sys/netinet/tcp_usrreq.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2003-2004 Jeffrey M. Hsu.  All rights reserved.
   3  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1993
   4  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   5  *
   6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  * modification, are permitted provided that the following conditions
   8  * are met:
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  15  *    must display the following acknowledgement:
  16  *      This product includes software developed by the University of
  17  *      California, Berkeley and its contributors.
  18  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  19  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  20  *    without specific prior written permission.
  21  *
  22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  23  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  24  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  25  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  26  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  27  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  28  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  29  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  30  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  31  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32  * SUCH DAMAGE.
  33  *
  34  *      From: @(#)tcp_usrreq.c  8.2 (Berkeley) 1/3/94
  35  * $FreeBSD: src/sys/netinet/tcp_usrreq.c,v 1.51.2.17 2002/10/11 11:46:44 ume Exp $
  36  * $DragonFly: src/sys/netinet/tcp_usrreq.c,v 1.24 2004/07/02 04:41:01 hsu Exp $
  37  */
  38
  39 #include "opt_ipsec.h"
  40 #include "opt_inet6.h"
  41 #include "opt_tcpdebug.h"
  42
  43 #include <sys/param.h>
  44 #include <sys/systm.h>
  45 #include <sys/kernel.h>
  46 #include <sys/malloc.h>
  47 #include <sys/sysctl.h>
  48 #include <sys/globaldata.h>
  49 #include <sys/thread.h>
  50
  51 #include <sys/mbuf.h>
  52 #ifdef INET6
  53 #include <sys/domain.h>
  54 #endif /* INET6 */
  55 #include <sys/socket.h>
  56 #include <sys/socketvar.h>
  57 #include <sys/protosw.h>
  58
  59 #include <sys/msgport2.h>
  60
  61 #include <net/if.h>
  62 #include <net/netisr.h>
  63 #include <net/route.h>
  64
  65 #include <netinet/in.h>
  66 #include <netinet/in_systm.h>
  67 #ifdef INET6
  68 #include <netinet/ip6.h>
  69 #endif
  70 #include <netinet/in_pcb.h>
  71 #ifdef INET6
  72 #include <netinet6/in6_pcb.h>
  73 #endif
  74 #include <netinet/in_var.h>
  75 #include <netinet/ip_var.h>
  76 #ifdef INET6
  77 #include <netinet6/ip6_var.h>
  78 #endif
  79 #include <netinet/tcp.h>
  80 #include <netinet/tcp_fsm.h>
  81 #include <netinet/tcp_seq.h>
  82 #include <netinet/tcp_timer.h>
  83 #include <netinet/tcp_var.h>
  84 #include <netinet/tcpip.h>
  85 #ifdef TCPDEBUG
  86 #include <netinet/tcp_debug.h>
  87 #endif
  88
  89 #ifdef IPSEC
  90 #include <netinet6/ipsec.h>
  91 #endif /*IPSEC*/
  92
  93 /*
  94  * TCP protocol interface to socket abstraction.
  95  */
  96 extern  char *tcpstates[];      /* XXX ??? */
  97
  98 static int      tcp_attach (struct socket *, struct pru_attach_info *);
  99 static int      tcp_connect (struct tcpcb *, struct sockaddr *,
 100                                  struct thread *);
 101 #ifdef INET6
 102 static int      tcp6_connect (struct tcpcb *, struct sockaddr *,
 103                                  struct thread *);
 104 #endif /* INET6 */
 105 static struct tcpcb *
 106                 tcp_disconnect (struct tcpcb *);
 107 static struct tcpcb *
 108                 tcp_usrclosed (struct tcpcb *);
 109
 110 #ifdef TCPDEBUG
 111 #define TCPDEBUG0       int ostate = 0
 112 #define TCPDEBUG1()     ostate = tp ? tp->t_state : 0
 113 #define TCPDEBUG2(req)  if (tp && (so->so_options & SO_DEBUG)) \
 114                                 tcp_trace(TA_USER, ostate, tp, 0, 0, req)
 115 #else
 116 #define TCPDEBUG0
 117 #define TCPDEBUG1()
 118 #define TCPDEBUG2(req)
 119 #endif
 120
 121 /*
 122  * TCP attaches to socket via pru_attach(), reserving space,
 123  * and an internet control block.
 124  */
 125 static int
 126 tcp_usr_attach(struct socket *so, int proto, struct pru_attach_info *ai)
 127 {
 128         int s = splnet();
 129         int error;
 130         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
 131         struct tcpcb *tp = 0;
 132         TCPDEBUG0;
 133
 134         TCPDEBUG1();
 135         if (inp) {
 136                 error = EISCONN;
 137                 goto out;
 138         }
 139
 140         error = tcp_attach(so, ai);
 141         if (error)
 142                 goto out;
 143
 144         if ((so->so_options & SO_LINGER) && so->so_linger == 0)
 145                 so->so_linger = TCP_LINGERTIME;
 146         tp = sototcpcb(so);
 147 out:
 148         TCPDEBUG2(PRU_ATTACH);
 149         splx(s);
 150         return error;
 151 }
 152
 153 /*
 154  * pru_detach() detaches the TCP protocol from the socket.
 155  * If the protocol state is non-embryonic, then can't
 156  * do this directly: have to initiate a pru_disconnect(),
 157  * which may finish later; embryonic TCB's can just
 158  * be discarded here.
