White space
[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 1.60 2008/08/15 21:37:16 nth Exp $
69  */
70
71 #include "opt_compat.h"
72 #include "opt_inet6.h"
73 #include "opt_ipsec.h"
74 #include "opt_tcpdebug.h"
75
76 #include <sys/param.h>
77 #include <sys/systm.h>
78 #include <sys/callout.h>
79 #include <sys/kernel.h>
80 #include <sys/sysctl.h>
81 #include <sys/malloc.h>
82 #include <sys/mpipe.h>
83 #include <sys/mbuf.h>
84 #ifdef INET6
85 #include <sys/domain.h>
86 #endif
87 #include <sys/proc.h>
88 #include <sys/socket.h>
89 #include <sys/socketvar.h>
90 #include <sys/protosw.h>
91 #include <sys/random.h>
92 #include <sys/in_cksum.h>
93 #include <sys/ktr.h>
94
95 #include <vm/vm_zone.h>
96
97 #include <net/route.h>
98 #include <net/if.h>
99 #include <net/netisr.h>
100
101 #define _IP_VHL
102 #include <netinet/in.h>
103 #include <netinet/in_systm.h>
104 #include <netinet/ip.h>
105 #include <netinet/ip6.h>
106 #include <netinet/in_pcb.h>
107 #include <netinet6/in6_pcb.h>
108 #include <netinet/in_var.h>
109 #include <netinet/ip_var.h>
110 #include <netinet6/ip6_var.h>
111 #include <netinet/ip_icmp.h>
112 #ifdef INET6
113 #include <netinet/icmp6.h>
114 #endif
115 #include <netinet/tcp.h>
116 #include <netinet/tcp_fsm.h>
117 #include <netinet/tcp_seq.h>
118 #include <netinet/tcp_timer.h>
119 #include <netinet/tcp_var.h>
120 #include <netinet6/tcp6_var.h>
121 #include <netinet/tcpip.h>
122 #ifdef TCPDEBUG
123 #include <netinet/tcp_debug.h>
124 #endif
125 #include <netinet6/ip6protosw.h>
126
127 #ifdef IPSEC
128 #include <netinet6/ipsec.h>
129 #ifdef INET6
130 #include <netinet6/ipsec6.h>
131 #endif
132 #endif
133
134 #ifdef FAST_IPSEC
135 #include <netproto/ipsec/ipsec.h>
136 #ifdef INET6
137 #include <netproto/ipsec/ipsec6.h>
138 #endif
139 #define IPSEC
140 #endif
141
142 #include <sys/md5.h>
143 #include <sys/msgport2.h>
144 #include <machine/smp.h>
145
146 #include <net/netmsg2.h>
147
148 #if !defined(KTR_TCP)
149 #define KTR_TCP         KTR_ALL
150 #endif
151 KTR_INFO_MASTER(tcp);
152 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, rxmsg, 0, "tcp getmsg", 0);
153 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, wait, 1, "tcp waitmsg", 0);
154 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, delayed, 2, "tcp execute delayed ops", 0);
155 #define logtcp(name)    KTR_LOG(tcp_ ## name)
156
157 struct inpcbinfo tcbinfo[MAXCPU];
158 struct tcpcbackqhead tcpcbackq[MAXCPU];
159
160 int tcp_mssdflt = TCP_MSS;
161 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW,
162     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
163
164 #ifdef INET6
165 int tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
166 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt, CTLFLAG_RW,
167     &tcp_v6mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
168 #endif
169
170 #if 0
171 static int tcp_rttdflt = TCPTV_SRTTDFLT / PR_SLOWHZ;
172 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_RTTDFLT, rttdflt, CTLFLAG_RW,
173     &tcp_rttdflt, 0, "Default maximum TCP Round Trip Time");
174 #endif
175
176 int tcp_do_rfc1323 = 1;
177 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW,
178     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
179
180 int tcp_do_rfc1644 = 0;
181 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1644, rfc1644, CTLFLAG_RW,
182     &tcp_do_rfc1644, 0, "Enable rfc1644 (TTCP) extensions");
183
184 static int tcp_tcbhashsize = 0;
185 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RD,
186      &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control block hashtable");
187
188 static int do_tcpdrain = 1;
189 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW, &do_tcpdrain, 0,
190      "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
191
192 /* XXX JH */
193 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, pcbcount, CTLFLAG_RD,
194     &tcbinfo[0].ipi_count, 0, "Number of active PCBs");
195
196 static int icmp_may_rst = 1;
197 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW, &icmp_may_rst, 0,
198     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
199
200 static int tcp_isn_reseed_interval = 0;
201 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
202     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
203
204 /*
205  * TCP bandwidth limiting sysctls.  Note that the default lower bound of
206  * 1024 exists only for debugging.  A good production default would be
207  * something like 6100.
