizeof(struct tcp_stats))))
249                         break;
250                 if ((error = SYSCTL_IN(req, (void *)&tcpstats_ary[cpu],
251                                        sizeof(struct tcp_stats))))
252                         break;
253         }
254
255         return (error);
256 }
257 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
258     0, 0, sysctl_tcpstats, "S,tcp_stats", "TCP statistics");
259 #else
260 SYSCTL_STRUCT(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, CTLFLAG_RW,
261     &tcpstat, tcp_stats, "TCP statistics");
262 #endif
263
264 /*
265  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
266  *
267  * Note that this can be overridden by the kernel environment
268  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
269  */
270 #ifndef TCBHASHSIZE
271 #define TCBHASHSIZE     512
272 #endif
273
274 /*
275  * This is the actual shape of what we allocate using the zone
276  * allocator.  Doing it this way allows us to protect both structures
277  * using the same generation count, and also eliminates the overhead
278  * of allocating tcpcbs separately.  By hiding the structure here,
279  * we avoid changing most of the rest of the code (although it needs
280  * to be changed, eventually, for greater efficiency).
281  */
282 #define ALIGNMENT       32
283 #define ALIGNM1         (ALIGNMENT - 1)
284 struct  inp_tp {
285         union {
286                 struct  inpcb inp;
287                 char    align[(sizeof(struct inpcb) + ALIGNM1) & ~ALIGNM1];
288         } inp_tp_u;
289         struct  tcpcb tcb;
290         struct  callout inp_tp_rexmt, inp_tp_persist, inp_tp_keep, inp_tp_2msl;
291         struct  callout inp_tp_delack;
292 };
293 #undef ALIGNMENT
294 #undef ALIGNM1
295
296 /*
297  * Tcp initialization
298  */
299 void
300 tcp_init()
301 {
302         struct inpcbporthead *porthashbase;
303         u_long porthashmask;
304         struct vm_zone *ipi_zone;
305         int hashsize = TCBHASHSIZE;
306         int cpu;
307
308         /*
309          * note: tcptemp is used for keepalives, and it is ok for an
310          * allocation to fail so do not specify MPF_INT.
311          */
312         mpipe_init(&tcptemp_mpipe, M_TCPTEMP, sizeof(struct tcptemp),
313                     25, -1, 0, NULL);
314
315         tcp_ccgen = 1;
316         tcp_cleartaocache();
317
318         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
319         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
320         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
321         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
322         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
323         tcp_msl = TCPTV_MSL;
324         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
325         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
326
327         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
328         if (!powerof2(hashsize)) {
329                 printf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
330                 hashsize = 512; /* safe default */
331         }
332         tcp_tcbhashsize = hashsize;
333         porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB, &porthashmask);
334         ipi_zone = zinit("tcpcb", sizeof(struct inp_tp), maxsockets,
335                          ZONE_INTERRUPT, 0);
336
337         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
338                 in_pcbinfo_init(&tcbinfo[cpu]);
339                 tcbinfo[cpu].cpu = cpu;
340                 tcbinfo[cpu].hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
341                     &tcbinfo[cpu].hashmask);
342                 tcbinfo[cpu].porthashbase = porthashbase;
343                 tcbinfo[cpu].porthashmask = porthashmask;
344                 tcbinfo[cpu].wildcardhashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
345                     &tcbinfo[cpu].wildcardhashmask);
346                 tcbinfo[cpu].ipi_zone = ipi_zone;
347                 TAILQ_INIT(&tcpcbackq[cpu]);
348         }
349
350         tcp_reass_maxseg = nmbclusters / 16;
351         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.reass.maxsegments", &tcp_reass_maxseg);
352
353 #ifdef INET6
354 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
355 #else
356 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
357 #endif
358         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
359                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
360         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
361                 panic("tcp_init");
362 #undef TCP_MINPROTOHDR
363
364         /*
365          * Initialize TCP statistics.
366          *
367          * It is layed out as an array which is has one element for UP,
368          * and SMP_MAXCPU elements for SMP.  This allows us to retain
369          * the access mechanism from userland for both UP and SMP.
370          */
371 #ifdef SMP
372         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
373                 bzero(&tcpstats_ary[cpu], sizeof(struct tcp_stats));
374         }
375 #else
376         bzero(&tcpstat, sizeof(struct tcp_stats));
377 #endif
378
379         syncache_init();
380         tcp_sack_init();
381         tcp_thread_init();
382 }
383
384 void
385 tcpmsg_service_loop(void *dummy)
386
387         struct netmsg *msg;
388
389         while ((msg = lwkt_waitport(&curthread->td_msgport, NULL))) {
390                 do {
391                         msg->nm_lmsg.ms_cmd.cm_func(&msg->nm_lmsg);
392                 } while ((msg = lwkt_getport(&curthread->td_msgport)) != NULL);
393                 tcp_willblock();
394         }
395 }
396
397 static void
398 tcp_willblock(void)
399 {
400         struct tcpcb *tp;
401         int cpu = mycpu->gd_cpuid;
402
403         while ((tp = TAILQ_FIRST(&tcpcbackq[cpu])) != NULL) {
404                 KKASSERT(tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ);
405                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
406                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[cpu], tp, t_outputq);
407                 tcp_output(tp);
408         }
409 }
410
411
412 /*
413  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
414  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
415  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
416  */
417 void
418 tcp_fillheaders(struct tcpcb *tp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
419 {
420         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
421         struct tcphdr *tcp_hdr = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
422
423 #ifdef INET6
424         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
425                 struct ip6_hdr *ip6;
426
427                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
428                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
429                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
430                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
431                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
432                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
433                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
434                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
435                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
436                 tcp_hdr->th_sum = 0;
437         } else
438 #endif
439         {
440                 struct ip *ip = (struct ip *) ip_ptr;
441
442                 ip->ip_vhl = IP_VHL_BORING;
443                 ip->ip_tos = 0;
444                 ip->ip_len = 0;
445                 ip->ip_id = 0;
446                 ip->ip_off = 0;
447                 ip->ip_ttl = 0;
448                 ip->ip_sum = 0;
449                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
450                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
451                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
452                 tcp_hdr->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr,
453                                     ip->ip_dst.s_addr,
454                                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP));
455         }
456
457         tcp_hdr->th_sport = inp->inp_lport;
458         tcp_hdr->th_dport = inp->inp_fport;
459         tcp_hdr->th_seq = 0;
460         tcp_hdr->th_ack = 0;
461         tcp_hdr->th_x2 = 0;
462         tcp_hdr->th_off = 5;
463         tcp_hdr->th_flags = 0;
464         tcp_hdr->th_win = 0;
465         tcp_hdr->th_urp = 0;
466 }
467
468 /*
469  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
470  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
471  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
472  */
473 struct tcptemp *
474 tcp_maketemplate(struct tcpcb *tp)
475 {
476         struct tcptemp *tmp;
477
478         if ((tmp = mpipe_alloc_nowait(&tcptemp_mpipe)) == NULL)
479                 return (NULL);
480         tcp_fillheaders(tp, (void *)&tmp->tt_ipgen, (void *)&tmp->tt_t);
481         return (tmp);
482 }
483
484 void
485 tcp_freetemplate(struct tcptemp *tmp)
486 {
487         mpipe_free(&tcptemp_mpipe, tmp);
488 }
489
490 /*
491  * Send a single message to the TCP at address specified by
492  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
493  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
494  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
495  * template for a connection.  If flags are given then we send
496  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
497  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
498  *
499  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
500  * segment are as specified by the parameters.