 159  */
 160 static int
 161 tcp_usr_detach(struct socket *so)
 162 {
 163         int s = splnet();
 164         int error = 0;
 165         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
 166         struct tcpcb *tp;
 167         TCPDEBUG0;
 168
 169         if (inp == 0) {
 170                 splx(s);
 171                 return EINVAL;  /* XXX */
 172         }
 173         tp = intotcpcb(inp);
 174         TCPDEBUG1();
 175         tp = tcp_disconnect(tp);
 176
 177         TCPDEBUG2(PRU_DETACH);
 178         splx(s);
 179         return error;
 180 }
 181
 182 #define COMMON_START()  TCPDEBUG0; \
 183                         do { \
 184                                      if (inp == 0) { \
 185                                              splx(s); \
 186                                              return EINVAL; \
 187                                      } \
 188                                      tp = intotcpcb(inp); \
 189                                      TCPDEBUG1(); \
 190                      } while(0)
 191
 192 #define COMMON_END(req) out: TCPDEBUG2(req); splx(s); return error; goto out
 193
 194
 195 /*
 196  * Give the socket an address.
 197  */
 198 static int
 199 tcp_usr_bind(struct socket *so, struct sockaddr *nam, struct thread *td)
 200 {
 201         int s = splnet();
 202         int error = 0;
 203         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
 204         struct tcpcb *tp;
 205         struct sockaddr_in *sinp;
 206
 207         COMMON_START();
 208
 209         /*
 210          * Must check for multicast addresses and disallow binding
 211          * to them.
 212          */
 213         sinp = (struct sockaddr_in *)nam;
 214         if (sinp->sin_family == AF_INET &&
 215             IN_MULTICAST(ntohl(sinp->sin_addr.s_addr))) {
 216                 error = EAFNOSUPPORT;
 217                 goto out;
 218         }
 219         error = in_pcbbind(inp, nam, td);
 220         if (error)
 221                 goto out;
 222         COMMON_END(PRU_BIND);
 223
 224 }
 225
 226 #ifdef INET6
 227 static int
 228 tcp6_usr_bind(struct socket *so, struct sockaddr *nam, struct thread *td)
 229 {
 230         int s = splnet();
 231         int error = 0;
 232         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
 233         struct tcpcb *tp;
 234         struct sockaddr_in6 *sin6p;
 235
 236         COMMON_START();
 237
 238         /*
 239          * Must check for multicast addresses and disallow binding
 240          * to them.
 241          */
 242         sin6p = (struct sockaddr_in6 *)nam;
 243         if (sin6p->sin6_family == AF_INET6 &&
 244             IN6_IS_ADDR_MULTICAST(&sin6p->sin6_addr)) {
 245                 error = EAFNOSUPPORT;
 246                 goto out;
 247         }
 248         inp->inp_vflag &= ~INP_IPV4;
 249         inp->inp_vflag |= INP_IPV6;
 250         if ((inp->inp_flags & IN6P_IPV6_V6ONLY) == 0) {
 251                 if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&sin6p->sin6_addr))
 252                         inp->inp_vflag |= INP_IPV4;
 253                 else if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&sin6p->sin6_addr)) {
 254                         struct sockaddr_in sin;
 255
 256                         in6_sin6_2_sin(&sin, sin6p);
 257                         inp->inp_vflag |= INP_IPV4;
 258                         inp->inp_vflag &= ~INP_IPV6;
 259                         error = in_pcbbind(inp, (struct sockaddr *)&sin, td);
 260                         goto out;
 261                 }
 262         }
 263         error = in6_pcbbind(inp, nam, td);
 264         if (error)
 265                 goto out;
 266         COMMON_END(PRU_BIND);
 267 }
 268 #endif /* INET6 */
 269
 270 #ifdef SMP
 271 struct netmsg_inswildcard {
 272         struct lwkt_msg         nm_lmsg;
 273         struct inpcb            *nm_inp;
 274         struct inpcbinfo        *nm_pcbinfo;
 275 };
 276
 277 static int
 278 in_pcbinswildcardhash_handler(struct lwkt_msg *msg0)
 279 {
 280         struct netmsg_inswildcard *msg = (struct netmsg_inswildcard *)msg0;
 281
 282         in_pcbinswildcardhash_oncpu(msg->nm_inp, msg->nm_pcbinfo);
 283         lwkt_replymsg(&msg->nm_lmsg, 0);
 284         return (EASYNC);
 285 }
 286 #endif
 287
 288 /*
 289  * Prepare to accept connections.
 290  */
 291 static int
 292 tcp_usr_listen(struct socket *so, struct thread *td)
 293 {
 294         int s = splnet();
 295         int error = 0;
 296         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
 297         struct tcpcb *tp;
 298 #ifdef SMP
 299         int cpu;
 300 #endif
 301
 302         COMMON_START();
 303         if (inp->inp_lport == 0) {
 304                 error = in_pcbbind(inp, NULL, td);
 305                 if (error != 0)
 306                         goto out;
 307         }
 308
 309         tp->t_state = TCPS_LISTEN;
 310 #ifdef SMP
 311         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
 312                 struct netmsg_inswildcard *msg;
 313
 314                 if (cpu == mycpu->gd_cpuid) {
 315                         in_pcbinswildcardhash_oncpu(inp, &tcbinfo[cpu]);
 316                         continue;
 317                 }
 318
 319                 msg = malloc(sizeof(struct netmsg_inswildcard), M_LWKTMSG,
 320                     M_INTWAIT);
 321                 lwkt_initmsg(&msg->nm_lmsg, &netisr_afree_rport, 0,
 322                     lwkt_cmd_func(in_pcbinswildcardhash_handler),
 323                     lwkt_cmd_op_none);
 324                 msg->nm_inp = inp;
 325                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
 326                 lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_lmsg);
 327         }
 328         inp->inp_flags |= INP_WILDCARD_MP;
 329 #else
 330         in_pcbinswildcardhash(inp);
 331 #endif
 332         COMMON_END(PRU_LISTEN);
 333 }
 334
 335 #ifdef INET6
 336 static int
 337 tcp6_usr_listen(struct socket *so, struct thread *td)
 338 {
 339         int s = splnet();
 340         int error = 0;
 341         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
 342         struct tcpcb *tp;
 343
 344         COMMON_START();
 345         if (inp->inp_lport == 0) {
 346                 inp->inp_vflag &= ~INP_IPV4;
 347                 if ((inp->inp_flags & IN6P_IPV6_V6ONLY) == 0)
 348                         inp->inp_vflag |= INP_IPV4;
 349                 error = in6_pcbbind(inp, (struct sockaddr *)0, td);
 350         }
 351         if (error == 0)
 352                 tp->t_state = TCPS_LISTEN;
 353         in_pcbinswildcardhash(inp);
 354         COMMON_END(PRU_LISTEN);
 355 }
 356 #endif /* INET6 */
 357
 358 /*
 359  * Initiate connection to peer.
