Merge branch 'master' of ssh://crater.dragonflybsd.org/repository/git/dragonfly
[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_inet.h"
73 #include "opt_inet6.h"
74 #include "opt_ipsec.h"
75 #include "opt_tcpdebug.h"
76
77 #include <sys/param.h>
78 #include <sys/systm.h>
79 #include <sys/callout.h>
80 #include <sys/kernel.h>
81 #include <sys/sysctl.h>
82 #include <sys/malloc.h>
83 #include <sys/mpipe.h>
84 #include <sys/mbuf.h>
85 #ifdef INET6
86 #include <sys/domain.h>
87 #endif
88 #include <sys/proc.h>
89 #include <sys/priv.h>
90 #include <sys/socket.h>
91 #include <sys/socketvar.h>
92 #include <sys/protosw.h>
93 #include <sys/random.h>
94 #include <sys/in_cksum.h>
95 #include <sys/ktr.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_timer2.h>
120 #include <netinet/tcp_var.h>
121 #include <netinet6/tcp6_var.h>
122 #include <netinet/tcpip.h>
123 #ifdef TCPDEBUG
124 #include <netinet/tcp_debug.h>
125 #endif
126 #include <netinet6/ip6protosw.h>
127
128 #ifdef IPSEC
129 #include <netinet6/ipsec.h>
130 #include <netproto/key/key.h>
131 #ifdef INET6
132 #include <netinet6/ipsec6.h>
133 #endif
134 #endif
135
136 #ifdef FAST_IPSEC
137 #include <netproto/ipsec/ipsec.h>
138 #ifdef INET6
139 #include <netproto/ipsec/ipsec6.h>
140 #endif
141 #define IPSEC
142 #endif
143
144 #include <sys/md5.h>
145 #include <machine/smp.h>
146
147 #include <sys/msgport2.h>
148 #include <sys/mplock2.h>
149 #include <net/netmsg2.h>
150
151 #if !defined(KTR_TCP)
152 #define KTR_TCP         KTR_ALL
153 #endif
154 KTR_INFO_MASTER(tcp);
155 /*
156 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, rxmsg, 0, "tcp getmsg", 0);
157 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, wait, 1, "tcp waitmsg", 0);
158 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, delayed, 2, "tcp execute delayed ops", 0);
159 */
160 #define logtcp(name)    KTR_LOG(tcp_ ## name)
161
162 struct inpcbinfo tcbinfo[MAXCPU];
163 struct tcpcbackqhead tcpcbackq[MAXCPU];
164
165 int tcp_mssdflt = TCP_MSS;
166 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW,
167     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
168
169 #ifdef INET6
170 int tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
171 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt, CTLFLAG_RW,
172     &tcp_v6mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
173 #endif
174
175 /*
176  * Minimum MSS we accept and use. This prevents DoS attacks where
177  * we are forced to a ridiculous low MSS like 20 and send hundreds
178  * of packets instead of one. The effect scales with the available
179  * bandwidth and quickly saturates the CPU and network interface
180  * with packet generation and sending. Set to zero to disable MINMSS
181  * checking. This setting prevents us from sending too small packets.
182  */
183 int tcp_minmss = TCP_MINMSS;
184 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, minmss, CTLFLAG_RW,
185     &tcp_minmss , 0, "Minmum TCP Maximum Segment Size");
186
187 #if 0
188 static int tcp_rttdflt = TCPTV_SRTTDFLT / PR_SLOWHZ;
189 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_RTTDFLT, rttdflt, CTLFLAG_RW,
190     &tcp_rttdflt, 0, "Default maximum TCP Round Trip Time");
191 #endif
192
193 int tcp_do_rfc1323 = 1;
194 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW,
195     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
196
197 static int tcp_tcbhashsize = 0;
198 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RD,
199      &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control block hashtable");
200
201 static int do_tcpdrain = 1;
202 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW, &do_tcpdrain, 0,
203      "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
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.  The inflight limiter is now turned on
215  * by default, but with generous values which should allow maximal
216  * bandwidth.  In particular, the slop defaults to 50 (5 packets).
217  *
218  * The reason for doing this is that the limiter is the only mechanism we
219  * have which seems to do a really good job preventing receiver RX rings
220  * on network interfaces from getting blown out.  Even though GigE/10GigE
221  * is supposed to flow control it looks like either it doesn't actually
222  * do it or Open Source drivers do not properly enable it.
223  *
224  * People using the limiter to reduce bottlenecks on slower WAN connections
225  * should set the slop to 20 (2 packets).
226  */
227 static int tcp_inflight_enable = 1;
228 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_enable, CTLFLAG_RW,
229     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
230
231 static int tcp_inflight_debug = 0;
232 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_debug, CTLFLAG_RW,
233     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
234
235 static int tcp_inflight_min = 6144;
236 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_min, CTLFLAG_RW,
237     &tcp_inflight_min, 0, "Lower bound for TCP inflight window");
238
239 static int tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
240 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_max, CTLFLAG_RW,
241     &tcp_inflight_max, 0, "Upper bound for TCP inflight window");
242
243 static int tcp_inflight_stab = 50;
244 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_stab, CTLFLAG_RW,
245     &tcp_inflight_stab, 0, "Slop in maximal packets / 10 (20 = 3 packets)");
246
247 static MALLOC_DEFINE(M_TCPTEMP, "tcptemp", "TCP Templates for Keepalives");
248 static struct malloc_pipe tcptemp_mpipe;
249
250 static void tcp_willblock(void);
251 static void tcp_notify (struct inpcb *, int);
252
253 struct tcp_stats tcpstats_percpu[MAXCPU];
254 #ifdef SMP
255 static int
256 sysctl_tcpstats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
257 {
258         int cpu, error = 0;
259
260         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
261                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, &tcpstats_percpu[cpu],
262                                         sizeof(struct tcp_stats))))
263                         break;
264                 if ((error = SYSCTL_IN(req, &tcpstats_percpu[cpu],
265                                        sizeof(struct tcp_stats))))
266                         break;
267         }
268
269         return (error);
270 }
271 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
272     0, 0, sysctl_tcpstats, "S,tcp_stats", "TCP statistics");
273 #else
274 SYSCTL_STRUCT(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, CTLFLAG_RW,
275     &tcpstat, tcp_stats, "TCP statistics");
276 #endif
277
278 /*
279  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
280  *
281  * Note that this can be overridden by the kernel environment
282  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
283  */
284 #ifndef TCBHASHSIZE
285 #define TCBHASHSIZE     512
286 #endif
287
288 /*
289  * This is the actual shape of what we allocate using the zone
290  * allocator.  Doing it this way allows us to protect both structures
291  * using the same generation count, and also eliminates the overhead
292  * of allocating tcpcbs separately.  By hiding the structure here,
293  * we avoid changing most of the rest of the code (although it needs
294  * to be changed, eventually, for greater efficiency).
295  */
296 #define ALIGNMENT       32
297 #define ALIGNM1         (ALIGNMENT - 1)
298 struct  inp_tp {
299         union {
300                 struct  inpcb inp;
301                 char    align[(sizeof(struct inpcb) + ALIGNM1) & ~ALIGNM1];
302         } inp_tp_u;
303         struct  tcpcb tcb;
304         struct  tcp_callout inp_tp_rexmt;
305         struct  tcp_callout inp_tp_persist;
306         struct  tcp_callout inp_tp_keep;
307         struct  tcp_callout inp_tp_2msl;
308         struct  tcp_callout inp_tp_delack;
309         struct  netmsg_tcp_timer inp_tp_timermsg;
310 };
311 #undef ALIGNMENT
312 #undef ALIGNM1
313
314 /*
315  * Tcp initialization
316  */
317 void
318 tcp_init(void)
319 {
320         struct inpcbporthead *porthashbase;
321         u_long porthashmask;
322         int hashsize = TCBHASHSIZE;
323         int cpu;
324
325         /*
326          * note: tcptemp is used for keepalives, and it is ok for an
327          * allocation to fail so do not specify MPF_INT.