501  *
502  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
503  */
504 void
505 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
506             tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
507 {
508         int tlen;
509         int win = 0;
510         struct route *ro = NULL;
511         struct route sro;
512         struct ip *ip = ipgen;
513         struct tcphdr *nth;
514         int ipflags = 0;
515         struct route_in6 *ro6 = NULL;
516         struct route_in6 sro6;
517         struct ip6_hdr *ip6 = ipgen;
518 #ifdef INET6
519         boolean_t isipv6 = (IP_VHL_V(ip->ip_vhl) == 6);
520 #else
521         const boolean_t isipv6 = FALSE;
522 #endif
523
524         if (tp != NULL) {
525                 if (!(flags & TH_RST)) {
526                         win = sbspace(&tp->t_inpcb->inp_socket->so_rcv);
527                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
528                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
529                 }
530                 if (isipv6)
531                         ro6 = &tp->t_inpcb->in6p_route;
532                 else
533                         ro = &tp->t_inpcb->inp_route;
534         } else {
535                 if (isipv6) {
536                         ro6 = &sro6;
537                         bzero(ro6, sizeof *ro6);
538                 } else {
539                         ro = &sro;
540                         bzero(ro, sizeof *ro);
541                 }
542         }
543         if (m == NULL) {
544                 m = m_gethdr(MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
545                 if (m == NULL)
546                         return;
547                 tlen = 0;
548                 m->m_data += max_linkhdr;
549                 if (isipv6) {
550                         bcopy(ip6, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip6_hdr));
551                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
552                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
553                 } else {
554                         bcopy(ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
555                         ip = mtod(m, struct ip *);
556                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
557                 }
558                 bcopy(th, nth, sizeof(struct tcphdr));
559                 flags = TH_ACK;
560         } else {
561                 m_freem(m->m_next);
562                 m->m_next = NULL;
563                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
564                 /* m_len is set later */
565                 tlen = 0;
566 #define xchg(a, b, type) { type t; t = a; a = b; b = t; }
567                 if (isipv6) {
568                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
569                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
570                 } else {
571                         xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
572                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
573                 }
574                 if (th != nth) {
575                         /*
576                          * this is usually a case when an extension header
577                          * exists between the IPv6 header and the
578                          * TCP header.
579                          */
580                         nth->th_sport = th->th_sport;
581                         nth->th_dport = th->th_dport;
582                 }
583                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
584 #undef xchg
585         }
586         if (isipv6) {
587                 ip6->ip6_flow = 0;
588                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
589                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
590                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof(struct tcphdr) + tlen));
591                 tlen += sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
592         } else {
593                 tlen += sizeof(struct tcpiphdr);
594                 ip->ip_len = tlen;
595                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
596         }
597         m->m_len = tlen;
598         m->m_pkthdr.len = tlen;
599         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *) NULL;
600         nth->th_seq = htonl(seq);
601         nth->th_ack = htonl(ack);
602         nth->th_x2 = 0;
603         nth->th_off = sizeof(struct tcphdr) >> 2;
604         nth->th_flags = flags;
605         if (tp != NULL)
606                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
607         else
608                 nth->th_win = htons((u_short)win);
609         nth->th_urp = 0;
610         if (isipv6) {
611                 nth->th_sum = 0;
612                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
613                                         sizeof(struct ip6_hdr),
614                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
615                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp ? tp->t_inpcb : NULL,
616                                                (ro6 && ro6->ro_rt) ?
617                                                    ro6->ro_rt->rt_ifp : NULL);
618         } else {
619                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
620                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
621                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
622                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
623         }
624 #ifdef TCPDEBUG
625         if (tp == NULL || (tp->t_inpcb->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
626                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
627 #endif
628         if (isipv6) {
629                 (void)ip6_output(m, NULL, ro6, ipflags, NULL, NULL,
630                                  tp ? tp->t_inpcb : NULL);
631                 if ((ro6 == &sro6) && (ro6->ro_rt != NULL)) {
632                         RTFREE(ro6->ro_rt);
633                         ro6->ro_rt = NULL;
634                 }
635         } else {
636                 (void)ip_output(m, NULL, ro, ipflags, NULL,
637                                 tp ? tp->t_inpcb : NULL);
638                 if ((ro == &sro) && (ro->ro_rt != NULL)) {
639                         RTFREE(ro->ro_rt);
640                         ro->ro_rt = NULL;
641                 }
642         }
643 }
644
645 /*
646  * Create a new TCP control block, making an
647  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
648  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
649  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
650  */
651 struct tcpcb *
652 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
653 {
654         struct inp_tp *it;
655         struct tcpcb *tp;
656 #ifdef INET6
657         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
658 #else
659         const boolean_t isipv6 = FALSE;
660 #endif
661
662         it = (struct inp_tp *)inp;
663         tp = &it->tcb;
664         bzero(tp, sizeof(struct tcpcb));
665         LIST_INIT(&tp->t_segq);
666         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd = isipv6 ? tcp_v6mssdflt : tcp_mssdflt;
667
668         /* Set up our timeouts. */
669         callout_init(tp->tt_rexmt = &it->inp_tp_rexmt);
670         callout_init(tp->tt_persist = &it->inp_tp_persist);
671         callout_init(tp->tt_keep = &it->inp_tp_keep);
672         callout_init(tp->tt_2msl = &it->inp_tp_2msl);
673         callout_init(tp->tt_delack = &it->inp_tp_delack);
674
675         if (tcp_do_rfc1323)
676                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE | TF_REQ_TSTMP);
677         if (tcp_do_rfc1644)
678                 tp->t_flags |= TF_REQ_CC;
679         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
680         tp->t_state = TCPS_CLOSED;
681         /*
682          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
683          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
684          * reasonable initial retransmit time.