 360  * Create a template for use in transmissions on this connection.
 361  * Enter SYN_SENT state, and mark socket as connecting.
 362  * Start keep-alive timer, and seed output sequence space.
 363  * Send initial segment on connection.
 364  */
 365 static int
 366 tcp_usr_connect(struct socket *so, struct sockaddr *nam, struct thread *td)
 367 {
 368         int s = splnet();
 369         int error = 0;
 370         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
 371         struct tcpcb *tp;
 372         struct sockaddr_in *sinp;
 373
 374         COMMON_START();
 375
 376         /*
 377          * Must disallow TCP ``connections'' to multicast addresses.
 378          */
 379         sinp = (struct sockaddr_in *)nam;
 380         if (sinp->sin_family == AF_INET
 381             && IN_MULTICAST(ntohl(sinp->sin_addr.s_addr))) {
 382                 error = EAFNOSUPPORT;
 383                 goto out;
 384         }
 385
 386         prison_remote_ip(td, 0, &sinp->sin_addr.s_addr);
 387
 388         if ((error = tcp_connect(tp, nam, td)) != 0)
 389                 goto out;
 390         error = tcp_output(tp);
 391         COMMON_END(PRU_CONNECT);
 392 }
 393
 394 #ifdef INET6
 395 static int
 396 tcp6_usr_connect(struct socket *so, struct sockaddr *nam, struct thread *td)
 397 {
 398         int s = splnet();
 399         int error = 0;
 400         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
 401         struct tcpcb *tp;
 402         struct sockaddr_in6 *sin6p;
 403
 404         COMMON_START();
 405
 406         /*
 407          * Must disallow TCP ``connections'' to multicast addresses.
 408          */
 409         sin6p = (struct sockaddr_in6 *)nam;
 410         if (sin6p->sin6_family == AF_INET6
 411             && IN6_IS_ADDR_MULTICAST(&sin6p->sin6_addr)) {
 412                 error = EAFNOSUPPORT;
 413                 goto out;
 414         }
 415
 416         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&sin6p->sin6_addr)) {
 417                 struct sockaddr_in sin;
 418
 419                 if ((inp->inp_flags & IN6P_IPV6_V6ONLY) != 0) {
 420                         error = EINVAL;
 421                         goto out;
 422                 }
 423
 424                 in6_sin6_2_sin(&sin, sin6p);
 425                 inp->inp_vflag |= INP_IPV4;
 426                 inp->inp_vflag &= ~INP_IPV6;
 427                 if ((error = tcp_connect(tp, (struct sockaddr *)&sin, td)) != 0)
 428                         goto out;
 429                 error = tcp_output(tp);
 430                 goto out;
 431         }
 432         inp->inp_vflag &= ~INP_IPV4;
 433         inp->inp_vflag |= INP_IPV6;
 434         inp->inp_inc.inc_isipv6 = 1;
 435         if ((error = tcp6_connect(tp, nam, td)) != 0)
 436                 goto out;
 437         error = tcp_output(tp);
 438         COMMON_END(PRU_CONNECT);
 439 }
 440 #endif /* INET6 */
 441
 442 /*
 443  * Initiate disconnect from peer.
 444  * If connection never passed embryonic stage, just drop;
 445  * else if don't need to let data drain, then can just drop anyways,
 446  * else have to begin TCP shutdown process: mark socket disconnecting,
 447  * drain unread data, state switch to reflect user close, and
 448  * send segment (e.g. FIN) to peer.  Socket will be really disconnected
 449  * when peer sends FIN and acks ours.
 450  *
 451  * SHOULD IMPLEMENT LATER PRU_CONNECT VIA REALLOC TCPCB.
 452  */
 453 static int
 454 tcp_usr_disconnect(struct socket *so)
 455 {
 456         int s = splnet();
 457         int error = 0;
 458         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
 459         struct tcpcb *tp;
 460
 461         COMMON_START();
 462         tp = tcp_disconnect(tp);
 463         COMMON_END(PRU_DISCONNECT);
 464 }
 465
 466 /*
 467  * Accept a connection.  Essentially all the work is
 468  * done at higher levels; just return the address
 469  * of the peer, storing through addr.
 470  */
 471 static int
 472 tcp_usr_accept(struct socket *so, struct sockaddr **nam)
 473 {
 474         int s = splnet();
 475         int error = 0;
 476         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
 477         struct tcpcb *tp = NULL;
 478         TCPDEBUG0;
 479
 480         if (so->so_state & SS_ISDISCONNECTED) {
 481                 error = ECONNABORTED;
 482                 goto out;
 483         }
 484         if (inp == 0) {
 485                 splx(s);
 486                 return (EINVAL);
 487         }
 488         tp = intotcpcb(inp);
 489         TCPDEBUG1();
 490         in_setpeeraddr(so, nam);
 491         COMMON_END(PRU_ACCEPT);
 492 }
 493
 494 #ifdef INET6
 495 static int
 496 tcp6_usr_accept(struct socket *so, struct sockaddr **nam)
 497 {
 498         int s = splnet();
 499         int error = 0;
 500         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
 501         struct tcpcb *tp = NULL;
 502         TCPDEBUG0;
 503
 504         if (so->so_state & SS_ISDISCONNECTED) {
 505                 error = ECONNABORTED;
 506                 goto out;
 507         }
 508         if (inp == 0) {
 509                 splx(s);
 510                 return (EINVAL);
 511         }
 512         tp = intotcpcb(inp);
 513         TCPDEBUG1();
 514         in6_mapped_peeraddr(so, nam);
 515         COMMON_END(PRU_ACCEPT);
 516 }
 517 #endif /* INET6 */
 518 /*
 519  * Mark the connection as being incapable of further output.