328          */
329         mpipe_init(&tcptemp_mpipe, M_TCPTEMP, sizeof(struct tcptemp),
330                     25, -1, 0, NULL);
331
332         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
333         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
334         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
335         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
336         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
337         tcp_msl = TCPTV_MSL;
338         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
339         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
340
341         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
342         if (!powerof2(hashsize)) {
343                 kprintf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
344                 hashsize = 512; /* safe default */
345         }
346         tcp_tcbhashsize = hashsize;
347         porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB, &porthashmask);
348
349         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
350                 in_pcbinfo_init(&tcbinfo[cpu]);
351                 tcbinfo[cpu].cpu = cpu;
352                 tcbinfo[cpu].hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
353                     &tcbinfo[cpu].hashmask);
354                 tcbinfo[cpu].porthashbase = porthashbase;
355                 tcbinfo[cpu].porthashmask = porthashmask;
356                 tcbinfo[cpu].wildcardhashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
357                     &tcbinfo[cpu].wildcardhashmask);
358                 tcbinfo[cpu].ipi_size = sizeof(struct inp_tp);
359                 TAILQ_INIT(&tcpcbackq[cpu]);
360         }
361
362         tcp_reass_maxseg = nmbclusters / 16;
363         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.reass.maxsegments", &tcp_reass_maxseg);
364
365 #ifdef INET6
366 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
367 #else
368 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
369 #endif
370         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
371                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
372         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
373                 panic("tcp_init");
374 #undef TCP_MINPROTOHDR
375
376         /*
377          * Initialize TCP statistics counters for each CPU.
378          */
379 #ifdef SMP
380         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
381                 bzero(&tcpstats_percpu[cpu], sizeof(struct tcp_stats));
382         }
383 #else
384         bzero(&tcpstat, sizeof(struct tcp_stats));
385 #endif
386
387         syncache_init();
388         netisr_register_rollup(tcp_willblock);
389 }
390
391 static void
392 tcp_willblock(void)
393 {
394         struct tcpcb *tp;
395         int cpu = mycpu->gd_cpuid;
396
397         while ((tp = TAILQ_FIRST(&tcpcbackq[cpu])) != NULL) {
398                 KKASSERT(tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ);
399                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
400                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[cpu], tp, t_outputq);
401                 tcp_output(tp);
402         }
403 }
404
405 /*
406  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
407  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
408  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
409  */
410 void
411 tcp_fillheaders(struct tcpcb *tp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
412 {
413         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
414         struct tcphdr *tcp_hdr = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
415
416 #ifdef INET6
417         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
418                 struct ip6_hdr *ip6;
419
420                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
421                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
422                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
423                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
424                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
425                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
426                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
427                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
428                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
429                 tcp_hdr->th_sum = 0;
430         } else
431 #endif
432         {
433                 struct ip *ip = (struct ip *) ip_ptr;
434
435                 ip->ip_vhl = IP_VHL_BORING;
436                 ip->ip_tos = 0;
437                 ip->ip_len = 0;
438                 ip->ip_id = 0;
439                 ip->ip_off = 0;
440                 ip->ip_ttl = 0;
441                 ip->ip_sum = 0;
442                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
443                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
444                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
445                 tcp_hdr->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr,
446                                     ip->ip_dst.s_addr,
447                                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP));
448         }
449
450         tcp_hdr->th_sport = inp->inp_lport;
451         tcp_hdr->th_dport = inp->inp_fport;
452         tcp_hdr->th_seq = 0;
453         tcp_hdr->th_ack = 0;
454         tcp_hdr->th_x2 = 0;
455         tcp_hdr->th_off = 5;
456         tcp_hdr->th_flags = 0;
457         tcp_hdr->th_win = 0;
458         tcp_hdr->th_urp = 0;
459 }
460
461 /*
462  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
463  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
464  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
465  */
466 struct tcptemp *
467 tcp_maketemplate(struct tcpcb *tp)
468 {
469         struct tcptemp *tmp;
470
471         if ((tmp = mpipe_alloc_nowait(&tcptemp_mpipe)) == NULL)
472                 return (NULL);
473         tcp_fillheaders(tp, &tmp->tt_ipgen, &tmp->tt_t);
474         return (tmp);
475 }
476
477 void
478 tcp_freetemplate(struct tcptemp *tmp)
479 {
480         mpipe_free(&tcptemp_mpipe, tmp);
481 }
482
483 /*
484  * Send a single message to the TCP at address specified by
485  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
486  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
487  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
488  * template for a connection.  If flags are given then we send
489  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
490  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
491  *
492  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
493  * segment are as specified by the parameters.
494  *
495  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
496  */
497 void
498 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
499             tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
500 {
501         int tlen;
502         int win = 0;
503         struct route *ro = NULL;
504         struct route sro;
505         struct ip *ip = ipgen;
506         struct tcphdr *nth;
507         int ipflags = 0;
508         struct route_in6 *ro6 = NULL;
509         struct route_in6 sro6;
510         struct ip6_hdr *ip6 = ipgen;
511         boolean_t use_tmpro = TRUE;
512 #ifdef INET6
513         boolean_t isipv6 = (IP_VHL_V(ip->ip_vhl) == 6);
514 #else
515         const boolean_t isipv6 = FALSE;
516 #endif
517
518         if (tp != NULL) {
519                 if (!(flags & TH_RST)) {
520                         win = ssb_space(&tp->t_inpcb->inp_socket->so_rcv);
521                         if (win < 0)
522                                 win = 0;
523                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
524                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
525                 }
526                 /*
527                  * Don't use the route cache of a listen socket,
528                  * it is not MPSAFE; use temporary route cache.
529                  */
530                 if (tp->t_state != TCPS_LISTEN) {
531                         if (isipv6)
532                                 ro6 = &tp->t_inpcb->in6p_route;
533                         else
534                                 ro = &tp->t_inpcb->inp_route;
535                         use_tmpro = FALSE;
536                 }
537         }
538         if (use_tmpro) {
539                 if (isipv6) {
540                         ro6 = &sro6;
541                         bzero(ro6, sizeof *ro6);
542                 } else {
543                         ro = &sro;
544                         bzero(ro, sizeof *ro);
545                 }
546         }
547         if (m == NULL) {
548                 m = m_gethdr(MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
549                 if (m == NULL)
550                         return;
551                 tlen = 0;
552                 m->m_data += max_linkhdr;
553                 if (isipv6) {
554                         bcopy(ip6, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip6_hdr));
555                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
556                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
557                 } else {
558                         bcopy(ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
559                         ip = mtod(m, struct ip *);
560                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
561                 }
562                 bcopy(th, nth, sizeof(struct tcphdr));
563                 flags = TH_ACK;
564         } else {
565                 m_freem(m->m_next);
566                 m->m_next = NULL;
567                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
568                 /* m_len is set later */
569                 tlen = 0;
570 #define xchg(a, b, type) { type t; t = a; a = b; b = t; }
571                 if (isipv6) {
572                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
573                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
574                 } else {
575                         xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
576                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
577                 }
578                 if (th != nth) {
579                         /*
580                          * this is usually a case when an extension header
581                          * exists between the IPv6 header and the
582                          * TCP header.