685          */
686         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
687         tp->t_rttvar =
688             ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
689         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
690         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
691         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
692         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
693         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
694         tp->t_rcvtime = ticks;
695         tp->t_bw_rtttime = ticks;
696         /*
697          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
698          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
699          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
700          */
701         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
702         inp->inp_ppcb = (caddr_t)tp;
703         tcp_sack_tcpcb_init(tp);
704         return (tp);            /* XXX */
705 }
706
707 /*
708  * Drop a TCP connection, reporting the specified error.
709  * If connection is synchronized, then send a RST to peer.
710  */
711 struct tcpcb *
712 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int errno)
713 {
714         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
715
716         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
717                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
718                 (void) tcp_output(tp);
719                 tcpstat.tcps_drops++;
720         } else
721                 tcpstat.tcps_conndrops++;
722         if (errno == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
723                 errno = tp->t_softerror;
724         so->so_error = errno;
725         return (tcp_close(tp));
726 }
727
728 #ifdef SMP
729
730 struct netmsg_remwildcard {
731         struct lwkt_msg         nm_lmsg;
732         struct inpcb            *nm_inp;
733         struct inpcbinfo        *nm_pcbinfo;
734 #if defined(INET6)
735         int                     nm_isinet6;
736 #else
737         int                     nm_unused01;
738 #endif
739 };
740
741 /*
742  * Wildcard inpcb's on SMP boxes must be removed from all cpus before the
743  * inp can be detached.  We do this by cycling through the cpus, ending up
744  * on the cpu controlling the inp last and then doing the disconnect.
745  */
746 static int
747 in_pcbremwildcardhash_handler(struct lwkt_msg *msg0)
748 {
749         struct netmsg_remwildcard *msg = (struct netmsg_remwildcard *)msg0;
750         int cpu;
751
752         cpu = msg->nm_pcbinfo->cpu;
753
754         if (cpu == msg->nm_inp->inp_pcbinfo->cpu) {
755                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
756 #ifdef INET6
757                 if (msg->nm_isinet6)
758                         in6_pcbdetach(msg->nm_inp);
759                 else
760 #endif
761                         in_pcbdetach(msg->nm_inp);
762                 lwkt_replymsg(&msg->nm_lmsg, 0);
763         } else {
764                 in_pcbremwildcardhash_oncpu(msg->nm_inp, msg->nm_pcbinfo);
765                 cpu = (cpu + 1) % ncpus2;
766                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
767                 lwkt_forwardmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_lmsg);
768         }
769         return (EASYNC);
770 }
771
772 #endif
773
774 /*
775  * Close a TCP control block:
776  *      discard all space held by the tcp
777  *      discard internet protocol block
778  *      wake up any sleepers
779  */
780 struct tcpcb *
781 tcp_close(struct tcpcb *tp)
782 {
783         struct tseg_qent *q;
784         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
785         struct socket *so = inp->inp_socket;
786         struct rtentry *rt;
787         boolean_t dosavessthresh;
788 #ifdef SMP
789         int cpu;
790 #endif
791 #ifdef INET6
792         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
793         boolean_t isafinet6 = (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6) != 0);
794 #else
795         const boolean_t isipv6 = FALSE;
796 #endif
797
798         /*
799          * The tp is not instantly destroyed in the wildcard case.  Setting
800          * the state to TCPS_TERMINATING will prevent the TCP stack from
801          * messing with it, though it should be noted that this change may
802          * not take effect on other cpus until we have chained the wildcard
803          * hash removal.
804          *
805          * XXX we currently depend on the BGL to synchronize the tp->t_state
806          * update and prevent other tcp protocol threads from accepting new
807          * connections on the listen socket we might be trying to close down.
808          */
809         KKASSERT(tp->t_state != TCPS_TERMINATING);
810         tp->t_state = TCPS_TERMINATING;
811
812         /*
813          * Make sure that all of our timers are stopped before we
814          * delete the PCB.
815          */
816         callout_stop(tp->tt_rexmt);
817         callout_stop(tp->tt_persist);
818         callout_stop(tp->tt_keep);
819         callout_stop(tp->tt_2msl);
820         callout_stop(tp->tt_delack);
821
822         if (tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ) {
823                 KKASSERT(tp->tt_cpu == mycpu->gd_cpuid);
824                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[tp->tt_cpu], tp, t_outputq);
825                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
826         }
827
828         /*
829          * If we got enough samples through the srtt filter,
830          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
831          * 'Enough' is arbitrarily defined as the 16 samples.
832          * 16 samples is enough for the srtt filter to converge
833          * to within 5% of the correct value; fewer samples and
834          * we could save a very bogus rtt.
835          *
836          * Don't update the default route's characteristics and don't
837          * update anything that the user "locked".