208  */
209 static int tcp_inflight_enable = 0;
210 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_enable, CTLFLAG_RW,
211     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
212
213 static int tcp_inflight_debug = 0;
214 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_debug, CTLFLAG_RW,
215     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
216
217 static int tcp_inflight_min = 6144;
218 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_min, CTLFLAG_RW,
219     &tcp_inflight_min, 0, "Lower bound for TCP inflight window");
220
221 static int tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
222 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_max, CTLFLAG_RW,
223     &tcp_inflight_max, 0, "Upper bound for TCP inflight window");
224
225 static int tcp_inflight_stab = 20;
226 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_stab, CTLFLAG_RW,
227     &tcp_inflight_stab, 0, "Slop in maximal packets / 10 (20 = 2 packets)");
228
229 static MALLOC_DEFINE(M_TCPTEMP, "tcptemp", "TCP Templates for Keepalives");
230 static struct malloc_pipe tcptemp_mpipe;
231
232 static void tcp_willblock(void);
233 static void tcp_cleartaocache (void);
234 static void tcp_notify (struct inpcb *, int);
235
236 struct tcp_stats tcpstats_percpu[MAXCPU];
237 #ifdef SMP
238 static int
239 sysctl_tcpstats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
240 {
241         int cpu, error = 0;
242
243         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
244                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, &tcpstats_percpu[cpu],
245                                         sizeof(struct tcp_stats))))
246                         break;
247                 if ((error = SYSCTL_IN(req, &tcpstats_percpu[cpu],
248                                        sizeof(struct tcp_stats))))
249                         break;
250         }
251
252         return (error);
253 }
254 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
255     0, 0, sysctl_tcpstats, "S,tcp_stats", "TCP statistics");
256 #else
257 SYSCTL_STRUCT(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, CTLFLAG_RW,
258     &tcpstat, tcp_stats, "TCP statistics");
259 #endif
260
261 /*
262  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
263  *
264  * Note that this can be overridden by the kernel environment
265  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
266  */
267 #ifndef TCBHASHSIZE
268 #define TCBHASHSIZE     512
269 #endif
270
271 /*
272  * This is the actual shape of what we allocate using the zone
273  * allocator.  Doing it this way allows us to protect both structures
274  * using the same generation count, and also eliminates the overhead
275  * of allocating tcpcbs separately.  By hiding the structure here,
276  * we avoid changing most of the rest of the code (although it needs
277  * to be changed, eventually, for greater efficiency).
278  */
279 #define ALIGNMENT       32
280 #define ALIGNM1         (ALIGNMENT - 1)
281 struct  inp_tp {
282         union {
283                 struct  inpcb inp;
284                 char    align[(sizeof(struct inpcb) + ALIGNM1) & ~ALIGNM1];
285         } inp_tp_u;
286         struct  tcpcb tcb;
287         struct  callout inp_tp_rexmt, inp_tp_persist, inp_tp_keep, inp_tp_2msl;
288         struct  callout inp_tp_delack;
289 };
290 #undef ALIGNMENT
291 #undef ALIGNM1
292
293 /*
294  * Tcp initialization
295  */
296 void
297 tcp_init(void)
298 {
299         struct inpcbporthead *porthashbase;
300         u_long porthashmask;
301         struct vm_zone *ipi_zone;
302         int hashsize = TCBHASHSIZE;
303         int cpu;
304
305         /*
306          * note: tcptemp is used for keepalives, and it is ok for an
307          * allocation to fail so do not specify MPF_INT.
308          */
309         mpipe_init(&tcptemp_mpipe, M_TCPTEMP, sizeof(struct tcptemp),
310                     25, -1, 0, NULL);
311
312         tcp_ccgen = 1;
313         tcp_cleartaocache();
314
315         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
316         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
317         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
318         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
319         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
320         tcp_msl = TCPTV_MSL;
321         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
322         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
323
324         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
325         if (!powerof2(hashsize)) {
326                 kprintf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
327                 hashsize = 512; /* safe default */
328         }
329         tcp_tcbhashsize = hashsize;
330         porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB, &porthashmask);
331         ipi_zone = zinit("tcpcb", sizeof(struct inp_tp), maxsockets,
332                          ZONE_INTERRUPT, 0);
333
334         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
335                 in_pcbinfo_init(&tcbinfo[cpu]);
336                 tcbinfo[cpu].cpu = cpu;
337                 tcbinfo[cpu].hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
338                     &tcbinfo[cpu].hashmask);
339                 tcbinfo[cpu].porthashbase = porthashbase;
340                 tcbinfo[cpu].porthashmask = porthashmask;
341                 tcbinfo[cpu].wildcardhashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
342                     &tcbinfo[cpu].wildcardhashmask);
343                 tcbinfo[cpu].ipi_zone = ipi_zone;
344                 TAILQ_INIT(&tcpcbackq[cpu]);
345         }
346
347         tcp_reass_maxseg = nmbclusters / 16;
348         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.reass.maxsegments", &tcp_reass_maxseg);
349
350 #ifdef INET6
351 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
352 #else
353 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
354 #endif
355         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
356                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
357         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
358                 panic("tcp_init");
359 #undef TCP_MINPROTOHDR
360
361         /*
362          * Initialize TCP statistics counters for each CPU.