583                          */
584                         nth->th_sport = th->th_sport;
585                         nth->th_dport = th->th_dport;
586                 }
587                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
588 #undef xchg
589         }
590         if (isipv6) {
591                 ip6->ip6_flow = 0;
592                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
593                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
594                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof(struct tcphdr) + tlen));
595                 tlen += sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
596         } else {
597                 tlen += sizeof(struct tcpiphdr);
598                 ip->ip_len = tlen;
599                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
600         }
601         m->m_len = tlen;
602         m->m_pkthdr.len = tlen;
603         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
604         nth->th_seq = htonl(seq);
605         nth->th_ack = htonl(ack);
606         nth->th_x2 = 0;
607         nth->th_off = sizeof(struct tcphdr) >> 2;
608         nth->th_flags = flags;
609         if (tp != NULL)
610                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
611         else
612                 nth->th_win = htons((u_short)win);
613         nth->th_urp = 0;
614         if (isipv6) {
615                 nth->th_sum = 0;
616                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
617                                         sizeof(struct ip6_hdr),
618                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
619                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp ? tp->t_inpcb : NULL,
620                                                (ro6 && ro6->ro_rt) ?
621                                                 ro6->ro_rt->rt_ifp : NULL);
622         } else {
623                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
624                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
625                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
626                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
627         }
628 #ifdef TCPDEBUG
629         if (tp == NULL || (tp->t_inpcb->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
630                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
631 #endif
632         if (isipv6) {
633                 ip6_output(m, NULL, ro6, ipflags, NULL, NULL,
634                            tp ? tp->t_inpcb : NULL);
635                 if ((ro6 == &sro6) && (ro6->ro_rt != NULL)) {
636                         RTFREE(ro6->ro_rt);
637                         ro6->ro_rt = NULL;
638                 }
639         } else {
640                 ipflags |= IP_DEBUGROUTE;
641                 ip_output(m, NULL, ro, ipflags, NULL, tp ? tp->t_inpcb : NULL);
642                 if ((ro == &sro) && (ro->ro_rt != NULL)) {
643                         RTFREE(ro->ro_rt);
644                         ro->ro_rt = NULL;
645                 }
646         }
647 }
648
649 /*
650  * Create a new TCP control block, making an
651  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
652  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
653  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
654  */
655 struct tcpcb *
656 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
657 {
658         struct inp_tp *it;
659         struct tcpcb *tp;
660 #ifdef INET6
661         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
662 #else
663         const boolean_t isipv6 = FALSE;
664 #endif
665
666         it = (struct inp_tp *)inp;
667         tp = &it->tcb;
668         bzero(tp, sizeof(struct tcpcb));
669         LIST_INIT(&tp->t_segq);
670         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd = isipv6 ? tcp_v6mssdflt : tcp_mssdflt;
671
672         /* Set up our timeouts. */
673         tp->tt_rexmt = &it->inp_tp_rexmt;
674         tp->tt_persist = &it->inp_tp_persist;
675         tp->tt_keep = &it->inp_tp_keep;
676         tp->tt_2msl = &it->inp_tp_2msl;
677         tp->tt_delack = &it->inp_tp_delack;
678         tcp_inittimers(tp);
679
680         /*
681          * Zero out timer message.  We don't create it here,
682          * since the current CPU may not be the owner of this
683          * inpcb.
684          */
685         tp->tt_msg = &it->inp_tp_timermsg;
686         bzero(tp->tt_msg, sizeof(*tp->tt_msg));
687
688         if (tcp_do_rfc1323)
689                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE | TF_REQ_TSTMP);
690         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
691         tp->t_state = TCPS_CLOSED;
692         /*
693          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
694          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
695          * reasonable initial retransmit time.
696          */
697         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
698         tp->t_rttvar =
699             ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
700         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
701         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
702         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
703         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
704         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
705         tp->t_rcvtime = ticks;
706         /*
707          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
708          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
709          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
710          */
711         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
712         inp->inp_ppcb = tp;
713         tcp_sack_tcpcb_init(tp);
714         return (tp);            /* XXX */
715 }
716
717 /*
718  * Drop a TCP connection, reporting the specified error.
719  * If connection is synchronized, then send a RST to peer.
720  */
721 struct tcpcb *
722 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int error)
723 {
724         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
725
726         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
727                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
728                 tcp_output(tp);
729                 tcpstat.tcps_drops++;
730         } else
731                 tcpstat.tcps_conndrops++;
732         if (error == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
733                 error = tp->t_softerror;
734         so->so_error = error;
735         return (tcp_close(tp));
736 }
737
738 #ifdef SMP
739
740 struct netmsg_remwildcard {
741         struct netmsg           nm_netmsg;
742         struct inpcb            *nm_inp;
743         struct inpcbinfo        *nm_pcbinfo;
744 #if defined(INET6)
745         int                     nm_isinet6;
746 #else
747         int                     nm_unused01;
748 #endif
749 };
750
751 /*
752  * Wildcard inpcb's on SMP boxes must be removed from all cpus before the
753  * inp can be detached.  We do this by cycling through the cpus, ending up
754  * on the cpu controlling the inp last and then doing the disconnect.
755  */
756 static void
757 in_pcbremwildcardhash_handler(struct netmsg *msg0)
758 {
759         struct netmsg_remwildcard *msg = (struct netmsg_remwildcard *)msg0;
760         int cpu;
761
762         cpu = msg->nm_pcbinfo->cpu;
763
764         if (cpu == msg->nm_inp->inp_pcbinfo->cpu) {
765                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
766 #ifdef INET6
767                 if (msg->nm_isinet6)
768                         in6_pcbdetach(msg->nm_inp);
769                 else
770 #endif
771                         in_pcbdetach(msg->nm_inp);
772                 lwkt_replymsg(&msg->nm_netmsg.nm_lmsg, 0);
773         } else {
774                 in_pcbremwildcardhash_oncpu(msg->nm_inp, msg->nm_pcbinfo);
775                 cpu = (cpu + 1) % ncpus2;
776                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
777                 lwkt_forwardmsg(cpu_portfn(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
778         }
779 }
780
781 #endif
782
783 /*
784  * Close a TCP control block:
785  *      discard all space held by the tcp
786  *      discard internet protocol block
787  *      wake up any sleepers
788  */
789 struct tcpcb *
790 tcp_close(struct tcpcb *tp)
791 {
792         struct tseg_qent *q;
793         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
794         struct socket *so = inp->inp_socket;
795         struct rtentry *rt;
796         boolean_t dosavessthresh;
797 #ifdef SMP
798         int cpu;
799 #endif
800 #ifdef INET6
801         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
802         boolean_t isafinet6 = (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6) != 0);
803 #else
804         const boolean_t isipv6 = FALSE;
805 #endif
806
807         /*
808          * The tp is not instantly destroyed in the wildcard case.  Setting
809          * the state to TCPS_TERMINATING will prevent the TCP stack from
810          * messing with it, though it should be noted that this change may
811          * not take effect on other cpus until we have chained the wildcard
812          * hash removal.
813          *
814          * XXX we currently depend on the BGL to synchronize the tp->t_state
815          * update and prevent other tcp protocol threads from accepting new
816          * connections on the listen socket we might be trying to close down.
817          */
818         KKASSERT(tp->t_state != TCPS_TERMINATING);
819         tp->t_state = TCPS_TERMINATING;
820
821         /*
822          * Make sure that all of our timers are stopped before we
823          * delete the PCB.  For listen TCP socket (tp->tt_msg == NULL),
824          * timers are never used.  If timer message is never created
825          * (tp->tt_msg->tt_tcb == NULL), timers are never used too.