838          */
839         if (tp->t_rttupdated >= 16) {
840                 u_long i = 0;
841
842                 if (isipv6) {
843                         struct sockaddr_in6 *sin6;
844
845                         if ((rt = inp->in6p_route.ro_rt) == NULL)
846                                 goto no_valid_rt;
847                         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)rt_key(rt);
848                         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&sin6->sin6_addr))
849                                 goto no_valid_rt;
850                 } else
851                         if ((rt = inp->inp_route.ro_rt) == NULL ||
852                             ((struct sockaddr_in *)rt_key(rt))->
853                              sin_addr.s_addr == INADDR_ANY)
854                                 goto no_valid_rt;
855
856                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTT)) {
857                         i = tp->t_srtt * (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTT_SCALE));
858                         if (rt->rt_rmx.rmx_rtt && i)
859                                 /*
860                                  * filter this update to half the old & half
861                                  * the new values, converting scale.
862                                  * See route.h and tcp_var.h for a
863                                  * description of the scaling constants.
864                                  */
865                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt =
866                                     (rt->rt_rmx.rmx_rtt + i) / 2;
867                         else
868                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt = i;
869                         tcpstat.tcps_cachedrtt++;
870                 }
871                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTTVAR)) {
872                         i = tp->t_rttvar *
873                             (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTTVAR_SCALE));
874                         if (rt->rt_rmx.rmx_rttvar && i)
875                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar =
876                                     (rt->rt_rmx.rmx_rttvar + i) / 2;
877                         else
878                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar = i;
879                         tcpstat.tcps_cachedrttvar++;
880                 }
881                 /*
882                  * The old comment here said:
883                  * update the pipelimit (ssthresh) if it has been updated
884                  * already or if a pipesize was specified & the threshhold
885                  * got below half the pipesize.  I.e., wait for bad news
886                  * before we start updating, then update on both good
887                  * and bad news.
888                  *
889                  * But we want to save the ssthresh even if no pipesize is
890                  * specified explicitly in the route, because such
891                  * connections still have an implicit pipesize specified
892                  * by the global tcp_sendspace.  In the absence of a reliable
893                  * way to calculate the pipesize, it will have to do.
894                  */
895                 i = tp->snd_ssthresh;
896                 if (rt->rt_rmx.rmx_sendpipe != 0)
897                         dosavessthresh = (i < rt->rt_rmx.rmx_sendpipe/2);
898                 else
899                         dosavessthresh = (i < so->so_snd.sb_hiwat/2);
900                 if (dosavessthresh ||
901                     (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_SSTHRESH) && (i != 0) &&
902                      (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh != 0))) {
903                         /*
904                          * convert the limit from user data bytes to
905                          * packets then to packet data bytes.
906                          */
907                         i = (i + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
908                         if (i < 2)
909                                 i = 2;
910                         i *= tp->t_maxseg +
911                              (isipv6 ?
912                               sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
913                               sizeof(struct tcpiphdr));
914                         if (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh)
915                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh =
916                                     (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh + i) / 2;
917                         else
918                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh = i;
919                         tcpstat.tcps_cachedssthresh++;
920                 }
921         }
922
923 no_valid_rt:
924         /* free the reassembly queue, if any */
925         while((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
926                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
927                 m_freem(q->tqe_m);
928                 FREE(q, M_TSEGQ);
929                 tcp_reass_qsize--;
930         }
931         /* throw away SACK blocks in scoreboard*/
932         if (TCP_DO_SACK(tp))
933                 tcp_sack_cleanup(&tp->scb);
934
935         inp->inp_ppcb = NULL;
936         soisdisconnected(so);
937         /*
938          * Discard the inp.  In the SMP case a wildcard inp's hash (created
939          * by a listen socket or an INADDR_ANY udp socket) is replicated
940          * for each protocol thread and must be removed in the context of
941          * that thread.  This is accomplished by chaining the message
942          * through the cpus.
943          *
944          * If the inp is not wildcarded we simply detach, which will remove
945          * the any hashes still present for this inp.
946          */
947 #ifdef SMP
948         if (inp->inp_flags & INP_WILDCARD_MP) {
949                 struct netmsg_remwildcard *msg;
950
951                 cpu = (inp->inp_pcbinfo->cpu + 1) % ncpus2;
952                 msg = malloc(sizeof(struct netmsg_remwildcard),
953                             M_LWKTMSG, M_INTWAIT);
954                 lwkt_initmsg(&msg->nm_lmsg, &netisr_afree_rport, 0,
955                     lwkt_cmd_func(in_pcbremwildcardhash_handler),
956                     lwkt_cmd_op_none);
957 #ifdef INET6
958                 msg->nm_isinet6 = isafinet6;
959 #endif
960                 msg->nm_inp = inp;
961                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
962                 lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_lmsg);
963         } else 
964 #endif
965         {
966                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
967 #ifdef INET6
968                 if (isafinet6)
969                         in6_pcbdetach(inp);
970                 else
971 #endif
972                         in_pcbdetach(inp);
973         }
974         tcpstat.tcps_closed++;
975         return (NULL);
976 }
977
978 static __inline void
979 tcp_drain_oncpu(struct inpcbhead *head)
980 {
981         struct inpcb *inpb;
982         struct tcpcb *tcpb;
983         struct tseg_qent *te;
984
985         LIST_FOREACH(inpb, head, inp_list) {
986                 if (inpb->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
987                         continue;
988                 if ((tcpb = intotcpcb(inpb))) {
989                         while ((te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq)) != NULL) {
990                                 LIST_REMOVE(te, tqe_q);
991                                 m_freem(te->tqe_m);
992                                 FREE(te, M_TSEGQ);
993                                 tcp_reass_qsize--;
994                         }
995                 }
996         }
997 }
998
999 #ifdef SMP
1000 struct netmsg_tcp_drain {
1001         struct lwkt_msg         nm_lmsg;
1002         struct inpcbhead        *nm_head;
1003 };
1004
1005 static int
1006 tcp_drain_handler(lwkt_msg_t lmsg)
1007 {
1008         struct netmsg_tcp_drain *nm = (void *)lmsg;
1009
1010         tcp_drain_oncpu(nm->nm_head);
1011         lwkt_replymsg(lmsg, 0);
1012         return(EASYNC);
1013 }
1014 #endif
1015
1016 void
1017 tcp_drain()
1018 {
1019 #ifdef SMP
1020         int cpu;
1021 #endif
1022
1023         if (!do_tcpdrain)
1024                 return;
1025
1026         /*
1027          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
1028          * if there is one...