363          */
364 #ifdef SMP
365         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
366                 bzero(&tcpstats_percpu[cpu], sizeof(struct tcp_stats));
367         }
368 #else
369         bzero(&tcpstat, sizeof(struct tcp_stats));
370 #endif
371
372         syncache_init();
373         tcp_thread_init();
374 }
375
376 void
377 tcpmsg_service_loop(void *dummy)
378 {
379         struct netmsg *msg;
380
381         while ((msg = lwkt_waitport(&curthread->td_msgport, 0))) {
382                 do {
383                         logtcp(rxmsg);
384                         msg->nm_dispatch(msg);
385                 } while ((msg = lwkt_getport(&curthread->td_msgport)) != NULL);
386                 logtcp(delayed);
387                 tcp_willblock();
388                 logtcp(wait);
389         }
390 }
391
392 static void
393 tcp_willblock(void)
394 {
395         struct tcpcb *tp;
396         int cpu = mycpu->gd_cpuid;
397
398         while ((tp = TAILQ_FIRST(&tcpcbackq[cpu])) != NULL) {
399                 KKASSERT(tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ);
400                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
401                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[cpu], tp, t_outputq);
402                 tcp_output(tp);
403         }
404 }
405
406
407 /*
408  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
409  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
410  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
411  */
412 void
413 tcp_fillheaders(struct tcpcb *tp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
414 {
415         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
416         struct tcphdr *tcp_hdr = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
417
418 #ifdef INET6
419         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
420                 struct ip6_hdr *ip6;
421
422                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
423                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
424                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
425                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
426                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
427                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
428                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
429                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
430                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
431                 tcp_hdr->th_sum = 0;
432         } else
433 #endif
434         {
435                 struct ip *ip = (struct ip *) ip_ptr;
436
437                 ip->ip_vhl = IP_VHL_BORING;
438                 ip->ip_tos = 0;
439                 ip->ip_len = 0;
440                 ip->ip_id = 0;
441                 ip->ip_off = 0;
442                 ip->ip_ttl = 0;
443                 ip->ip_sum = 0;
444                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
445                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
446                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
447                 tcp_hdr->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr,
448                                     ip->ip_dst.s_addr,
449                                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP));
450         }
451
452         tcp_hdr->th_sport = inp->inp_lport;
453         tcp_hdr->th_dport = inp->inp_fport;
454         tcp_hdr->th_seq = 0;
455         tcp_hdr->th_ack = 0;
456         tcp_hdr->th_x2 = 0;
457         tcp_hdr->th_off = 5;
458         tcp_hdr->th_flags = 0;
459         tcp_hdr->th_win = 0;
460         tcp_hdr->th_urp = 0;
461 }
462
463 /*
464  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
465  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
466  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
467  */
468 struct tcptemp *
469 tcp_maketemplate(struct tcpcb *tp)
470 {
471         struct tcptemp *tmp;
472
473         if ((tmp = mpipe_alloc_nowait(&tcptemp_mpipe)) == NULL)
474                 return (NULL);
475         tcp_fillheaders(tp, &tmp->tt_ipgen, &tmp->tt_t);
476         return (tmp);
477 }
478
479 void
480 tcp_freetemplate(struct tcptemp *tmp)
481 {
482         mpipe_free(&tcptemp_mpipe, tmp);
483 }
484
485 /*
486  * Send a single message to the TCP at address specified by
487  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
488  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
489  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
490  * template for a connection.  If flags are given then we send
491  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
492  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
493  *
494  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
495  * segment are as specified by the parameters.
496  *
497  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
498  */
499 void
500 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
501             tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
502 {
503         int tlen;
504         int win = 0;
505         struct route *ro = NULL;
506         struct route sro;
507         struct ip *ip = ipgen;
508         struct tcphdr *nth;
509         int ipflags = 0;
510         struct route_in6 *ro6 = NULL;
511         struct route_in6 sro6;
512         struct ip6_hdr *ip6 = ipgen;
513 #ifdef INET6
514         boolean_t isipv6 = (IP_VHL_V(ip->ip_vhl) == 6);
515 #else
516         const boolean_t isipv6 = FALSE;
517 #endif
518
519         if (tp != NULL) {
520                 if (!(flags & TH_RST)) {
521                         win = ssb_space(&tp->t_inpcb->inp_socket->so_rcv);
522                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
523                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
524                 }
525                 if (isipv6)
526                         ro6 = &tp->t_inpcb->in6p_route;
527                 else
528                         ro = &tp->t_inpcb->inp_route;
529         } else {
530                 if (isipv6) {
531                         ro6 = &sro6;
532                         bzero(ro6, sizeof *ro6);
533                 } else {
534                         ro = &sro;
535                         bzero(ro, sizeof *ro);
536                 }
537         }
538         if (m == NULL) {
539                 m = m_gethdr(MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
540                 if (m == NULL)
541                         return;
542                 tlen = 0;
543                 m->m_data += max_linkhdr;
544                 if (isipv6) {
545                         bcopy(ip6, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip6_hdr));
546                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
547                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
548                 } else {
549                         bcopy(ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
550                         ip = mtod(m, struct ip *);
551                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
552                 }
553                 bcopy(th, nth, sizeof(struct tcphdr));
554                 flags = TH_ACK;
555         } else {
556                 m_freem(m->m_next);
557                 m->m_next = NULL;
558                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
559                 /* m_len is set later */
560                 tlen = 0;
561 #define xchg(a, b, type) { type t; t = a; a = b; b = t; }
562                 if (isipv6) {
563                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
564                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
565                 } else {
566                         xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
567                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
568                 }
569                 if (th != nth) {
570                         /*
571                          * this is usually a case when an extension header
572                          * exists between the IPv6 header and the
573                          * TCP header.
574                          */
575                         nth->th_sport = th->th_sport;
576                         nth->th_dport = th->th_dport;
577                 }
578                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
579 #undef xchg
580         }
581         if (isipv6) {
582                 ip6->ip6_flow = 0;
583                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
584                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
585                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof(struct tcphdr) + tlen));
586                 tlen += sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
587         } else {
588                 tlen += sizeof(struct tcpiphdr);
589                 ip->ip_len = tlen;
590                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
591         }
592         m->m_len = tlen;
593         m->m_pkthdr.len = tlen;
594         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *) NULL;
595         nth->th_seq = htonl(seq);
596         nth->th_ack = htonl(ack);
597         nth->th_x2 = 0;
598         nth->th_off = sizeof(struct tcphdr) >> 2;
599         nth->th_flags = flags;
600         if (tp != NULL)
601                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
602         else
603                 nth->th_win = htons((u_short)win);
604         nth->th_urp = 0;
605         if (isipv6) {
606                 nth->th_sum = 0;
607                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
608                                         sizeof(struct ip6_hdr),
609                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
610                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp ? tp->t_inpcb : NULL,
611                                                (ro6 && ro6->ro_rt) ?