826          */
827         if (tp->tt_msg != NULL && tp->tt_msg->tt_tcb != NULL) {
828                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_rexmt);
829                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_persist);
830                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_keep);
831                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_2msl);
832                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_delack);
833         }
834
835         if (tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ) {
836                 KKASSERT(tp->tt_cpu == mycpu->gd_cpuid);
837                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[tp->tt_cpu], tp, t_outputq);
838                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
839         }
840
841         /*
842          * If we got enough samples through the srtt filter,
843          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
844          * 'Enough' is arbitrarily defined as the 16 samples.
845          * 16 samples is enough for the srtt filter to converge
846          * to within 5% of the correct value; fewer samples and
847          * we could save a very bogus rtt.
848          *
849          * Don't update the default route's characteristics and don't
850          * update anything that the user "locked".
851          */
852         if (tp->t_rttupdated >= 16) {
853                 u_long i = 0;
854
855                 if (isipv6) {
856                         struct sockaddr_in6 *sin6;
857
858                         if ((rt = inp->in6p_route.ro_rt) == NULL)
859                                 goto no_valid_rt;
860                         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)rt_key(rt);
861                         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&sin6->sin6_addr))
862                                 goto no_valid_rt;
863                 } else
864                         if ((rt = inp->inp_route.ro_rt) == NULL ||
865                             ((struct sockaddr_in *)rt_key(rt))->
866                              sin_addr.s_addr == INADDR_ANY)
867                                 goto no_valid_rt;
868
869                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTT)) {
870                         i = tp->t_srtt * (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTT_SCALE));
871                         if (rt->rt_rmx.rmx_rtt && i)
872                                 /*
873                                  * filter this update to half the old & half
874                                  * the new values, converting scale.
875                                  * See route.h and tcp_var.h for a
876                                  * description of the scaling constants.
877                                  */
878                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt =
879                                     (rt->rt_rmx.rmx_rtt + i) / 2;
880                         else
881                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt = i;
882                         tcpstat.tcps_cachedrtt++;
883                 }
884                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTTVAR)) {
885                         i = tp->t_rttvar *
886                             (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTTVAR_SCALE));
887                         if (rt->rt_rmx.rmx_rttvar && i)
888                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar =
889                                     (rt->rt_rmx.rmx_rttvar + i) / 2;
890                         else
891                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar = i;
892                         tcpstat.tcps_cachedrttvar++;
893                 }
894                 /*
895                  * The old comment here said:
896                  * update the pipelimit (ssthresh) if it has been updated
897                  * already or if a pipesize was specified & the threshhold
898                  * got below half the pipesize.  I.e., wait for bad news
899                  * before we start updating, then update on both good
900                  * and bad news.
901                  *
902                  * But we want to save the ssthresh even if no pipesize is
903                  * specified explicitly in the route, because such
904                  * connections still have an implicit pipesize specified
905                  * by the global tcp_sendspace.  In the absence of a reliable
906                  * way to calculate the pipesize, it will have to do.
907                  */
908                 i = tp->snd_ssthresh;
909                 if (rt->rt_rmx.rmx_sendpipe != 0)
910                         dosavessthresh = (i < rt->rt_rmx.rmx_sendpipe/2);
911                 else
912                         dosavessthresh = (i < so->so_snd.ssb_hiwat/2);
913                 if (dosavessthresh ||
914                     (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_SSTHRESH) && (i != 0) &&
915                      (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh != 0))) {
916                         /*
917                          * convert the limit from user data bytes to
918                          * packets then to packet data bytes.
919                          */
920                         i = (i + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
921                         if (i < 2)
922                                 i = 2;
923                         i *= tp->t_maxseg +
924                              (isipv6 ?
925                               sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
926                               sizeof(struct tcpiphdr));
927                         if (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh)
928                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh =
929                                     (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh + i) / 2;
930                         else
931                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh = i;
932                         tcpstat.tcps_cachedssthresh++;
933                 }
934         }
935
936 no_valid_rt:
937         /* free the reassembly queue, if any */
938         while((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
939                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
940                 m_freem(q->tqe_m);
941                 FREE(q, M_TSEGQ);
942                 atomic_add_int(&tcp_reass_qsize, -1);
943         }
944         /* throw away SACK blocks in scoreboard*/
945         if (TCP_DO_SACK(tp))
946                 tcp_sack_cleanup(&tp->scb);
947
948         inp->inp_ppcb = NULL;
949         soisdisconnected(so);
950         /* note: pcb detached later on */
951
952         tcp_destroy_timermsg(tp);
953         if (tp->t_flags & TF_SYNCACHE)
954                 syncache_destroy(tp);
955
956         /*
957          * Discard the inp.  In the SMP case a wildcard inp's hash (created
958          * by a listen socket or an INADDR_ANY udp socket) is replicated
959          * for each protocol thread and must be removed in the context of
960          * that thread.  This is accomplished by chaining the message
961          * through the cpus.
962          *
963          * If the inp is not wildcarded we simply detach, which will remove
964          * the any hashes still present for this inp.
965          */
966 #ifdef SMP
967         if (inp->inp_flags & INP_WILDCARD_MP) {
968                 struct netmsg_remwildcard *msg;
969
970                 cpu = (inp->inp_pcbinfo->cpu + 1) % ncpus2;
971                 msg = kmalloc(sizeof(struct netmsg_remwildcard),
972                               M_LWKTMSG, M_INTWAIT);
973                 netmsg_init(&msg->nm_netmsg, NULL, &netisr_afree_rport,
974                             0, in_pcbremwildcardhash_handler);
975 #ifdef INET6
976                 msg->nm_isinet6 = isafinet6;
977 #endif
978                 msg->nm_inp = inp;
979                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
980                 lwkt_sendmsg(cpu_portfn(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
981         } else
982 #endif
983         {
984                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
985 #ifdef INET6
986                 if (isafinet6)
987                         in6_pcbdetach(inp);
988                 else
989 #endif
990                         in_pcbdetach(inp);
991         }
992         tcpstat.tcps_closed++;
993         return (NULL);
994 }
995
996 static __inline void
997 tcp_drain_oncpu(struct inpcbhead *head)
998 {
999         struct inpcb *marker;
1000         struct inpcb *inpb;
1001         struct tcpcb *tcpb;
1002         struct tseg_qent *te;
1003
1004         /*
1005          * Allows us to block while running the list
1006          */
1007         marker = kmalloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1008         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1009         LIST_INSERT_HEAD(head, marker, inp_list);
1010
1011         while ((inpb = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL) {
1012                 if ((inpb->inp_flags & INP_PLACEMARKER) == 0 &&
1013                     (tcpb = intotcpcb(inpb)) != NULL &&
1014                     (te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq)) != NULL) {
1015                         LIST_REMOVE(te, tqe_q);
1016                         m_freem(te->tqe_m);
1017                         FREE(te, M_TSEGQ);
1018                         atomic_add_int(&tcp_reass_qsize, -1);
1019                         /* retry */
1020                 } else {
1021                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1022                         LIST_INSERT_AFTER(inpb, marker, inp_list);
1023                 }
1024         }
1025         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1026         kfree(marker, M_TEMP);
1027 }
1028
1029 #ifdef SMP
1030 struct netmsg_tcp_drain {
1031         struct netmsg           nm_netmsg;
1032         struct inpcbhead        *nm_head;
1033 };
1034
1035 static void
1036 tcp_drain_handler(netmsg_t netmsg)
1037 {
1038         struct netmsg_tcp_drain *nm = (void *)netmsg;
1039
1040         tcp_drain_oncpu(nm->nm_head);
1041         lwkt_replymsg(&nm->nm_netmsg.nm_lmsg, 0);
1042 }
1043 #endif
1044
1045 void
1046 tcp_drain(void)
1047 {
1048 #ifdef SMP
1049         int cpu;
1050 #endif
1051
1052         if (!do_tcpdrain)
1053                 return;
1054
1055         /*
1056          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
1057          * if there is one...