 520  */
 521 static int
 522 tcp_usr_shutdown(struct socket *so)
 523 {
 524         int s = splnet();
 525         int error = 0;
 526         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
 527         struct tcpcb *tp;
 528
 529         COMMON_START();
 530         socantsendmore(so);
 531         tp = tcp_usrclosed(tp);
 532         if (tp)
 533                 error = tcp_output(tp);
 534         COMMON_END(PRU_SHUTDOWN);
 535 }
 536
 537 /*
 538  * After a receive, possibly send window update to peer.
 539  */
 540 static int
 541 tcp_usr_rcvd(struct socket *so, int flags)
 542 {
 543         int s = splnet();
 544         int error = 0;
 545         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
 546         struct tcpcb *tp;
 547
 548         COMMON_START();
 549         tcp_output(tp);
 550         COMMON_END(PRU_RCVD);
 551 }
 552
 553 /*
 554  * Do a send by putting data in output queue and updating urgent
 555  * marker if URG set.  Possibly send more data.  Unlike the other
 556  * pru_*() routines, the mbuf chains are our responsibility.  We
 557  * must either enqueue them or free them.  The other pru_* routines
 558  * generally are caller-frees.
 559  */
 560 static int
 561 tcp_usr_send(struct socket *so, int flags, struct mbuf *m,
 562              struct sockaddr *nam, struct mbuf *control, struct thread *td)
 563 {
 564         int s = splnet();
 565         int error = 0;
 566         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
 567         struct tcpcb *tp;
 568 #ifdef INET6
 569         int isipv6;
 570 #endif
 571         TCPDEBUG0;
 572
 573         if (inp == NULL) {
 574                 /*
 575                  * OOPS! we lost a race, the TCP session got reset after
 576                  * we checked SS_CANTSENDMORE, eg: while doing uiomove or a
 577                  * network interrupt in the non-splnet() section of sosend().
 578                  */
 579                 if (m)
 580                         m_freem(m);
 581                 if (control)
 582                         m_freem(control);
 583                 error = ECONNRESET;     /* XXX EPIPE? */
 584                 tp = NULL;
 585                 TCPDEBUG1();
 586                 goto out;
 587         }
 588 #ifdef INET6
 589         isipv6 = nam && nam->sa_family == AF_INET6;
 590 #endif /* INET6 */
 591         tp = intotcpcb(inp);
 592         TCPDEBUG1();
 593         if (control) {
 594                 /* TCP doesn't do control messages (rights, creds, etc) */
 595                 if (control->m_len) {
 596                         m_freem(control);
 597                         if (m)
 598                                 m_freem(m);
 599                         error = EINVAL;
 600                         goto out;
 601                 }
 602                 m_freem(control);       /* empty control, just free it */
 603         }
 604         if(!(flags & PRUS_OOB)) {
 605                 sbappend(&so->so_snd, m);
 606                 if (nam && tp->t_state < TCPS_SYN_SENT) {
 607                         /*
 608                          * Do implied connect if not yet connected,
 609                          * initialize window to default value, and
 610                          * initialize maxseg/maxopd using peer's cached
 611                          * MSS.
 612                          */
 613 #ifdef INET6
 614                         if (isipv6)
 615                                 error = tcp6_connect(tp, nam, td);
 616                         else
 617 #endif /* INET6 */
 618                         error = tcp_connect(tp, nam, td);
 619                         if (error)
 620                                 goto out;
 621                         tp->snd_wnd = TTCP_CLIENT_SND_WND;
 622                         tcp_mss(tp, -1);
 623                 }
 624
 625                 if (flags & PRUS_EOF) {
 626                         /*
 627                          * Close the send side of the connection after
 628                          * the data is sent.
 629                          */
 630                         socantsendmore(so);
 631                         tp = tcp_usrclosed(tp);
 632                 }
 633                 if (tp != NULL) {
 634                         if (flags & PRUS_MORETOCOME)
 635                                 tp->t_flags |= TF_MORETOCOME;
 636                         error = tcp_output(tp);
 637                         if (flags & PRUS_MORETOCOME)
 638                                 tp->t_flags &= ~TF_MORETOCOME;
 639                 }
 640         } else {
 641                 if (sbspace(&so->so_snd) < -512) {
 642                         m_freem(m);
 643                         error = ENOBUFS;
 644                         goto out;
 645                 }
 646                 /*
 647                  * According to RFC961 (Assigned Protocols),
 648                  * the urgent pointer points to the last octet
 649                  * of urgent data.  We continue, however,
 650                  * to consider it to indicate the first octet
 651                  * of data past the urgent section.
 652                  * Otherwise, snd_up should be one lower.
 653                  */
 654                 sbappend(&so->so_snd, m);
 655                 if (nam && tp->t_state < TCPS_SYN_SENT) {
 656                         /*
 657                          * Do implied connect if not yet connected,
 658                          * initialize window to default value, and
 659                          * initialize maxseg/maxopd using peer's cached
 660                          * MSS.