612                                                 ro6->ro_rt->rt_ifp : NULL);
613         } else {
614                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
615                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
616                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
617                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
618         }
619 #ifdef TCPDEBUG
620         if (tp == NULL || (tp->t_inpcb->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
621                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
622 #endif
623         if (isipv6) {
624                 ip6_output(m, NULL, ro6, ipflags, NULL, NULL,
625                            tp ? tp->t_inpcb : NULL);
626                 if ((ro6 == &sro6) && (ro6->ro_rt != NULL)) {
627                         RTFREE(ro6->ro_rt);
628                         ro6->ro_rt = NULL;
629                 }
630         } else {
631                 ip_output(m, NULL, ro, ipflags, NULL, tp ? tp->t_inpcb : NULL);
632                 if ((ro == &sro) && (ro->ro_rt != NULL)) {
633                         RTFREE(ro->ro_rt);
634                         ro->ro_rt = NULL;
635                 }
636         }
637 }
638
639 /*
640  * Create a new TCP control block, making an
641  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
642  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
643  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
644  */
645 struct tcpcb *
646 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
647 {
648         struct inp_tp *it;
649         struct tcpcb *tp;
650 #ifdef INET6
651         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
652 #else
653         const boolean_t isipv6 = FALSE;
654 #endif
655
656         it = (struct inp_tp *)inp;
657         tp = &it->tcb;
658         bzero(tp, sizeof(struct tcpcb));
659         LIST_INIT(&tp->t_segq);
660         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd = isipv6 ? tcp_v6mssdflt : tcp_mssdflt;
661
662         /* Set up our timeouts. */
663         callout_init(tp->tt_rexmt = &it->inp_tp_rexmt);
664         callout_init(tp->tt_persist = &it->inp_tp_persist);
665         callout_init(tp->tt_keep = &it->inp_tp_keep);
666         callout_init(tp->tt_2msl = &it->inp_tp_2msl);
667         callout_init(tp->tt_delack = &it->inp_tp_delack);
668
669         if (tcp_do_rfc1323)
670                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE | TF_REQ_TSTMP);
671         if (tcp_do_rfc1644)
672                 tp->t_flags |= TF_REQ_CC;
673         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
674         tp->t_state = TCPS_CLOSED;
675         /*
676          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
677          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
678          * reasonable initial retransmit time.
679          */
680         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
681         tp->t_rttvar =
682             ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
683         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
684         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
685         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
686         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
687         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
688         tp->t_rcvtime = ticks;
689         /*
690          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
691          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
692          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
693          */
694         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
695         inp->inp_ppcb = tp;
696         tcp_sack_tcpcb_init(tp);
697         return (tp);            /* XXX */
698 }
699
700 /*
701  * Drop a TCP connection, reporting the specified error.
702  * If connection is synchronized, then send a RST to peer.
703  */
704 struct tcpcb *
705 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int error)
706 {
707         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
708
709         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
710                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
711                 tcp_output(tp);
712                 tcpstat.tcps_drops++;
713         } else
714                 tcpstat.tcps_conndrops++;
715         if (error == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
716                 error = tp->t_softerror;
717         so->so_error = error;
718         return (tcp_close(tp));
719 }
720
721 #ifdef SMP
722
723 struct netmsg_remwildcard {
724         struct netmsg           nm_netmsg;
725         struct inpcb            *nm_inp;
726         struct inpcbinfo        *nm_pcbinfo;
727 #if defined(INET6)
728         int                     nm_isinet6;
729 #else
730         int                     nm_unused01;
731 #endif
732 };
733
734 /*
735  * Wildcard inpcb's on SMP boxes must be removed from all cpus before the
736  * inp can be detached.  We do this by cycling through the cpus, ending up
737  * on the cpu controlling the inp last and then doing the disconnect.
738  */
739 static void
740 in_pcbremwildcardhash_handler(struct netmsg *msg0)
741 {
742         struct netmsg_remwildcard *msg = (struct netmsg_remwildcard *)msg0;
743         int cpu;
744
745         cpu = msg->nm_pcbinfo->cpu;
746
747         if (cpu == msg->nm_inp->inp_pcbinfo->cpu) {
748                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
749 #ifdef INET6
750                 if (msg->nm_isinet6)
751                         in6_pcbdetach(msg->nm_inp);
752                 else
753 #endif
754                         in_pcbdetach(msg->nm_inp);
755                 lwkt_replymsg(&msg->nm_netmsg.nm_lmsg, 0);
756         } else {
757                 in_pcbremwildcardhash_oncpu(msg->nm_inp, msg->nm_pcbinfo);
758                 cpu = (cpu + 1) % ncpus2;
759                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
760                 lwkt_forwardmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
761         }
762 }
763
764 #endif
765
766 /*
767  * Close a TCP control block:
768  *      discard all space held by the tcp
769  *      discard internet protocol block
770  *      wake up any sleepers
771  */
772 struct tcpcb *
773 tcp_close(struct tcpcb *tp)
774 {
775         struct tseg_qent *q;
776         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
777         struct socket *so = inp->inp_socket;
778         struct rtentry *rt;
779         boolean_t dosavessthresh;
780 #ifdef SMP
781         int cpu;
782 #endif
783 #ifdef INET6
784         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
785         boolean_t isafinet6 = (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6) != 0);
786 #else
787         const boolean_t isipv6 = FALSE;
788 #endif
789
790         /*
791          * The tp is not instantly destroyed in the wildcard case.  Setting
792          * the state to TCPS_TERMINATING will prevent the TCP stack from
793          * messing with it, though it should be noted that this change may
794          * not take effect on other cpus until we have chained the wildcard
795          * hash removal.
796          *
797          * XXX we currently depend on the BGL to synchronize the tp->t_state
798          * update and prevent other tcp protocol threads from accepting new
799          * connections on the listen socket we might be trying to close down.
800          */
801         KKASSERT(tp->t_state != TCPS_TERMINATING);
802         tp->t_state = TCPS_TERMINATING;
803
804         /*
805          * Make sure that all of our timers are stopped before we
806          * delete the PCB.
807          */
808         callout_stop(tp->tt_rexmt);
809         callout_stop(tp->tt_persist);
810         callout_stop(tp->tt_keep);
811         callout_stop(tp->tt_2msl);
812         callout_stop(tp->tt_delack);
813
814         if (tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ) {
815                 KKASSERT(tp->tt_cpu == mycpu->gd_cpuid);
816                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[tp->tt_cpu], tp, t_outputq);
817                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
818         }
819
820         /*
821          * If we got enough samples through the srtt filter,
822          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
823          * 'Enough' is arbitrarily defined as the 16 samples.