1058          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
1059          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
1060          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
1061          *      useful.
1062          */
1063 #ifdef SMP
1064         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1065                 struct netmsg_tcp_drain *msg;
1066
1067                 if (cpu == mycpu->gd_cpuid) {
1068                         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[cpu].pcblisthead);
1069                 } else {
1070                         msg = kmalloc(sizeof(struct netmsg_tcp_drain),
1071                                     M_LWKTMSG, M_NOWAIT);
1072                         if (msg == NULL)
1073                                 continue;
1074                         netmsg_init(&msg->nm_netmsg, NULL, &netisr_afree_rport,
1075                                     0, tcp_drain_handler);
1076                         msg->nm_head = &tcbinfo[cpu].pcblisthead;
1077                         lwkt_sendmsg(cpu_portfn(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
1078                 }
1079         }
1080 #else
1081         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[0].pcblisthead);
1082 #endif
1083 }
1084
1085 /*
1086  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
1087  * store error as soft error, but wake up user
1088  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
1089  *
1090  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
1091  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
1092  */
1093 static void
1094 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
1095 {
1096         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1097
1098         /*
1099          * Ignore some errors if we are hooked up.
1100          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
1101          * and receives a second error, give up now.  This is better
1102          * than waiting a long time to establish a connection that
1103          * can never complete.
1104          */
1105         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1106              (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
1107               error == EHOSTDOWN)) {
1108                 return;
1109         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
1110             tp->t_softerror)
1111                 tcp_drop(tp, error);
1112         else
1113                 tp->t_softerror = error;
1114 #if 0
1115         wakeup(&so->so_timeo);
1116         sorwakeup(so);
1117         sowwakeup(so);
1118 #endif
1119 }
1120
1121 static int
1122 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1123 {
1124         int error, i, n;
1125         struct inpcb *marker;
1126         struct inpcb *inp;
1127         inp_gen_t gencnt;
1128         globaldata_t gd;
1129         int origcpu, ccpu;
1130
1131         error = 0;
1132         n = 0;
1133
1134         /*
1135          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
1136          * resource-intensive to repeat twice on every request.
1137          */
1138         if (req->oldptr == NULL) {
1139                 for (ccpu = 0; ccpu < ncpus; ++ccpu) {
1140                         gd = globaldata_find(ccpu);
1141                         n += tcbinfo[gd->gd_cpuid].ipi_count;
1142                 }
1143                 req->oldidx = (n + n/8 + 10) * sizeof(struct xtcpcb);
1144                 return (0);
1145         }
1146
1147         if (req->newptr != NULL)
1148                 return (EPERM);
1149
1150         marker = kmalloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1151         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1152
1153         /*
1154          * OK, now we're committed to doing something.  Run the inpcb list
1155          * for each cpu in the system and construct the output.  Use a
1156          * list placemarker to deal with list changes occuring during
1157          * copyout blockages (but otherwise depend on being on the correct
1158          * cpu to avoid races).
1159          */
1160         origcpu = mycpu->gd_cpuid;
1161         for (ccpu = 1; ccpu <= ncpus && error == 0; ++ccpu) {
1162                 globaldata_t rgd;
1163                 caddr_t inp_ppcb;
1164                 struct xtcpcb xt;
1165                 int cpu_id;
1166
1167                 cpu_id = (origcpu + ccpu) % ncpus;
1168                 if ((smp_active_mask & (1 << cpu_id)) == 0)
1169                         continue;
1170                 rgd = globaldata_find(cpu_id);
1171                 lwkt_setcpu_self(rgd);
1172
1173                 gencnt = tcbinfo[cpu_id].ipi_gencnt;
1174                 n = tcbinfo[cpu_id].ipi_count;
1175
1176                 LIST_INSERT_HEAD(&tcbinfo[cpu_id].pcblisthead, marker, inp_list);
1177                 i = 0;
1178                 while ((inp = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL && i < n) {
1179                         /*
1180                          * process a snapshot of pcbs, ignoring placemarkers
1181                          * and using our own to allow SYSCTL_OUT to block.
1182                          */
1183                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1184                         LIST_INSERT_AFTER(inp, marker, inp_list);
1185
1186                         if (inp->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1187                                 continue;
1188                         if (inp->inp_gencnt > gencnt)
1189                                 continue;
1190                         if (prison_xinpcb(req->td, inp))
1191                                 continue;
1192
1193                         xt.xt_len = sizeof xt;
1194                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
1195                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
1196                         if (inp_ppcb != NULL)
1197                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1198                         else
1199                                 bzero(&xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1200                         if (inp->inp_socket)
1201                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
1202                         if ((error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt)) != 0)
1203                                 break;
1204                         ++i;
1205                 }
1206                 LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1207                 if (error == 0 && i < n) {
1208                         bzero(&xt, sizeof xt);
1209                         xt.xt_len = sizeof xt;
1210                         while (i < n) {
1211                                 error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
1212                                 if (error)
1213                                         break;
1214                                 ++i;
1215                         }
1216                 }
1217         }
1218
1219         /*
1220          * Make sure we are on the same cpu we were on originally, since
1221          * higher level callers expect this.  Also don't pollute caches with
1222          * migrated userland data by (eventually) returning to userland
1223          * on a different cpu.