1029          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
1030          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
1031          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
1032          *      useful.
1033          */
1034 #ifdef SMP
1035         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1036                 struct netmsg_tcp_drain *msg;
1037
1038                 if (cpu == mycpu->gd_cpuid) {
1039                         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[cpu].pcblisthead);
1040                 } else {
1041                         msg = malloc(sizeof(struct netmsg_tcp_drain),
1042                                     M_LWKTMSG, M_NOWAIT);
1043                         if (msg == NULL)
1044                                 continue;
1045                         lwkt_initmsg(&msg->nm_lmsg, &netisr_afree_rport, 0,
1046                                 lwkt_cmd_func(tcp_drain_handler),
1047                                 lwkt_cmd_op_none);
1048                         msg->nm_head = &tcbinfo[cpu].pcblisthead;
1049                         lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_lmsg);
1050                 }
1051         }
1052 #else
1053         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[0].pcblisthead);
1054 #endif
1055 }
1056
1057 /*
1058  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
1059  * store error as soft error, but wake up user
1060  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
1061  *
1062  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
1063  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
1064  */
1065 static void
1066 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
1067 {
1068         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1069
1070         /*
1071          * Ignore some errors if we are hooked up.
1072          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
1073          * and receives a second error, give up now.  This is better
1074          * than waiting a long time to establish a connection that
1075          * can never complete.
1076          */
1077         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1078              (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
1079               error == EHOSTDOWN)) {
1080                 return;
1081         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
1082             tp->t_softerror)
1083                 tcp_drop(tp, error);
1084         else
1085                 tp->t_softerror = error;
1086 #if 0
1087         wakeup((caddr_t) &so->so_timeo);
1088         sorwakeup(so);
1089         sowwakeup(so);
1090 #endif
1091 }
1092
1093 static int
1094 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1095 {
1096         int error, i, n;
1097         struct inpcb *marker;
1098         struct inpcb *inp;
1099         inp_gen_t gencnt;
1100         struct xinpgen xig;
1101         globaldata_t gd;
1102         int origcpu, ccpu;
1103
1104         error = 0;
1105         n = 0;
1106
1107         /*
1108          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
1109          * resource-intensive to repeat twice on every request.
1110          */
1111         if (req->oldptr == NULL) {
1112                 for (ccpu = 0; ccpu < ncpus; ++ccpu) {
1113                         gd = globaldata_find(ccpu);
1114                         n += tcbinfo[gd->gd_cpuid].ipi_count;
1115                 }
1116                 req->oldidx = 2 * ncpus * (sizeof xig) +
1117                   (n + n/8) * sizeof(struct xtcpcb);
1118                 return (0);
1119         }
1120
1121         if (req->newptr != NULL)
1122                 return (EPERM);
1123
1124         marker = malloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1125         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1126
1127         /*
1128          * OK, now we're committed to doing something.  Run the inpcb list
1129          * for each cpu in the system and construct the output.  Use a 
1130          * list placemarker to deal with list changes occuring during
1131          * copyout blockages (but otherwise depend on being on the correct
1132          * cpu to avoid races).
1133          */
1134         origcpu = mycpu->gd_cpuid;
1135         for (ccpu = 1; ccpu <= ncpus && error == 0; ++ccpu) {
1136                 globaldata_t rgd;
1137                 caddr_t inp_ppcb;
1138                 struct xtcpcb xt;
1139                 int cpu_id;
1140
1141                 cpu_id = (origcpu + ccpu) % ncpus;
1142                 if ((smp_active_mask & (1 << cpu_id)) == 0)
1143                         continue;
1144                 rgd = globaldata_find(cpu_id);
1145                 lwkt_setcpu_self(rgd);
1146
1147                 /* indicate change of CPU */
1148                 cpu_mb1();
1149
1150                 gencnt = tcbinfo[cpu_id].ipi_gencnt;
1151                 n = tcbinfo[cpu_id].ipi_count;
1152
1153                 xig.xig_len = sizeof xig;
1154                 xig.xig_count = n;
1155                 xig.xig_gen = gencnt;
1156                 xig.xig_sogen = so_gencnt;
1157                 xig.xig_cpu = cpu_id;
1158                 error = SYSCTL_OUT(req, &xig, sizeof xig);
1159                 if (error != 0)
1160                         break;
1161
1162                 LIST_INSERT_HEAD(&tcbinfo[cpu_id].pcblisthead, marker, inp_list);
1163                 i = 0;
1164                 while ((inp = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL && i < n) {
1165                         /*
1166                          * process a snapshot of pcbs, ignoring placemarkers
1167                          * and using our own to allow SYSCTL_OUT to block.
1168                          */
1169                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1170                         LIST_INSERT_AFTER(inp, marker, inp_list);
1171
1172                         if (inp->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1173                                 continue;
1174                         if (inp->inp_gencnt > gencnt)
1175                                 continue;
1176                         if (prison_xinpcb(req->td, inp))
1177                                 continue;
1178
1179                         xt.xt_len = sizeof xt;
1180                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
1181                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
1182                         if (inp_ppcb != NULL)
1183                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1184                         else
1185                                 bzero(&xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1186                         if (inp->inp_socket)
1187                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
1188                         if ((error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt)) != 0)
1189                                 break;
1190                         ++i;
1191                 }
1192                 LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1193                 if (error == 0 && i < n) {
1194                         bzero(&xt, sizeof(xt));
1195                         xt.xt_len = sizeof(xt);
1196                         while (i < n) {
1197                                 error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof (xt));
1198                                 if (error)
1199                                         break;
1200                                 ++i;
1201                         }
1202                 }
1203                 if (error == 0) {
1204                         /*
1205                          * Give the user an updated idea of our state.
1206                          * If the generation differs from what we told
1207                          * her before, she knows that something happened
1208                          * while we were processing this request, and it
1209                          * might be necessary to retry.