824          * 16 samples is enough for the srtt filter to converge
825          * to within 5% of the correct value; fewer samples and
826          * we could save a very bogus rtt.
827          *
828          * Don't update the default route's characteristics and don't
829          * update anything that the user "locked".
830          */
831         if (tp->t_rttupdated >= 16) {
832                 u_long i = 0;
833
834                 if (isipv6) {
835                         struct sockaddr_in6 *sin6;
836
837                         if ((rt = inp->in6p_route.ro_rt) == NULL)
838                                 goto no_valid_rt;
839                         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)rt_key(rt);
840                         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&sin6->sin6_addr))
841                                 goto no_valid_rt;
842                 } else
843                         if ((rt = inp->inp_route.ro_rt) == NULL ||
844                             ((struct sockaddr_in *)rt_key(rt))->
845                              sin_addr.s_addr == INADDR_ANY)
846                                 goto no_valid_rt;
847
848                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTT)) {
849                         i = tp->t_srtt * (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTT_SCALE));
850                         if (rt->rt_rmx.rmx_rtt && i)
851                                 /*
852                                  * filter this update to half the old & half
853                                  * the new values, converting scale.
854                                  * See route.h and tcp_var.h for a
855                                  * description of the scaling constants.
856                                  */
857                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt =
858                                     (rt->rt_rmx.rmx_rtt + i) / 2;
859                         else
860                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt = i;
861                         tcpstat.tcps_cachedrtt++;
862                 }
863                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTTVAR)) {
864                         i = tp->t_rttvar *
865                             (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTTVAR_SCALE));
866                         if (rt->rt_rmx.rmx_rttvar && i)
867                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar =
868                                     (rt->rt_rmx.rmx_rttvar + i) / 2;
869                         else
870                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar = i;
871                         tcpstat.tcps_cachedrttvar++;
872                 }
873                 /*
874                  * The old comment here said:
875                  * update the pipelimit (ssthresh) if it has been updated
876                  * already or if a pipesize was specified & the threshhold
877                  * got below half the pipesize.  I.e., wait for bad news
878                  * before we start updating, then update on both good
879                  * and bad news.
880                  *
881                  * But we want to save the ssthresh even if no pipesize is
882                  * specified explicitly in the route, because such
883                  * connections still have an implicit pipesize specified
884                  * by the global tcp_sendspace.  In the absence of a reliable
885                  * way to calculate the pipesize, it will have to do.
886                  */
887                 i = tp->snd_ssthresh;
888                 if (rt->rt_rmx.rmx_sendpipe != 0)
889                         dosavessthresh = (i < rt->rt_rmx.rmx_sendpipe/2);
890                 else
891                         dosavessthresh = (i < so->so_snd.ssb_hiwat/2);
892                 if (dosavessthresh ||
893                     (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_SSTHRESH) && (i != 0) &&
894                      (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh != 0))) {
895                         /*
896                          * convert the limit from user data bytes to
897                          * packets then to packet data bytes.
898                          */
899                         i = (i + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
900                         if (i < 2)
901                                 i = 2;
902                         i *= tp->t_maxseg +
903                              (isipv6 ?
904                               sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
905                               sizeof(struct tcpiphdr));
906                         if (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh)
907                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh =
908                                     (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh + i) / 2;
909                         else
910                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh = i;
911                         tcpstat.tcps_cachedssthresh++;
912                 }
913         }
914
915 no_valid_rt:
916         /* free the reassembly queue, if any */
917         while((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
918                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
919                 m_freem(q->tqe_m);
920                 FREE(q, M_TSEGQ);
921                 tcp_reass_qsize--;
922         }
923         /* throw away SACK blocks in scoreboard*/
924         if (TCP_DO_SACK(tp))
925                 tcp_sack_cleanup(&tp->scb);
926
927         inp->inp_ppcb = NULL;
928         soisdisconnected(so);
929         /*
930          * Discard the inp.  In the SMP case a wildcard inp's hash (created
931          * by a listen socket or an INADDR_ANY udp socket) is replicated
932          * for each protocol thread and must be removed in the context of
933          * that thread.  This is accomplished by chaining the message
934          * through the cpus.
935          *
936          * If the inp is not wildcarded we simply detach, which will remove
937          * the any hashes still present for this inp.
938          */
939 #ifdef SMP
940         if (inp->inp_flags & INP_WILDCARD_MP) {
941                 struct netmsg_remwildcard *msg;
942
943                 cpu = (inp->inp_pcbinfo->cpu + 1) % ncpus2;
944                 msg = kmalloc(sizeof(struct netmsg_remwildcard),
945                               M_LWKTMSG, M_INTWAIT);
946                 netmsg_init(&msg->nm_netmsg, &netisr_afree_rport, 0,
947                             in_pcbremwildcardhash_handler);
948 #ifdef INET6
949                 msg->nm_isinet6 = isafinet6;
950 #endif
951                 msg->nm_inp = inp;
952                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
953                 lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
954         } else
955 #endif
956         {
957                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
958 #ifdef INET6
959                 if (isafinet6)
960                         in6_pcbdetach(inp);
961                 else
962 #endif
963                         in_pcbdetach(inp);
964         }
965         tcpstat.tcps_closed++;
966         return (NULL);
967 }
968
969 static __inline void
970 tcp_drain_oncpu(struct inpcbhead *head)
971 {
972         struct inpcb *inpb;
973         struct tcpcb *tcpb;
974         struct tseg_qent *te;
975
976         LIST_FOREACH(inpb, head, inp_list) {
977                 if (inpb->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
978                         continue;
979                 if ((tcpb = intotcpcb(inpb))) {
980                         while ((te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq)) != NULL) {
981                                 LIST_REMOVE(te, tqe_q);
982                                 m_freem(te->tqe_m);
983                                 FREE(te, M_TSEGQ);
984                                 tcp_reass_qsize--;
985                         }
986                 }
987         }
988 }
989
990 #ifdef SMP
991 struct netmsg_tcp_drain {
992         struct netmsg           nm_netmsg;
993         struct inpcbhead        *nm_head;
994 };
995
996 static void
997 tcp_drain_handler(netmsg_t netmsg)
998 {
999         struct netmsg_tcp_drain *nm = (void *)netmsg;
1000
1001         tcp_drain_oncpu(nm->nm_head);
1002         lwkt_replymsg(&nm->nm_netmsg.nm_lmsg, 0);
1003 }
1004 #endif
1005
1006 void
1007 tcp_drain(void)
1008 {
1009 #ifdef SMP
1010         int cpu;
1011 #endif
1012
1013         if (!do_tcpdrain)
1014                 return;
1015
1016         /*
1017          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
1018          * if there is one...