1224          */
1225         lwkt_setcpu_self(globaldata_find(origcpu));
1226         kfree(marker, M_TEMP);
1227         return (error);
1228 }
1229
1230 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1231             tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1232
1233 static int
1234 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1235 {
1236         struct sockaddr_in addrs[2];
1237         struct inpcb *inp;
1238         int cpu;
1239         int error;
1240
1241         error = priv_check(req->td, PRIV_ROOT);
1242         if (error != 0)
1243                 return (error);
1244         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1245         if (error != 0)
1246                 return (error);
1247         crit_enter();
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         crit_exit();
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;
1272         boolean_t mapped = FALSE;
1273
1274         error = priv_check(req->td, PRIV_ROOT);
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         crit_enter();
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         crit_exit();
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 struct netmsg_tcp_notify {
1316         struct netmsg   nm_nmsg;
1317         void            (*nm_notify)(struct inpcb *, int);
1318         struct in_addr  nm_faddr;
1319         int             nm_arg;
1320 };
1321
1322 static void
1323 tcp_notifyall_oncpu(struct netmsg *netmsg)
1324 {
1325         struct netmsg_tcp_notify *nmsg = (struct netmsg_tcp_notify *)netmsg;
1326         int nextcpu;
1327
1328         in_pcbnotifyall(&tcbinfo[mycpuid].pcblisthead, nmsg->nm_faddr,
1329                         nmsg->nm_arg, nmsg->nm_notify);
1330
1331         nextcpu = mycpuid + 1;
1332         if (nextcpu < ncpus2)
1333                 lwkt_forwardmsg(cpu_portfn(nextcpu), &netmsg->nm_lmsg);
1334         else
1335                 lwkt_replymsg(&netmsg->nm_lmsg, 0);
1336 }
1337
1338 void
1339 tcp_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *vip)
1340 {
1341         struct ip *ip = vip;
1342         struct tcphdr *th;
1343         struct in_addr faddr;
1344         struct inpcb *inp;
1345         struct tcpcb *tp;
1346         void (*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1347         tcp_seq icmpseq;
1348         int arg, cpu;
1349
1350         if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0) {
1351                 return;
1352         }
1353
1354         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1355         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1356                 return;
1357
1358         arg = inetctlerrmap[cmd];
1359         if (cmd == PRC_QUENCH) {
1360                 notify = tcp_quench;
1361         } else if (icmp_may_rst &&
1362                    (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1363                     cmd == PRC_UNREACH_PORT ||
1364                     cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) &&
1365                    ip != NULL) {
1366                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1367         } else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1368                 struct icmp *icmp = (struct icmp *)
1369                     ((caddr_t)ip - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1370
1371                 arg = ntohs(icmp->icmp_nextmtu);
1372                 notify = tcp_mtudisc;
1373         } else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd)) {
1374                 ip = NULL;
1375                 notify = in_rtchange;
1376         } else if (cmd == PRC_HOSTDEAD) {
1377                 ip = NULL;
1378         }
1379
1380         if (ip != NULL) {
1381                 crit_enter();
1382                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip +
1383                                        (IP_VHL_HL(ip->ip_vhl) << 2));
1384                 cpu = tcp_addrcpu(faddr.s_addr, th->th_dport,
1385                                   ip->ip_src.s_addr, th->th_sport);
1386                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], faddr, th->th_dport,
1387                                         ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1388                 if ((inp != NULL) && (inp->inp_socket != NULL)) {
1389                         icmpseq = htonl(th->th_seq);
1390                         tp = intotcpcb(inp);
1391                         if (SEQ_GEQ(icmpseq, tp->snd_una) &&
1392                             SEQ_LT(icmpseq, tp->snd_max))
1393                                 (*notify)(inp, arg);
1394                 } else {
1395                         struct in_conninfo inc;
1396
1397                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1398                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1399                         inc.inc_faddr = faddr;
1400                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1401 #ifdef INET6
1402                         inc.inc_isipv6 = 0;
1403 #endif
1404                         syncache_unreach(&inc, th);
1405                 }
1406                 crit_exit();
1407         } else {
1408                 struct netmsg_tcp_notify nmsg;
1409
1410                 KKASSERT(&curthread->td_msgport == cpu_portfn(0));
1411                 netmsg_init(&nmsg.nm_nmsg, NULL, &curthread->td_msgport,
1412                             0, tcp_notifyall_oncpu);
1413                 nmsg.nm_faddr = faddr;
1414                 nmsg.nm_arg = arg;
1415                 nmsg.nm_notify = notify;
1416
1417                 lwkt_domsg(cpu_portfn(0), &nmsg.nm_nmsg.nm_lmsg, 0);
1418         }
1419 }
1420
1421 #ifdef INET6
1422 void
1423 tcp6_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *d)
1424 {
1425         struct tcphdr th;
1426         void (*notify) (struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1427         struct ip6_hdr *ip6;
1428         struct mbuf *m;
1429         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1430         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1431         int off;
1432         struct tcp_portonly {
1433                 u_int16_t th_sport;
1434                 u_int16_t th_dport;
1435         } *thp;
1436         int arg;
1437
1438         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1439             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1440                 return;
1441
1442         arg = 0;
1443         if (cmd == PRC_QUENCH)
1444                 notify = tcp_quench;
1445         else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1446                 struct ip6ctlparam *ip6cp = d;
1447                 struct icmp6_hdr *icmp6 = ip6cp->ip6c_icmp6;
1448
1449                 arg = ntohl(icmp6->icmp6_mtu);
1450                 notify = tcp_mtudisc;
1451         } else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1452                  ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0)) {
1453                 return;
1454         }
1455
1456         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1457         if (d != NULL) {
1458                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1459                 m = ip6cp->ip6c_m;
1460                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1461                 off = ip6cp->ip6c_off;
1462                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1463         } else {
1464                 m = NULL;
1465                 ip6 = NULL;
1466                 off = 0;        /* fool gcc */
1467                 sa6_src = &sa6_any;
1468         }
1469
1470         if (ip6 != NULL) {
1471                 struct in_conninfo inc;
1472                 /*
1473                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1474                  * M and OFF are valid.
1475                  */
1476
1477                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1478                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof *thp)
1479                         return;
1480
1481                 bzero(&th, sizeof th);
1482                 m_copydata(m, off, sizeof *thp, (caddr_t)&th);
1483
1484                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, th.th_dport,
1485                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1486                     th.th_sport, cmd, arg, notify);
1487
1488                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1489                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1490                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1491                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1492                 inc.inc_isipv6 = 1;
1493                 syncache_unreach(&inc, &th);
1494         } else
1495                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, 0,
1496                     (const struct sockaddr *)sa6_src, 0, cmd, arg, notify);
1497 }
1498 #endif
1499
1500 /*
1501  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1502  *
1503  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1504  * 1.  In SYN-ACK packets.
1505  * 2.  In SYN packets.
1506  *
1507  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1508  * tcp_syncache.c for details.
1509  *
1510  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1511  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1512  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1513  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1514  * RFC 1948 is used to generate sequence numbers.
1515  *
1516  * Implementation details:
1517  *
1518  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1519  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1520  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1521  * before rollover.
1522  *
1523  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1524  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1525  * as reseeding should not be necessary.
1526  *
1527  */
1528
1529 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1530
1531 u_char isn_secret[32];
1532 int isn_last_reseed;
1533 MD5_CTX isn_ctx;
1534
1535 tcp_seq
1536 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1537 {
1538         u_int32_t md5_buffer[4];
1539         tcp_seq new_isn;
1540
1541         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1542         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1543              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1544                 < (u_int)ticks))) {
1545                 read_random_unlimited(&isn_secret, sizeof isn_secret);
1546                 isn_last_reseed = ticks;
1547         }
1548
1549         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1550         MD5Init(&isn_ctx);
1551         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1552         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1553 #ifdef INET6
1554         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) {
1555                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1556                           sizeof(struct in6_addr));
1557                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1558                           sizeof(struct in6_addr));
1559         } else
1560 #endif
1561         {
1562                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1563                           sizeof(struct in_addr));
1564                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1565                           sizeof(struct in_addr));
1566         }
1567         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1568         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1569         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1570         new_isn += ticks * (ISN_BYTES_PER_SECOND / hz);
1571         return (new_isn);
1572 }
1573
1574 /*
1575  * When a source quench is received, close congestion window
1576  * to one segment.  We will gradually open it again as we proceed.
1577  */
1578 void
1579 tcp_quench(struct inpcb *inp, int error)
1580 {
1581         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1582
1583         if (tp != NULL) {
1584                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1585                 tp->snd_wacked = 0;
1586         }
1587 }
1588
1589 /*
1590  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1591  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1592  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1593  */
1594 void
1595 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int error)
1596 {
1597         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1598
1599         if ((tp != NULL) && (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT))
1600                 tcp_drop(tp, error);
1601 }
1602
1603 /*
1604  * When a `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1605  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1606  * since we know the packet we just sent was dropped.
1607  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1608  */
1609 void
1610 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int mtu)
1611 {
1612         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1613         struct rtentry *rt;
1614         struct socket *so = inp->inp_socket;
1615         int maxopd, mss;
1616 #ifdef INET6
1617         boolean_t isipv6 = ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
1618 #else
1619         const boolean_t isipv6 = FALSE;
1620 #endif
1621
1622         if (tp == NULL)
1623                 return;
1624
1625         /*
1626          * If no MTU is provided in the ICMP message, use the
1627          * next lower likely value, as specified in RFC 1191.