 661                          */
 662 #ifdef INET6
 663                         if (isipv6)
 664                                 error = tcp6_connect(tp, nam, td);
 665                         else
 666 #endif /* INET6 */
 667                         error = tcp_connect(tp, nam, td);
 668                         if (error)
 669                                 goto out;
 670                         tp->snd_wnd = TTCP_CLIENT_SND_WND;
 671                         tcp_mss(tp, -1);
 672                 }
 673                 tp->snd_up = tp->snd_una + so->so_snd.sb_cc;
 674                 tp->t_flags |= TF_FORCE;
 675                 error = tcp_output(tp);
 676                 tp->t_flags &= ~TF_FORCE;
 677         }
 678         COMMON_END((flags & PRUS_OOB) ? PRU_SENDOOB :
 679                    ((flags & PRUS_EOF) ? PRU_SEND_EOF : PRU_SEND));
 680 }
 681
 682 /*
 683  * Abort the TCP.
 684  */
 685 static int
 686 tcp_usr_abort(struct socket *so)
 687 {
 688         int s = splnet();
 689         int error = 0;
 690         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
 691         struct tcpcb *tp;
 692
 693         COMMON_START();
 694         tp = tcp_drop(tp, ECONNABORTED);
 695         COMMON_END(PRU_ABORT);
 696 }
 697
 698 /*
 699  * Receive out-of-band data.
 700  */
 701 static int
 702 tcp_usr_rcvoob(struct socket *so, struct mbuf *m, int flags)
 703 {
 704         int s = splnet();
 705         int error = 0;
 706         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
 707         struct tcpcb *tp;
 708
 709         COMMON_START();
 710         if ((so->so_oobmark == 0 &&
 711              (so->so_state & SS_RCVATMARK) == 0) ||
 712             so->so_options & SO_OOBINLINE ||
 713             tp->t_oobflags & TCPOOB_HADDATA) {
 714                 error = EINVAL;
 715                 goto out;
 716         }
 717         if ((tp->t_oobflags & TCPOOB_HAVEDATA) == 0) {
 718                 error = EWOULDBLOCK;
 719                 goto out;
 720         }
 721         m->m_len = 1;
 722         *mtod(m, caddr_t) = tp->t_iobc;
 723         if ((flags & MSG_PEEK) == 0)
 724                 tp->t_oobflags ^= (TCPOOB_HAVEDATA | TCPOOB_HADDATA);
 725         COMMON_END(PRU_RCVOOB);
 726 }
 727
 728 /* xxx - should be const */
 729 struct pr_usrreqs tcp_usrreqs = {
 730         tcp_usr_abort, tcp_usr_accept, tcp_usr_attach, tcp_usr_bind,
 731         tcp_usr_connect, pru_connect2_notsupp, in_control, tcp_usr_detach,
 732         tcp_usr_disconnect, tcp_usr_listen, in_setpeeraddr, tcp_usr_rcvd,
 733         tcp_usr_rcvoob, tcp_usr_send, pru_sense_null, tcp_usr_shutdown,
 734         in_setsockaddr, sosend, soreceive, sopoll
 735 };
 736
 737 #ifdef INET6
 738 struct pr_usrreqs tcp6_usrreqs = {
 739         tcp_usr_abort, tcp6_usr_accept, tcp_usr_attach, tcp6_usr_bind,
 740         tcp6_usr_connect, pru_connect2_notsupp, in6_control, tcp_usr_detach,
 741         tcp_usr_disconnect, tcp6_usr_listen, in6_mapped_peeraddr, tcp_usr_rcvd,
 742         tcp_usr_rcvoob, tcp_usr_send, pru_sense_null, tcp_usr_shutdown,
 743         in6_mapped_sockaddr, sosend, soreceive, sopoll
 744 };
 745 #endif /* INET6 */
 746
 747 static int
 748 tcp_connect_oncpu(struct tcpcb *tp, struct sockaddr_in *sin,
 749                   struct sockaddr_in *if_sin)
 750 {
 751         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb, *oinp;
 752         struct socket *so = inp->inp_socket;
 753         struct tcpcb *otp;
 754         struct rmxp_tao *taop;
 755         struct rmxp_tao tao_noncached;
 756
 757         oinp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[mycpu->gd_cpuid],
 758             sin->sin_addr, sin->sin_port,
 759             inp->inp_laddr.s_addr != INADDR_ANY ?
 760                 inp->inp_laddr : if_sin->sin_addr,
 761             inp->inp_lport, 0, NULL);
 762         if (oinp != NULL) {
 763                 if (oinp != inp && (otp = intotcpcb(oinp)) != NULL &&
 764                     otp->t_state == TCPS_TIME_WAIT &&
 765                     (ticks - otp->t_starttime) < tcp_msl &&
 766                     (otp->t_flags & TF_RCVD_CC))
 767                         (void) tcp_close(otp);
 768                 else
 769                         return (EADDRINUSE);
 770         }
 771         if (inp->inp_laddr.s_addr == INADDR_ANY)
 772                 inp->inp_laddr = if_sin->sin_addr;
 773         inp->inp_faddr = sin->sin_addr;
 774         inp->inp_fport = sin->sin_port;
 775         inp->inp_cpcbinfo = &tcbinfo[mycpu->gd_cpuid];
 776         in_pcbinsconnhash(inp);
 777
 778         /* Compute window scaling to request.  */
 779         while (tp->request_r_scale < TCP_MAX_WINSHIFT &&
 780             (TCP_MAXWIN << tp->request_r_scale) < so->so_rcv.sb_hiwat)
 781                 tp->request_r_scale++;
 782
 783         soisconnecting(so);
 784         tcpstat.tcps_connattempt++;
 785         tp->t_state = TCPS_SYN_SENT;
 786         callout_reset(tp->tt_keep, tcp_keepinit, tcp_timer_keep, tp);
 787         tp->iss = tcp_new_isn(tp);
 788         tp->t_bw_rtseq = tp->iss;
 789         tcp_sendseqinit(tp);
 790
 791         /*
 792          * Generate a CC value for this connection and
 793          * check whether CC or CCnew should be used.