1210                          */
1211                         xig.xig_gen = tcbinfo[cpu_id].ipi_gencnt;
1212                         xig.xig_sogen = so_gencnt;
1213                         xig.xig_count = tcbinfo[cpu_id].ipi_count;
1214                         error = SYSCTL_OUT(req, &xig, sizeof xig);
1215                 }
1216         }
1217
1218         /*
1219          * Make sure we are on the same cpu we were on originally, since
1220          * higher level callers expect this.  Also don't pollute caches with
1221          * migrated userland data by (eventually) returning to userland
1222          * on a different cpu.
1223          */
1224         lwkt_setcpu_self(globaldata_find(origcpu));
1225         free(marker, M_TEMP);
1226         return (error);
1227 }
1228
1229 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1230             tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1231
1232 static int
1233 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1234 {
1235         struct sockaddr_in addrs[2];
1236         struct inpcb *inp;
1237         int cpu;
1238         int error, s;
1239
1240         error = suser(req->td);
1241         if (error != 0)
1242                 return (error);
1243         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1244         if (error != 0)
1245                 return (error);
1246         s = splnet();
1247
1248         cpu = tcp_addrcpu(addrs[1].sin_addr.s_addr, addrs[1].sin_port,
1249             addrs[0].sin_addr.s_addr, addrs[0].sin_port);
1250         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], addrs[1].sin_addr,
1251             addrs[1].sin_port, addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1252         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1253                 error = ENOENT;
1254                 goto out;
1255         }
1256         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1257 out:
1258         splx(s);
1259         return (error);
1260 }
1261
1262 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1263     0, 0, tcp_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP connection");
1264
1265 #ifdef INET6
1266 static int
1267 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1268 {
1269         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1270         struct inpcb *inp;
1271         int error, s;
1272         boolean_t mapped = FALSE;
1273
1274         error = suser(req->td);
1275         if (error != 0)
1276                 return (error);
1277         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1278         if (error != 0)
1279                 return (error);
1280         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1281                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1282                         mapped = TRUE;
1283                 else
1284                         return (EINVAL);
1285         }
1286         s = splnet();
1287         if (mapped) {
1288                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1289                     *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1290                     addrs[1].sin6_port,
1291                     *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1292                     addrs[0].sin6_port,
1293                     0, NULL);
1294         } else {
1295                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1296                     &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1297                     &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port,
1298                     0, NULL);
1299         }
1300         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1301                 error = ENOENT;
1302                 goto out;
1303         }
1304         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1305 out:
1306         splx(s);
1307         return (error);
1308 }
1309
1310 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1311             0, 0,
1312             tcp6_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP6 connection");
1313 #endif
1314
1315 void
1316 tcp_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *vip)
1317 {
1318         struct ip *ip = vip;
1319         struct tcphdr *th;
1320         struct in_addr faddr;
1321         struct inpcb *inp;
1322         struct tcpcb *tp;
1323         void (*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1324         tcp_seq icmp_seq;
1325         int cpu;
1326         int s;
1327
1328         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1329         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1330                 return;
1331
1332         if (cmd == PRC_QUENCH)
1333                 notify = tcp_quench;
1334         else if (icmp_may_rst &&
1335                  (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB || cmd == PRC_UNREACH_PORT ||
1336                   cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) &&
1337                  ip != NULL)
1338                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1339         else if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1340                 notify = tcp_mtudisc;
1341         else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd)) {
1342                 ip = NULL;
1343                 notify = in_rtchange;
1344         } else if (cmd == PRC_HOSTDEAD)
1345                 ip = NULL;
1346         else if ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0)
1347                 return;
1348         if (ip != NULL) {
1349                 s = splnet();
1350                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip +
1351                                        (IP_VHL_HL(ip->ip_vhl) << 2));
1352                 cpu = tcp_addrcpu(faddr.s_addr, th->th_dport,
1353                                   ip->ip_src.s_addr, th->th_sport);
1354                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], faddr, th->th_dport,
1355                                         ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1356                 if ((inp != NULL) && (inp->inp_socket != NULL)) {
1357                         icmp_seq = htonl(th->th_seq);
1358                         tp = intotcpcb(inp);
1359                         if (SEQ_GEQ(icmp_seq, tp->snd_una) &&
1360                             SEQ_LT(icmp_seq, tp->snd_max))
1361                                 (*notify)(inp, inetctlerrmap[cmd]);
1362                 } else {
1363                         struct in_conninfo inc;
1364
1365                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1366                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1367                         inc.inc_faddr = faddr;
1368                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1369 #ifdef INET6
1370                         inc.inc_isipv6 = 0;
1371 #endif
1372                         syncache_unreach(&inc, th);
1373                 }
1374                 splx(s);
1375         } else {
1376                 for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1377                         in_pcbnotifyall(&tcbinfo[cpu].pcblisthead, faddr,
1378                                         inetctlerrmap[cmd], notify);
1379                 }
1380         }
1381 }
1382
1383 #ifdef INET6
1384 void
1385 tcp6_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *d)
1386 {
1387         struct tcphdr th;
1388         void (*notify) (struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1389         struct ip6_hdr *ip6;
1390         struct mbuf *m;
1391         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1392         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1393         int off;
1394         struct tcp_portonly {
1395                 u_int16_t th_sport;
1396                 u_int16_t th_dport;
1397         } *thp;
1398
1399         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1400             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1401                 return;
1402
1403         if (cmd == PRC_QUENCH)
1404                 notify = tcp_quench;
1405         else if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1406                 notify = tcp_mtudisc;
1407         else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1408                  ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0))
1409                 return;
1410
1411         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1412         if (d != NULL) {
1413                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1414                 m = ip6cp->ip6c_m;
1415                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1416                 off = ip6cp->ip6c_off;
1417                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1418         } else {
1419                 m = NULL;
1420                 ip6 = NULL;
1421                 off = 0;        /* fool gcc */
1422                 sa6_src = &sa6_any;
1423         }
1424
1425         if (ip6 != NULL) {
1426                 struct in_conninfo inc;
1427                 /*
1428                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1429                  * M and OFF are valid.