1628          */
1629         if (mtu == 0) {
1630                 int oldmtu;
1631
1632                 oldmtu = tp->t_maxopd + 
1633                     (isipv6 ?
1634                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1635                      sizeof(struct tcpiphdr));
1636                 mtu = ip_next_mtu(oldmtu, 0);
1637         }
1638
1639         if (isipv6)
1640                 rt = tcp_rtlookup6(&inp->inp_inc);
1641         else
1642                 rt = tcp_rtlookup(&inp->inp_inc);
1643         if (rt != NULL) {
1644                 if (rt->rt_rmx.rmx_mtu != 0 && rt->rt_rmx.rmx_mtu < mtu)
1645                         mtu = rt->rt_rmx.rmx_mtu;
1646
1647                 maxopd = mtu -
1648                     (isipv6 ?
1649                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1650                      sizeof(struct tcpiphdr));
1651
1652                 /*
1653                  * XXX - The following conditional probably violates the TCP
1654                  * spec.  The problem is that, since we don't know the
1655                  * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1656                  * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1657                  * never actually take place, because the conservative
1658                  * default is much less than the MTUs typically seen
1659                  * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1660                  * this under the carpet.
1661                  *
1662                  * The conservative default might not actually be a problem
1663                  * if the only case this occurs is when sending an initial
1664                  * SYN with options and data to a host we've never talked
1665                  * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1666                  * will get recorded and the new parameters should get
1667                  * recomputed.  For Further Study.
1668                  */
1669                 if (rt->rt_rmx.rmx_mssopt  && rt->rt_rmx.rmx_mssopt < maxopd)
1670                         maxopd = rt->rt_rmx.rmx_mssopt;
1671         } else
1672                 maxopd = mtu -
1673                     (isipv6 ?
1674                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1675                      sizeof(struct tcpiphdr));
1676
1677         if (tp->t_maxopd <= maxopd)
1678                 return;
1679         tp->t_maxopd = maxopd;
1680
1681         mss = maxopd;
1682         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP | TF_NOOPT)) ==
1683                            (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP))
1684                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1685
1686         /* round down to multiple of MCLBYTES */
1687 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0    /* test if MCLBYTES power of 2 */
1688         if (mss > MCLBYTES)
1689                 mss &= ~(MCLBYTES - 1); 
1690 #else
1691         if (mss > MCLBYTES)
1692                 mss = (mss / MCLBYTES) * MCLBYTES;
1693 #endif
1694
1695         if (so->so_snd.ssb_hiwat < mss)
1696                 mss = so->so_snd.ssb_hiwat;
1697
1698         tp->t_maxseg = mss;
1699         tp->t_rtttime = 0;
1700         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1701         tcp_output(tp);
1702         tcpstat.tcps_mturesent++;
1703 }
1704
1705 /*
1706  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1707  * is found and it cannot be allocated the return NULL.  This routine
1708  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1709  * to get the interface MTU.
1710  */
1711 struct rtentry *
1712 tcp_rtlookup(struct in_conninfo *inc)
1713 {
1714         struct route *ro = &inc->inc_route;
1715
1716         if (ro->ro_rt == NULL || !(ro->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1717                 /* No route yet, so try to acquire one */
1718                 if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1719                         /*
1720                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1721                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1722                          */
1723                         bzero(&ro->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in));
1724                         ro->ro_dst.sa_family = AF_INET;
1725                         ro->ro_dst.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1726                         ((struct sockaddr_in *) &ro->ro_dst)->sin_addr =
1727                             inc->inc_faddr;
1728                         rtalloc(ro);
1729                 }
1730         }
1731         return (ro->ro_rt);
1732 }
1733
1734 #ifdef INET6
1735 struct rtentry *
1736 tcp_rtlookup6(struct in_conninfo *inc)
1737 {
1738         struct route_in6 *ro6 = &inc->inc6_route;
1739
1740         if (ro6->ro_rt == NULL || !(ro6->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1741                 /* No route yet, so try to acquire one */
1742                 if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1743                         /*
1744                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1745                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1746                          */
1747                         bzero(&ro6->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in6));
1748                         ro6->ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1749                         ro6->ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1750                         ro6->ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1751                         rtalloc((struct route *)ro6);
1752                 }
1753         }
1754         return (ro6->ro_rt);
1755 }
1756 #endif
1757
1758 #ifdef IPSEC
1759 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1760 size_t
1761 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1762 {
1763         struct inpcb *inp;
1764         struct mbuf *m;
1765         size_t hdrsiz;
1766         struct ip *ip;
1767         struct tcphdr *th;
1768
1769         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1770                 return (0);
1771         MGETHDR(m, MB_DONTWAIT, MT_DATA);
1772         if (!m)
1773                 return (0);
1774
1775 #ifdef INET6
1776         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
1777                 struct ip6_hdr *ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1778
1779                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1780                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1781                     sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1782                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
1783                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1784         } else
1785 #endif
1786         {
1787                 ip = mtod(m, struct ip *);
1788                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1789                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1790                 tcp_fillheaders(tp, ip, th);
1791                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1792         }
1793
1794         m_free(m);
1795         return (hdrsiz);
1796 }
1797 #endif
1798
1799 /*
1800  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1801  *
1802  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1803  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1804  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1805  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1806  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1807  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1808  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1809  * side of the connection.
1810  *
1811  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1812  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1813  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1814  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1815  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1816  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1817  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1818  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1819  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1820  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1821  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1822  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1823  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1824  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1825  * resources.
1826  *
1827  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1828  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1829  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1830  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1831  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1832  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1833  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1834  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1835  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1836  * implementing the same algorithm.
1837  *
1838  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1839  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1840  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1841  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1842  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1843  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1844  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1845  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1846  * which to extend the algorithm.
1847  */
1848 void
1849 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1850 {
1851         u_long bw;
1852         u_long bwnd;
1853         int save_ticks;
1854         int delta_ticks;
1855
1856         /*
1857          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1858          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1859          */
1860         if (!tcp_inflight_enable) {
1861                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1862                 tp->snd_bandwidth = 0;
1863                 return;
1864         }
1865
1866         /*
1867          * Validate the delta time.  If a connection is new or has been idle
1868          * a long time we have to reset the bandwidth calculator.
1869          */
1870         save_ticks = ticks;
1871         delta_ticks = save_ticks - tp->t_bw_rtttime;
1872         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || delta_ticks < 0 || delta_ticks > hz * 10) {
1873                 tp->t_bw_rtttime = ticks;
1874                 tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1875                 if (tp->snd_bandwidth == 0)
1876                         tp->snd_bandwidth = tcp_inflight_min;
1877                 return;
1878         }
1879         if (delta_ticks == 0)
1880                 return;
1881
1882         /*
1883          * Sanity check, plus ignore pure window update acks.
1884          */
1885         if ((int)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) <= 0)
1886                 return;
1887
1888         /*
1889          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1890          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1891          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1892          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1893          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1894          * increases.
1895          */
1896         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz / delta_ticks;
1897         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1898         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1899         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1900
1901         tp->snd_bandwidth = bw;
1902
1903         /*
1904          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1905          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1906          * spot and also handles the bandwidth run-up case.  Without the
1907          * slop we could be locking ourselves into a lower bandwidth.
1908          *
1909          * Situations Handled:
1910          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1911          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1912          *          specified, and also does a good job preventing
1913          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1914          *          (at least for the transmit side).
1915          *
1916          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1917          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1918          *          increases).