1019          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
1020          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
1021          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
1022          *      useful.
1023          */
1024 #ifdef SMP
1025         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1026                 struct netmsg_tcp_drain *msg;
1027
1028                 if (cpu == mycpu->gd_cpuid) {
1029                         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[cpu].pcblisthead);
1030                 } else {
1031                         msg = kmalloc(sizeof(struct netmsg_tcp_drain),
1032                                     M_LWKTMSG, M_NOWAIT);
1033                         if (msg == NULL)
1034                                 continue;
1035                         netmsg_init(&msg->nm_netmsg, &netisr_afree_rport, 0,
1036                                     tcp_drain_handler);
1037                         msg->nm_head = &tcbinfo[cpu].pcblisthead;
1038                         lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
1039                 }
1040         }
1041 #else
1042         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[0].pcblisthead);
1043 #endif
1044 }
1045
1046 /*
1047  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
1048  * store error as soft error, but wake up user
1049  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
1050  *
1051  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
1052  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
1053  */
1054 static void
1055 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
1056 {
1057         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1058
1059         /*
1060          * Ignore some errors if we are hooked up.
1061          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
1062          * and receives a second error, give up now.  This is better
1063          * than waiting a long time to establish a connection that
1064          * can never complete.
1065          */
1066         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1067              (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
1068               error == EHOSTDOWN)) {
1069                 return;
1070         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
1071             tp->t_softerror)
1072                 tcp_drop(tp, error);
1073         else
1074                 tp->t_softerror = error;
1075 #if 0
1076         wakeup(&so->so_timeo);
1077         sorwakeup(so);
1078         sowwakeup(so);
1079 #endif
1080 }
1081
1082 static int
1083 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1084 {
1085         int error, i, n;
1086         struct inpcb *marker;
1087         struct inpcb *inp;
1088         inp_gen_t gencnt;
1089         globaldata_t gd;
1090         int origcpu, ccpu;
1091
1092         error = 0;
1093         n = 0;
1094
1095         /*
1096          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
1097          * resource-intensive to repeat twice on every request.
1098          */
1099         if (req->oldptr == NULL) {
1100                 for (ccpu = 0; ccpu < ncpus; ++ccpu) {
1101                         gd = globaldata_find(ccpu);
1102                         n += tcbinfo[gd->gd_cpuid].ipi_count;
1103                 }
1104                 req->oldidx = (n + n/8 + 10) * sizeof(struct xtcpcb);
1105                 return (0);
1106         }
1107
1108         if (req->newptr != NULL)
1109                 return (EPERM);
1110
1111         marker = kmalloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1112         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1113
1114         /*
1115          * OK, now we're committed to doing something.  Run the inpcb list
1116          * for each cpu in the system and construct the output.  Use a
1117          * list placemarker to deal with list changes occuring during
1118          * copyout blockages (but otherwise depend on being on the correct
1119          * cpu to avoid races).
1120          */
1121         origcpu = mycpu->gd_cpuid;
1122         for (ccpu = 1; ccpu <= ncpus && error == 0; ++ccpu) {
1123                 globaldata_t rgd;
1124                 caddr_t inp_ppcb;
1125                 struct xtcpcb xt;
1126                 int cpu_id;
1127
1128                 cpu_id = (origcpu + ccpu) % ncpus;
1129                 if ((smp_active_mask & (1 << cpu_id)) == 0)
1130                         continue;
1131                 rgd = globaldata_find(cpu_id);
1132                 lwkt_setcpu_self(rgd);
1133
1134                 gencnt = tcbinfo[cpu_id].ipi_gencnt;
1135                 n = tcbinfo[cpu_id].ipi_count;
1136
1137                 LIST_INSERT_HEAD(&tcbinfo[cpu_id].pcblisthead, marker, inp_list);
1138                 i = 0;
1139                 while ((inp = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL && i < n) {
1140                         /*
1141                          * process a snapshot of pcbs, ignoring placemarkers
1142                          * and using our own to allow SYSCTL_OUT to block.
1143                          */
1144                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1145                         LIST_INSERT_AFTER(inp, marker, inp_list);
1146
1147                         if (inp->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1148                                 continue;
1149                         if (inp->inp_gencnt > gencnt)
1150                                 continue;
1151                         if (prison_xinpcb(req->td, inp))
1152                                 continue;
1153
1154                         xt.xt_len = sizeof xt;
1155                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
1156                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
1157                         if (inp_ppcb != NULL)
1158                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1159                         else
1160                                 bzero(&xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1161                         if (inp->inp_socket)
1162                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
1163                         if ((error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt)) != 0)
1164                                 break;
1165                         ++i;
1166                 }
1167                 LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1168                 if (error == 0 && i < n) {
1169                         bzero(&xt, sizeof xt);
1170                         xt.xt_len = sizeof xt;
1171                         while (i < n) {
1172                                 error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
1173                                 if (error)
1174                                         break;
1175                                 ++i;
1176                         }
1177                 }
1178         }
1179
1180         /*
1181          * Make sure we are on the same cpu we were on originally, since
1182          * higher level callers expect this.  Also don't pollute caches with
1183          * migrated userland data by (eventually) returning to userland
1184          * on a different cpu.