 794          */
 795         if ((taop = tcp_gettaocache(&tp->t_inpcb->inp_inc)) == NULL) {
 796                 taop = &tao_noncached;
 797                 bzero(taop, sizeof(*taop));
 798         }
 799
 800         tp->cc_send = CC_INC(tcp_ccgen);
 801         if (taop->tao_ccsent != 0 &&
 802             CC_GEQ(tp->cc_send, taop->tao_ccsent)) {
 803                 taop->tao_ccsent = tp->cc_send;
 804         } else {
 805                 taop->tao_ccsent = 0;
 806                 tp->t_flags |= TF_SENDCCNEW;
 807         }
 808
 809         return (0);
 810 }
 811
 812 #ifdef SMP
 813
 814 struct netmsg_tcp_connect {
 815         struct lwkt_msg         nm_lmsg;
 816         struct tcpcb            *nm_tp;
 817         struct sockaddr_in      *nm_sin;
 818         struct sockaddr_in      *nm_ifsin;
 819 };
 820
 821 static int
 822 tcp_connect_handler(lwkt_msg_t lmsg)
 823 {
 824         struct netmsg_tcp_connect *msg = (void *)lmsg;
 825         int error;
 826
 827         error = tcp_connect_oncpu(msg->nm_tp, msg->nm_sin, msg->nm_ifsin);
 828         lwkt_replymsg(lmsg, error);
 829         return(EASYNC);
 830 }
 831
 832 #endif
 833
 834 /*
 835  * Common subroutine to open a TCP connection to remote host specified
 836  * by struct sockaddr_in in mbuf *nam.  Call in_pcbbind to assign a local
 837  * port number if needed.  Call in_pcbladdr to do the routing and to choose
 838  * a local host address (interface).  If there is an existing incarnation
 839  * of the same connection in TIME-WAIT state and if the remote host was
 840  * sending CC options and if the connection duration was < MSL, then
 841  * truncate the previous TIME-WAIT state and proceed.
 842  * Initialize connection parameters and enter SYN-SENT state.
 843  */
 844 static int
 845 tcp_connect(struct tcpcb *tp, struct sockaddr *nam, struct thread *td)
 846 {
 847         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
 848         struct sockaddr_in *sin = (struct sockaddr_in *)nam;
 849         struct sockaddr_in *if_sin;
 850         int error;
 851 #ifdef SMP
 852         lwkt_port_t port;
 853 #endif
 854
 855         if (inp->inp_lport == 0) {
 856                 error = in_pcbbind(inp, (struct sockaddr *)NULL, td);
 857                 if (error)
 858                         return (error);
 859         }
 860
 861         /*
 862          * Cannot simply call in_pcbconnect, because there might be an
 863          * earlier incarnation of this same connection still in
 864          * TIME_WAIT state, creating an ADDRINUSE error.
 865          */
 866         error = in_pcbladdr(inp, nam, &if_sin);
 867         if (error)
 868                 return (error);
 869
 870 #ifdef SMP
 871         port = tcp_addrport(sin->sin_addr.s_addr, sin->sin_port,
 872             inp->inp_laddr.s_addr ?
 873                 inp->inp_laddr.s_addr : if_sin->sin_addr.s_addr,
 874             inp->inp_lport);
 875
 876         if (port->mp_td != curthread) {
 877                 struct netmsg_tcp_connect msg;
 878
 879                 lwkt_initmsg(&msg.nm_lmsg, &curthread->td_msgport, 0,
 880                     lwkt_cmd_func(tcp_connect_handler), lwkt_cmd_op_none);
 881                 msg.nm_tp = tp;
 882                 msg.nm_sin = sin;
 883                 msg.nm_ifsin = if_sin;
 884                 error = lwkt_domsg(port, &msg.nm_lmsg);
 885         } else
 886 #endif
 887                 error = tcp_connect_oncpu(tp, sin, if_sin);
 888
 889         return (error);
 890 }
 891
 892 #ifdef INET6
 893 static int
 894 tcp6_connect(struct tcpcb *tp, struct sockaddr *nam, struct thread *td)
 895 {
 896         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb, *oinp;
 897         struct socket *so = inp->inp_socket;
 898         struct tcpcb *otp;
 899         struct sockaddr_in6 *sin6 = (struct sockaddr_in6 *)nam;
 900         struct in6_addr *addr6;
 901         struct rmxp_tao *taop;
 902         struct rmxp_tao tao_noncached;
 903         int error;
 904
 905         if (inp->inp_lport == 0) {
 906                 error = in6_pcbbind(inp, (struct sockaddr *)0, td);
 907                 if (error)
 908                         return error;
 909         }
 910
 911         /*
 912          * Cannot simply call in_pcbconnect, because there might be an
 913          * earlier incarnation of this same connection still in
 914          * TIME_WAIT state, creating an ADDRINUSE error.