1919          *
1920          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1921          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1922          *          a little work).
1923          *
1924          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1925          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be on
1926          *          very slow connections.  A value no smaller then 5 should
1927          *          be used, but only reduce this default if you have no other
1928          *          choice.
1929          */
1930
1931 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1932         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) +
1933                tcp_inflight_stab * (int)tp->t_maxseg / 10;
1934 #undef USERTT
1935
1936         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1937                 static int ltime;
1938                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1939                         ltime = ticks;
1940                         kprintf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1941                                 tp, bw, tp->t_rttbest, tp->t_srtt, bwnd);
1942                 }
1943         }
1944         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1945                 bwnd = tcp_inflight_min;
1946         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1947                 bwnd = tcp_inflight_max;
1948         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1949                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1950         tp->snd_bwnd = bwnd;
1951 }
1952
1953 #ifdef TCP_SIGNATURE
1954 /*
1955  * Compute TCP-MD5 hash of a TCP segment. (RFC2385)
1956  *
1957  * We do this over ip, tcphdr, segment data, and the key in the SADB.
1958  * When called from tcp_input(), we can be sure that th_sum has been
1959  * zeroed out and verified already.
1960  *
1961  * Return 0 if successful, otherwise return -1.
1962  *
1963  * XXX The key is retrieved from the system's PF_KEY SADB, by keying a
1964  * search with the destination IP address, and a 'magic SPI' to be
1965  * determined by the application. This is hardcoded elsewhere to 1179
1966  * right now. Another branch of this code exists which uses the SPD to
1967  * specify per-application flows but it is unstable.
1968  */
1969 int
1970 tcpsignature_compute(
1971         struct mbuf *m,         /* mbuf chain */
1972         int len,                /* length of TCP data */
1973         int optlen,             /* length of TCP options */
1974         u_char *buf,            /* storage for MD5 digest */
1975         u_int direction)        /* direction of flow */
1976 {
1977         struct ippseudo ippseudo;
1978         MD5_CTX ctx;
1979         int doff;
1980         struct ip *ip;
1981         struct ipovly *ipovly;
1982         struct secasvar *sav;
1983         struct tcphdr *th;
1984 #ifdef INET6
1985         struct ip6_hdr *ip6;
1986         struct in6_addr in6;
1987         uint32_t plen;
1988         uint16_t nhdr;
1989 #endif /* INET6 */
1990         u_short savecsum;
1991
1992         KASSERT(m != NULL, ("passed NULL mbuf. Game over."));
1993         KASSERT(buf != NULL, ("passed NULL storage pointer for MD5 signature"));
1994         /*
1995          * Extract the destination from the IP header in the mbuf.
1996          */
1997         ip = mtod(m, struct ip *);
1998 #ifdef INET6
1999         ip6 = NULL;     /* Make the compiler happy. */
2000 #endif /* INET6 */
2001         /*
2002          * Look up an SADB entry which matches the address found in
2003          * the segment.
2004          */
2005         switch (IP_VHL_V(ip->ip_vhl)) {
2006         case IPVERSION:
2007                 sav = key_allocsa(AF_INET, (caddr_t)&ip->ip_src, (caddr_t)&ip->ip_dst,
2008                                 IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
2009                 break;
2010 #ifdef INET6
2011         case (IPV6_VERSION >> 4):
2012                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
2013                 sav = key_allocsa(AF_INET6, (caddr_t)&ip6->ip6_src, (caddr_t)&ip6->ip6_dst,
2014                                 IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
2015                 break;
2016 #endif /* INET6 */
2017         default:
2018                 return (EINVAL);
2019                 /* NOTREACHED */
2020                 break;
2021         }
2022         if (sav == NULL) {
2023                 kprintf("%s: SADB lookup failed\n", __func__);
2024                 return (EINVAL);
2025         }
2026         MD5Init(&ctx);
2027
2028         /*
2029          * Step 1: Update MD5 hash with IP pseudo-header.
2030          *
2031          * XXX The ippseudo header MUST be digested in network byte order,
2032          * or else we'll fail the regression test. Assume all fields we've
2033          * been doing arithmetic on have been in host byte order.
2034          * XXX One cannot depend on ipovly->ih_len here. When called from
2035          * tcp_output(), the underlying ip_len member has not yet been set.
2036          */
2037         switch (IP_VHL_V(ip->ip_vhl)) {
2038         case IPVERSION:
2039                 ipovly = (struct ipovly *)ip;
2040                 ippseudo.ippseudo_src = ipovly->ih_src;
2041                 ippseudo.ippseudo_dst = ipovly->ih_dst;
2042                 ippseudo.ippseudo_pad = 0;
2043                 ippseudo.ippseudo_p = IPPROTO_TCP;
2044                 ippseudo.ippseudo_len = htons(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
2045                 MD5Update(&ctx, (char *)&ippseudo, sizeof(struct ippseudo));
2046                 th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip + sizeof(struct ip));
2047                 doff = sizeof(struct ip) + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
2048                 break;
2049 #ifdef INET6
2050         /*
2051          * RFC 2385, 2.0  Proposal
2052          * For IPv6, the pseudo-header is as described in RFC 2460, namely the
2053          * 128-bit source IPv6 address, 128-bit destination IPv6 address, zero-
2054          * extended next header value (to form 32 bits), and 32-bit segment
2055          * length.
2056          * Note: Upper-Layer Packet Length comes before Next Header.
2057          */
2058         case (IPV6_VERSION >> 4):
2059                 in6 = ip6->ip6_src;
2060                 in6_clearscope(&in6);
2061                 MD5Update(&ctx, (char *)&in6, sizeof(struct in6_addr));
2062                 in6 = ip6->ip6_dst;
2063                 in6_clearscope(&in6);
2064                 MD5Update(&ctx, (char *)&in6, sizeof(struct in6_addr));
2065                 plen = htonl(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
2066                 MD5Update(&ctx, (char *)&plen, sizeof(uint32_t));
2067                 nhdr = 0;
2068                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2069                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2070                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2071                 nhdr = IPPROTO_TCP;
2072                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2073                 th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip6 + sizeof(struct ip6_hdr));
2074                 doff = sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
2075                 break;
2076 #endif /* INET6 */
2077         default:
2078                 return (EINVAL);
2079                 /* NOTREACHED */
2080                 break;
2081         }
2082         /*
2083          * Step 2: Update MD5 hash with TCP header, excluding options.
2084          * The TCP checksum must be set to zero.
2085          */
2086         savecsum = th->th_sum;
2087         th->th_sum = 0;
2088         MD5Update(&ctx, (char *)th, sizeof(struct tcphdr));
2089         th->th_sum = savecsum;
2090         /*
2091          * Step 3: Update MD5 hash with TCP segment data.
2092          *         Use m_apply() to avoid an early m_pullup().
2093          */
2094         if (len > 0)
2095                 m_apply(m, doff, len, tcpsignature_apply, &ctx);
2096         /*
2097          * Step 4: Update MD5 hash with shared secret.
2098          */
2099         MD5Update(&ctx, _KEYBUF(sav->key_auth), _KEYLEN(sav->key_auth));
2100         MD5Final(buf, &ctx);
2101         key_sa_recordxfer(sav, m);
2102         key_freesav(sav);
2103         return (0);
2104 }
2105
2106 int
2107 tcpsignature_apply(void *fstate, void *data, unsigned int len)
2108 {
2109
2110         MD5Update((MD5_CTX *)fstate, (unsigned char *)data, len);
2111         return (0);
2112 }
2113 #endif /* TCP_SIGNATURE */