1185          */
1186         lwkt_setcpu_self(globaldata_find(origcpu));
1187         kfree(marker, M_TEMP);
1188         return (error);
1189 }
1190
1191 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1192             tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1193
1194 static int
1195 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1196 {
1197         struct sockaddr_in addrs[2];
1198         struct inpcb *inp;
1199         int cpu;
1200         int error;
1201
1202         error = suser(req->td);
1203         if (error != 0)
1204                 return (error);
1205         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1206         if (error != 0)
1207                 return (error);
1208         crit_enter();
1209         cpu = tcp_addrcpu(addrs[1].sin_addr.s_addr, addrs[1].sin_port,
1210             addrs[0].sin_addr.s_addr, addrs[0].sin_port);
1211         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], addrs[1].sin_addr,
1212             addrs[1].sin_port, addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1213         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1214                 error = ENOENT;
1215                 goto out;
1216         }
1217         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1218 out:
1219         crit_exit();
1220         return (error);
1221 }
1222
1223 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1224     0, 0, tcp_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP connection");
1225
1226 #ifdef INET6
1227 static int
1228 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1229 {
1230         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1231         struct inpcb *inp;
1232         int error;
1233         boolean_t mapped = FALSE;
1234
1235         error = suser(req->td);
1236         if (error != 0)
1237                 return (error);
1238         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1239         if (error != 0)
1240                 return (error);
1241         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1242                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1243                         mapped = TRUE;
1244                 else
1245                         return (EINVAL);
1246         }
1247         crit_enter();
1248         if (mapped) {
1249                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1250                     *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1251                     addrs[1].sin6_port,
1252                     *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1253                     addrs[0].sin6_port,
1254                     0, NULL);
1255         } else {
1256                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1257                     &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1258                     &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port,
1259                     0, NULL);
1260         }
1261         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1262                 error = ENOENT;
1263                 goto out;
1264         }
1265         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1266 out:
1267         crit_exit();
1268         return (error);
1269 }
1270
1271 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1272             0, 0,
1273             tcp6_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP6 connection");
1274 #endif
1275
1276 void
1277 tcp_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *vip)
1278 {
1279         struct ip *ip = vip;
1280         struct tcphdr *th;
1281         struct in_addr faddr;
1282         struct inpcb *inp;
1283         struct tcpcb *tp;
1284         void (*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1285         tcp_seq icmpseq;
1286         int arg, cpu;
1287
1288         if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0) {
1289                 return;
1290         }
1291
1292         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1293         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1294                 return;
1295
1296         arg = inetctlerrmap[cmd];
1297         if (cmd == PRC_QUENCH) {
1298                 notify = tcp_quench;
1299         } else if (icmp_may_rst &&
1300                    (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1301                     cmd == PRC_UNREACH_PORT ||
1302                     cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) &&
1303                    ip != NULL) {
1304                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1305         } else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1306                 struct icmp *icmp = (struct icmp *)
1307                     ((caddr_t)ip - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1308
1309                 arg = ntohs(icmp->icmp_nextmtu);
1310                 notify = tcp_mtudisc;
1311         } else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd)) {
1312                 ip = NULL;
1313                 notify = in_rtchange;
1314         } else if (cmd == PRC_HOSTDEAD) {
1315                 ip = NULL;
1316         }
1317
1318         if (ip != NULL) {
1319                 crit_enter();
1320                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip +
1321                                        (IP_VHL_HL(ip->ip_vhl) << 2));
1322                 cpu = tcp_addrcpu(faddr.s_addr, th->th_dport,
1323                                   ip->ip_src.s_addr, th->th_sport);
1324                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], faddr, th->th_dport,
1325                                         ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1326                 if ((inp != NULL) && (inp->inp_socket != NULL)) {
1327                         icmpseq = htonl(th->th_seq);
1328                         tp = intotcpcb(inp);
1329                         if (SEQ_GEQ(icmpseq, tp->snd_una) &&
1330                             SEQ_LT(icmpseq, tp->snd_max))
1331                                 (*notify)(inp, arg);
1332                 } else {
1333                         struct in_conninfo inc;
1334
1335                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1336                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1337                         inc.inc_faddr = faddr;
1338                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1339 #ifdef INET6
1340                         inc.inc_isipv6 = 0;
1341 #endif
1342                         syncache_unreach(&inc, th);
1343                 }
1344                 crit_exit();
1345         } else {
1346                 for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1347                         in_pcbnotifyall(&tcbinfo[cpu].pcblisthead, faddr, arg,
1348                                         notify);
1349                 }
1350         }
1351 }
1352
1353 #ifdef INET6
1354 void
1355 tcp6_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *d)
1356 {
1357         struct tcphdr th;
1358         void (*notify) (struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1359         struct ip6_hdr *ip6;
1360         struct mbuf *m;
1361         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1362         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1363         int off;
1364         struct tcp_portonly {
1365                 u_int16_t th_sport;
1366                 u_int16_t th_dport;
1367         } *thp;
1368         int arg;
1369
1370         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1371             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1372                 return;
1373
1374         arg = 0;
1375         if (cmd == PRC_QUENCH)
1376                 notify = tcp_quench;
1377         else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1378                 struct ip6ctlparam *ip6cp = d;
1379                 struct icmp6_hdr *icmp6 = ip6cp->ip6c_icmp6;
1380
1381                 arg = ntohl(icmp6->icmp6_mtu);
1382                 notify = tcp_mtudisc;
1383         } else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1384                  ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0)) {
1385                 return;
1386         }
1387
1388         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1389         if (d != NULL) {
1390                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1391                 m = ip6cp->ip6c_m;
1392                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1393                 off = ip6cp->ip6c_off;
1394                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1395         } else {
1396                 m = NULL;
1397                 ip6 = NULL;
1398                 off = 0;        /* fool gcc */
1399                 sa6_src = &sa6_any;
1400         }
1401
1402         if (ip6 != NULL) {
1403                 struct in_conninfo inc;
1404                 /*
1405                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1406                  * M and OFF are valid.