 915          */
 916         error = in6_pcbladdr(inp, nam, &addr6);
 917         if (error)
 918                 return error;
 919         oinp = in6_pcblookup_hash(inp->inp_cpcbinfo,
 920                                   &sin6->sin6_addr, sin6->sin6_port,
 921                                   IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inp->in6p_laddr) ?
 922                                       addr6 : &inp->in6p_laddr,
 923                                   inp->inp_lport,  0, NULL);
 924         if (oinp) {
 925                 if (oinp != inp && (otp = intotcpcb(oinp)) != NULL &&
 926                     otp->t_state == TCPS_TIME_WAIT &&
 927                     (ticks - otp->t_starttime) < tcp_msl &&
 928                     (otp->t_flags & TF_RCVD_CC))
 929                         otp = tcp_close(otp);
 930                 else
 931                         return (EADDRINUSE);
 932         }
 933         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inp->in6p_laddr))
 934                 inp->in6p_laddr = *addr6;
 935         inp->in6p_faddr = sin6->sin6_addr;
 936         inp->inp_fport = sin6->sin6_port;
 937         if ((sin6->sin6_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK) != NULL)
 938                 inp->in6p_flowinfo = sin6->sin6_flowinfo;
 939         in_pcbinsconnhash(inp);
 940
 941         /* Compute window scaling to request.  */
 942         while (tp->request_r_scale < TCP_MAX_WINSHIFT &&
 943             (TCP_MAXWIN << tp->request_r_scale) < so->so_rcv.sb_hiwat)
 944                 tp->request_r_scale++;
 945
 946         soisconnecting(so);
 947         tcpstat.tcps_connattempt++;
 948         tp->t_state = TCPS_SYN_SENT;
 949         callout_reset(tp->tt_keep, tcp_keepinit, tcp_timer_keep, tp);
 950         tp->iss = tcp_new_isn(tp);
 951         tp->t_bw_rtseq = tp->iss;
 952         tcp_sendseqinit(tp);
 953
 954         /*
 955          * Generate a CC value for this connection and
 956          * check whether CC or CCnew should be used.
 957          */
 958         if ((taop = tcp_gettaocache(&tp->t_inpcb->inp_inc)) == NULL) {
 959                 taop = &tao_noncached;
 960                 bzero(taop, sizeof(*taop));
 961         }
 962
 963         tp->cc_send = CC_INC(tcp_ccgen);
 964         if (taop->tao_ccsent != 0 &&
 965             CC_GEQ(tp->cc_send, taop->tao_ccsent)) {
 966                 taop->tao_ccsent = tp->cc_send;
 967         } else {
 968                 taop->tao_ccsent = 0;
 969                 tp->t_flags |= TF_SENDCCNEW;
 970         }
 971
 972         return (0);
 973 }
 974 #endif /* INET6 */
 975
 976 /*
 977  * The new sockopt interface makes it possible for us to block in the
 978  * copyin/out step (if we take a page fault).  Taking a page fault at
 979  * splnet() is probably a Bad Thing.  (Since sockets and pcbs both now
 980  * use TSM, there probably isn't any need for this function to run at
 981  * splnet() any more.  This needs more examination.)
 982  */
 983 int
 984 tcp_ctloutput(so, sopt)
 985         struct socket *so;
 986         struct sockopt *sopt;
 987 {
 988         int     error, opt, optval, s;
 989         struct  inpcb *inp;
 990         struct  tcpcb *tp;
 991
 992         error = 0;
 993         s = splnet();           /* XXX */
 994         inp = sotoinpcb(so);
 995         if (inp == NULL) {
 996                 splx(s);
 997                 return (ECONNRESET);
 998         }
 999         if (sopt->sopt_level != IPPROTO_TCP) {
1000 #ifdef INET6
1001                 if (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6))
1002                         error = ip6_ctloutput(so, sopt);
1003                 else
1004 #endif /* INET6 */
1005                 error = ip_ctloutput(so, sopt);
1006                 splx(s);
1007                 return (error);
1008         }
1009         tp = intotcpcb(inp);
1010
1011         switch (sopt->sopt_dir) {
1012         case SOPT_SET:
1013                 switch (sopt->sopt_name) {
1014                 case TCP_NODELAY:
1015                 case TCP_NOOPT:
1016                         error = sooptcopyin(sopt, &optval, sizeof optval,
1017                                             sizeof optval);
1018                         if (error)
1019                                 break;
1020
1021                         switch (sopt->sopt_name) {
1022                         case TCP_NODELAY:
1023                                 opt = TF_NODELAY;
1024                                 break;
1025                         case TCP_NOOPT:
1026                                 opt = TF_NOOPT;
1027                                 break;
1028                         default:
1029                                 opt = 0; /* dead code to fool gcc */
1030                                 break;
1031                         }
1032
1033                         if (optval)
1034                                 tp->t_flags |= opt;
1035                         else
1036                                 tp->t_flags &= ~opt;
1037                         break;
1038
1039                 case TCP_NOPUSH:
1040                         error = sooptcopyin(sopt, &optval, sizeof optval,
1041                                             sizeof optval);
1042                         if (error)
1043                                 break;
1044
1045                         if (optval)
1046                                 tp->t_flags |= TF_NOPUSH;
1047                         else {
1048                                 tp->t_flags &= ~TF_NOPUSH;
1049                                 error = tcp_output(tp);
1050                         }
1051                         break;
1052
1053                 case TCP_MAXSEG:
1054                         error = sooptcopyin(sopt, &optval, sizeof optval,
1055                                             sizeof optval);
1056                         if (error)
1057                                 break;
1058
1059                         if (optval > 0 && optval <= tp->t_maxseg)
1060                                 tp->t_maxseg = optval;
1061                         else
1062                                 error = EINVAL;
1063                         break;
1064
1065                 default:
1066                         error = ENOPROTOOPT;
1067                         break;
1068                 }
1069                 break;
1070
1071         case SOPT_GET:
1072                 switch (sopt->sopt_name) {
1073                 case TCP_NODELAY:
1074                         optval = tp->t_flags & TF_NODELAY;
1075                         break;
1076                 case TCP_MAXSEG:
1077                         optval = tp->t_maxseg;
1078                         break;
1079                 case TCP_NOOPT:
1080                         optval = tp->t_flags & TF_NOOPT;
1081                         break;
1082                 case TCP_NOPUSH:
1083                         optval = tp->t_flags & TF_NOPUSH;
1084                         break;
1085                 default:
1086                         error = ENOPROTOOPT;
1087                         break;
1088                 }
1089                 if (error == 0)
1090                         error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof optval);
1091                 break;
1092         }
1093         splx(s);
1094         return (error);
1095 }
1096
1097 /*
1098  * tcp_sendspace and tcp_recvspace are the default send and receive window
1099  * sizes, respectively.  These are obsolescent (this information should
1100  * be set by the route).