1430                  */
1431
1432                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1433                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof *thp)
1434                         return;
1435
1436                 bzero(&th, sizeof th);
1437                 m_copydata(m, off, sizeof *thp, (caddr_t)&th);
1438
1439                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, th.th_dport,
1440                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1441                     th.th_sport, cmd, notify);
1442
1443                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1444                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1445                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1446                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1447                 inc.inc_isipv6 = 1;
1448                 syncache_unreach(&inc, &th);
1449         } else
1450                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, 0,
1451                     (const struct sockaddr *)sa6_src, 0, cmd, notify);
1452 }
1453 #endif
1454
1455 /*
1456  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1457  *
1458  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1459  * 1.  In SYN-ACK packets.
1460  * 2.  In SYN packets.
1461  *
1462  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1463  * tcp_syncache.c for details.
1464  *
1465  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1466  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1467  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1468  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1469  * RFC 1948 is used to generate sequence numbers.
1470  *
1471  * Implementation details:
1472  *
1473  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1474  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1475  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1476  * before rollover.
1477  *
1478  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1479  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1480  * as reseeding should not be necessary.
1481  *
1482  */
1483
1484 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1485
1486 u_char isn_secret[32];
1487 int isn_last_reseed;
1488 MD5_CTX isn_ctx;
1489
1490 tcp_seq
1491 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1492 {
1493         u_int32_t md5_buffer[4];
1494         tcp_seq new_isn;
1495
1496         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1497         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1498              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1499                 < (u_int)ticks))) {
1500                 read_random_unlimited(&isn_secret, sizeof isn_secret);
1501                 isn_last_reseed = ticks;
1502         }
1503
1504         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1505         MD5Init(&isn_ctx);
1506         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1507         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1508 #ifdef INET6
1509         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) {
1510                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1511                           sizeof(struct in6_addr));
1512                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1513                           sizeof(struct in6_addr));
1514         } else
1515 #endif
1516         {
1517                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1518                           sizeof(struct in_addr));
1519                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1520                           sizeof(struct in_addr));
1521         }
1522         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1523         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1524         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1525         new_isn += ticks * (ISN_BYTES_PER_SECOND / hz);
1526         return (new_isn);
1527 }
1528
1529 /*
1530  * When a source quench is received, close congestion window
1531  * to one segment.  We will gradually open it again as we proceed.
1532  */
1533 void
1534 tcp_quench(struct inpcb *inp, int errno)
1535 {
1536         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1537
1538         if (tp != NULL)
1539                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1540 }
1541
1542 /*
1543  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1544  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1545  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1546  */
1547 void
1548 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int errno)
1549 {
1550         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1551
1552         if ((tp != NULL) && (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT))
1553                 tcp_drop(tp, errno);
1554 }
1555
1556 /*
1557  * When `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1558  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1559  * since we know the packet we just sent was dropped.
1560  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1561  */
1562 void
1563 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int errno)
1564 {
1565         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1566         struct rtentry *rt;
1567         struct rmxp_tao *taop;
1568         struct socket *so = inp->inp_socket;
1569         int offered;
1570         int mss;
1571 #ifdef INET6
1572         boolean_t isipv6 = ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
1573 #else
1574         const boolean_t isipv6 = FALSE;
1575 #endif
1576
1577         if (tp != NULL) {
1578                 if (isipv6)
1579                         rt = tcp_rtlookup6(&inp->inp_inc);
1580                 else
1581                         rt = tcp_rtlookup(&inp->inp_inc);
1582                 if (rt == NULL || rt->rt_rmx.rmx_mtu == 0) {
1583                         tp->t_maxopd = tp->t_maxseg =
1584                             isipv6 ? tcp_v6mssdflt : tcp_mssdflt;
1585                         return;
1586                 }
1587                 taop = rmx_taop(rt->rt_rmx);
1588                 offered = taop->tao_mssopt;
1589                 mss = rt->rt_rmx.rmx_mtu -
1590                         (isipv6 ?
1591                          sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1592                          sizeof(struct tcpiphdr));
1593
1594                 if (offered != 0)
1595                         mss = min(mss, offered);
1596                 /*
1597                  * XXX - The above conditional probably violates the TCP
1598                  * spec.  The problem is that, since we don't know the
1599                  * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1600                  * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1601                  * never actually take place, because the conservative
1602                  * default is much less than the MTUs typically seen
1603                  * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1604                  * this under the carpet.
1605                  *
1606                  * The conservative default might not actually be a problem
1607                  * if the only case this occurs is when sending an initial
1608                  * SYN with options and data to a host we've never talked
1609                  * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1610                  * will get recorded and the new parameters should get
1611                  * recomputed.  For Further Study.
1612                  */
1613                 if (tp->t_maxopd <= mss)
1614                         return;
1615                 tp->t_maxopd = mss;
1616
1617                 if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_NOOPT)) == TF_REQ_TSTMP &&
1618                     (tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) == TF_RCVD_TSTMP)
1619                         mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1620                 if ((tp->t_flags & (TF_REQ_CC | TF_NOOPT)) == TF_REQ_CC &&
1621                     (tp->t_flags & TF_RCVD_CC) == TF_RCVD_CC)
1622                         mss -= TCPOLEN_CC_APPA;
1623 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0
1624                 if (mss > MCLBYTES)
1625                         mss &= ~(MCLBYTES - 1);
1626 #else
1627                 if (mss > MCLBYTES)
1628                         mss = mss / MCLBYTES * MCLBYTES;
1629 #endif
1630                 if (so->so_snd.sb_hiwat < mss)
1631                         mss = so->so_snd.sb_hiwat;
1632
1633                 tp->t_maxseg = mss;
1634
1635                 tcpstat.tcps_mturesent++;
1636                 tp->t_rtttime = 0;
1637                 tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1638                 tcp_output(tp);
1639         }
1640 }
1641
1642 /*
1643  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1644  * is found and it cannot be allocated the return NULL.  This routine
1645  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1646  * to get the interface MTU.