1101  */
1102 u_long  tcp_sendspace = 1024*32;
1103 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_SENDSPACE, sendspace, CTLFLAG_RW,
1104     &tcp_sendspace , 0, "Maximum outgoing TCP datagram size");
1105 u_long  tcp_recvspace = 57344;  /* largest multiple of PAGE_SIZE < 64k */
1106 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_RECVSPACE, recvspace, CTLFLAG_RW,
1107     &tcp_recvspace , 0, "Maximum incoming TCP datagram size");
1108
1109 /*
1110  * Attach TCP protocol to socket, allocating
1111  * internet protocol control block, tcp control block,
1112  * bufer space, and entering LISTEN state if to accept connections.
1113  */
1114 static int
1115 tcp_attach(struct socket *so, struct pru_attach_info *ai)
1116 {
1117         struct tcpcb *tp;
1118         struct inpcb *inp;
1119         int error;
1120         int cpu;
1121 #ifdef INET6
1122         int isipv6 = INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6) != NULL;
1123 #endif
1124
1125         if (so->so_snd.sb_hiwat == 0 || so->so_rcv.sb_hiwat == 0) {
1126                 error = soreserve(so, tcp_sendspace, tcp_recvspace,
1127                                   ai->sb_rlimit);
1128                 if (error)
1129                         return (error);
1130         }
1131         cpu = mycpu->gd_cpuid;
1132         error = in_pcballoc(so, &tcbinfo[cpu]);
1133         if (error)
1134                 return (error);
1135         inp = sotoinpcb(so);
1136 #ifdef INET6
1137         if (isipv6) {
1138                 inp->inp_vflag |= INP_IPV6;
1139                 inp->in6p_hops = -1;    /* use kernel default */
1140         }
1141         else
1142 #endif
1143         inp->inp_vflag |= INP_IPV4;
1144         tp = tcp_newtcpcb(inp);
1145         if (tp == 0) {
1146                 int nofd = so->so_state & SS_NOFDREF;   /* XXX */
1147
1148                 so->so_state &= ~SS_NOFDREF;    /* don't free the socket yet */
1149 #ifdef INET6
1150                 if (isipv6)
1151                         in6_pcbdetach(inp);
1152                 else
1153 #endif
1154                 in_pcbdetach(inp);
1155                 so->so_state |= nofd;
1156                 return (ENOBUFS);
1157         }
1158         tp->t_state = TCPS_CLOSED;
1159         return (0);
1160 }
1161
1162 /*
1163  * Initiate (or continue) disconnect.
1164  * If embryonic state, just send reset (once).
1165  * If in ``let data drain'' option and linger null, just drop.
1166  * Otherwise (hard), mark socket disconnecting and drop
1167  * current input data; switch states based on user close, and
1168  * send segment to peer (with FIN).
1169  */
1170 static struct tcpcb *
1171 tcp_disconnect(tp)
1172         struct tcpcb *tp;
1173 {
1174         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
1175
1176         if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED)
1177                 tp = tcp_close(tp);
1178         else if ((so->so_options & SO_LINGER) && so->so_linger == 0)
1179                 tp = tcp_drop(tp, 0);
1180         else {
1181                 soisdisconnecting(so);
1182                 sbflush(&so->so_rcv);
1183                 tp = tcp_usrclosed(tp);
1184                 if (tp)
1185                         (void) tcp_output(tp);
1186         }
1187         return (tp);
1188 }
1189
1190 /*
1191  * User issued close, and wish to trail through shutdown states:
1192  * if never received SYN, just forget it.  If got a SYN from peer,
1193  * but haven't sent FIN, then go to FIN_WAIT_1 state to send peer a FIN.
1194  * If already got a FIN from peer, then almost done; go to LAST_ACK
1195  * state.  In all other cases, have already sent FIN to peer (e.g.
1196  * after PRU_SHUTDOWN), and just have to play tedious game waiting
1197  * for peer to send FIN or not respond to keep-alives, etc.
1198  * We can let the user exit from the close as soon as the FIN is acked.
1199  */
1200 static struct tcpcb *
1201 tcp_usrclosed(tp)
1202         struct tcpcb *tp;
1203 {
1204
1205         switch (tp->t_state) {
1206
1207         case TCPS_CLOSED:
1208         case TCPS_LISTEN:
1209                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
1210                 tp = tcp_close(tp);
1211                 break;
1212
1213         case TCPS_SYN_SENT:
1214         case TCPS_SYN_RECEIVED:
1215                 tp->t_flags |= TF_NEEDFIN;
1216                 break;
1217
1218         case TCPS_ESTABLISHED:
1219                 tp->t_state = TCPS_FIN_WAIT_1;
1220                 break;
1221
1222         case TCPS_CLOSE_WAIT:
1223                 tp->t_state = TCPS_LAST_ACK;
1224                 break;
1225         }
1226         if (tp && tp->t_state >= TCPS_FIN_WAIT_2) {
1227                 soisdisconnected(tp->t_inpcb->inp_socket);
1228                 /* To prevent the connection hanging in FIN_WAIT_2 forever. */
1229                 if (tp->t_state == TCPS_FIN_WAIT_2)
1230                         callout_reset(tp->tt_2msl, tcp_maxidle,
1231                                       tcp_timer_2msl, tp);
1232         }
1233         return (tp);
1234 }