1647  */
1648 struct rtentry *
1649 tcp_rtlookup(struct in_conninfo *inc)
1650 {
1651         struct route *ro;
1652         struct rtentry *rt;
1653
1654         ro = &inc->inc_route;
1655         rt = ro->ro_rt;
1656         if (rt == NULL || !(rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1657                 /* No route yet, so try to acquire one */
1658                 if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1659                         /*
1660                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1661                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1662                          */
1663                         bzero(&ro->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in));
1664                         ro->ro_dst.sa_family = AF_INET;
1665                         ro->ro_dst.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1666                         ((struct sockaddr_in *) &ro->ro_dst)->sin_addr =
1667                             inc->inc_faddr;
1668                         rtalloc(ro);
1669                         rt = ro->ro_rt;
1670                 }
1671         }
1672         return (rt);
1673 }
1674
1675 #ifdef INET6
1676 struct rtentry *
1677 tcp_rtlookup6(struct in_conninfo *inc)
1678 {
1679         struct route_in6 *ro6;
1680         struct rtentry *rt;
1681
1682         ro6 = &inc->inc6_route;
1683         rt = ro6->ro_rt;
1684         if (rt == NULL || !(rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1685                 /* No route yet, so try to acquire one */
1686                 if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1687                         /*
1688                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1689                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1690                          */
1691                         bzero(&ro6->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in6));
1692                         ro6->ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1693                         ro6->ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1694                         ro6->ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1695                         rtalloc((struct route *)ro6);
1696                         rt = ro6->ro_rt;
1697                 }
1698         }
1699         return (rt);
1700 }
1701 #endif
1702
1703 #ifdef IPSEC
1704 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1705 size_t
1706 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1707 {
1708         struct inpcb *inp;
1709         struct mbuf *m;
1710         size_t hdrsiz;
1711         struct ip *ip;
1712         struct tcphdr *th;
1713
1714         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1715                 return (0);
1716         MGETHDR(m, MB_DONTWAIT, MT_DATA);
1717         if (!m)
1718                 return (0);
1719
1720 #ifdef INET6
1721         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
1722                 struct ip6_hdr *ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1723
1724                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1725                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1726                     sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1727                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
1728                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1729         } else
1730 #endif
1731         {
1732                 ip = mtod(m, struct ip *);
1733                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1734                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1735                 tcp_fillheaders(tp, ip, th);
1736                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1737         }
1738
1739         m_free(m);
1740         return (hdrsiz);
1741 }
1742 #endif
1743
1744 /*
1745  * Return a pointer to the cached information about the remote host.
1746  * The cached information is stored in the protocol specific part of
1747  * the route metrics.
1748  */
1749 struct rmxp_tao *
1750 tcp_gettaocache(struct in_conninfo *inc)
1751 {
1752         struct rtentry *rt;
1753
1754 #ifdef INET6
1755         if (inc->inc_isipv6)
1756                 rt = tcp_rtlookup6(inc);
1757         else
1758 #endif
1759                 rt = tcp_rtlookup(inc);
1760
1761         /* Make sure this is a host route and is up. */
1762         if (rt == NULL ||
1763             (rt->rt_flags & (RTF_UP | RTF_HOST)) != (RTF_UP | RTF_HOST))
1764                 return (NULL);
1765
1766         return (rmx_taop(rt->rt_rmx));
1767 }
1768
1769 /*
1770  * Clear all the TAO cache entries, called from tcp_init.
1771  *
1772  * XXX
1773  * This routine is just an empty one, because we assume that the routing
1774  * routing tables are initialized at the same time when TCP, so there is
1775  * nothing in the cache left over.
1776  */
1777 static void
1778 tcp_cleartaocache()
1779 {
1780 }
1781
1782 /*
1783  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1784  *
1785  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1786  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1787  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1788  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1789  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1790  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1791  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1792  * side of the connection.
1793  *
1794  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1795  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP 
1796  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1797  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1798  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1799  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1800  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1801  * all available buffer space not only on the local interface, but on 
1802  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1803  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1804  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1805  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1806  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1807  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1808  * resources.
1809  *
1810  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1811  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1812  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1813  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1814  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1815  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1816  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1817  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1818  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1819  * implementing the same algorithm.
1820  *
1821  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1822  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1823  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially 
1824  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1825  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1826  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1827  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1828  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1829  * which to extend the algorithm.
1830  */
1831 void
1832 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1833 {
1834         u_long bw;
1835         u_long bwnd;
1836         int save_ticks;
1837
1838         /*
1839          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1840          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1841          */
1842         if (!tcp_inflight_enable) {
1843                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1844                 tp->snd_bandwidth = 0;
1845                 return;
1846         }
1847
1848         /*
1849          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1850          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1851          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1852          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1853          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1854          * increases.
1855          *
1856          * Note: if ticks rollover 'bw' may wind up negative.  We must
1857          * effectively reset t_bw_rtttime for this case.
1858          */
1859         save_ticks = ticks;
1860         if ((u_int)(save_ticks - tp->t_bw_rtttime) < 1)
1861                 return;
1862
1863         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz / 
1864             (save_ticks - tp->t_bw_rtttime);
1865         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1866         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1867         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || (int)bw < 0)
1868                 return;
1869         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1870
1871         tp->snd_bandwidth = bw;
1872
1873         /*
1874          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1875          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1876          * spot and also handles the bandwidth run-up case.  Without the
1877          * slop we could be locking ourselves into a lower bandwidth.
1878          *
1879          * Situations Handled:
1880          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1881          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1882          *          specified, and also does a good job preventing 
1883          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1884          *          (at least for the transmit side).
1885          *
1886          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1887          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1888          *          increases).
1889          *
1890          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1891          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1892          *          a little work).
1893          *
1894          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can 
1895          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be on
1896          *          very slow connections.  A value no smaller then 5 should
1897          *          be used, but only reduce this default if you have no other
1898          *          choice.
1899          */
1900
1901 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1902         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) +
1903                tcp_inflight_stab * (int)tp->t_maxseg / 10;
1904 #undef USERTT
1905
1906         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1907                 static int ltime;
1908                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1909                         ltime = ticks;
1910                         printf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1911                                 tp, bw, tp->t_rttbest, tp->t_srtt, bwnd);
1912                 }
1913         }
1914         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1915                 bwnd = tcp_inflight_min;
1916         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1917                 bwnd = tcp_inflight_max;
1918         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1919                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1920         tp->snd_bwnd = bwnd;
1921 }