1407                  */
1408
1409                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1410                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof *thp)
1411                         return;
1412
1413                 bzero(&th, sizeof th);
1414                 m_copydata(m, off, sizeof *thp, (caddr_t)&th);
1415
1416                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, th.th_dport,
1417                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1418                     th.th_sport, cmd, arg, notify);
1419
1420                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1421                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1422                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1423                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1424                 inc.inc_isipv6 = 1;
1425                 syncache_unreach(&inc, &th);
1426         } else
1427                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, 0,
1428                     (const struct sockaddr *)sa6_src, 0, cmd, arg, notify);
1429 }
1430 #endif
1431
1432 /*
1433  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1434  *
1435  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1436  * 1.  In SYN-ACK packets.
1437  * 2.  In SYN packets.
1438  *
1439  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1440  * tcp_syncache.c for details.
1441  *
1442  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1443  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1444  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1445  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1446  * RFC 1948 is used to generate sequence numbers.
1447  *
1448  * Implementation details:
1449  *
1450  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1451  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1452  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1453  * before rollover.
1454  *
1455  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1456  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1457  * as reseeding should not be necessary.
1458  *
1459  */
1460
1461 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1462
1463 u_char isn_secret[32];
1464 int isn_last_reseed;
1465 MD5_CTX isn_ctx;
1466
1467 tcp_seq
1468 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1469 {
1470         u_int32_t md5_buffer[4];
1471         tcp_seq new_isn;
1472
1473         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1474         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1475              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1476                 < (u_int)ticks))) {
1477                 read_random_unlimited(&isn_secret, sizeof isn_secret);
1478                 isn_last_reseed = ticks;
1479         }
1480
1481         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1482         MD5Init(&isn_ctx);
1483         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1484         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1485 #ifdef INET6
1486         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) {
1487                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1488                           sizeof(struct in6_addr));
1489                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1490                           sizeof(struct in6_addr));
1491         } else
1492 #endif
1493         {
1494                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1495                           sizeof(struct in_addr));
1496                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1497                           sizeof(struct in_addr));
1498         }
1499         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1500         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1501         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1502         new_isn += ticks * (ISN_BYTES_PER_SECOND / hz);
1503         return (new_isn);
1504 }
1505
1506 /*
1507  * When a source quench is received, close congestion window
1508  * to one segment.  We will gradually open it again as we proceed.
1509  */
1510 void
1511 tcp_quench(struct inpcb *inp, int error)
1512 {
1513         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1514
1515         if (tp != NULL) {
1516                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1517                 tp->snd_wacked = 0;
1518         }
1519 }
1520
1521 /*
1522  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1523  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1524  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1525  */
1526 void
1527 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int error)
1528 {
1529         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1530
1531         if ((tp != NULL) && (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT))
1532                 tcp_drop(tp, error);
1533 }
1534
1535 /*
1536  * When a `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1537  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1538  * since we know the packet we just sent was dropped.
1539  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1540  */
1541 void
1542 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int mtu)
1543 {
1544         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1545         struct rtentry *rt;
1546         struct socket *so = inp->inp_socket;
1547         int maxopd, mss;
1548 #ifdef INET6
1549         boolean_t isipv6 = ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
1550 #else
1551         const boolean_t isipv6 = FALSE;
1552 #endif
1553
1554         if (tp == NULL)
1555                 return;
1556
1557         /*
1558          * If no MTU is provided in the ICMP message, use the
1559          * next lower likely value, as specified in RFC 1191.
1560          */
1561         if (mtu == 0) {
1562                 int oldmtu;
1563
1564                 oldmtu = tp->t_maxopd + 
1565                     (isipv6 ?
1566                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1567                      sizeof(struct tcpiphdr));
1568                 mtu = ip_next_mtu(oldmtu, 0);
1569         }
1570
1571         if (isipv6)
1572                 rt = tcp_rtlookup6(&inp->inp_inc);
1573         else
1574                 rt = tcp_rtlookup(&inp->inp_inc);
1575         if (rt != NULL) {
1576                 struct rmxp_tao *taop = rmx_taop(rt->rt_rmx);
1577
1578                 if (rt->rt_rmx.rmx_mtu != 0 && rt->rt_rmx.rmx_mtu < mtu)
1579                         mtu = rt->rt_rmx.rmx_mtu;
1580
1581                 maxopd = mtu -
1582                     (isipv6 ?
1583                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1584                      sizeof(struct tcpiphdr));
1585
1586                 /*
1587                  * XXX - The following conditional probably violates the TCP
1588                  * spec.  The problem is that, since we don't know the
1589                  * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1590                  * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1591                  * never actually take place, because the conservative
1592                  * default is much less than the MTUs typically seen
1593                  * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1594                  * this under the carpet.
1595                  *
1596                  * The conservative default might not actually be a problem
1597                  * if the only case this occurs is when sending an initial
1598                  * SYN with options and data to a host we've never talked
1599                  * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1600                  * will get recorded and the new parameters should get
1601                  * recomputed.  For Further Study.
1602                  */
1603                 if (taop->tao_mssopt != 0 && taop->tao_mssopt < maxopd)
1604                         maxopd = taop->tao_mssopt;
1605         } else
1606                 maxopd = mtu -
1607                     (isipv6 ?
1608                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1609                      sizeof(struct tcpiphdr));
1610
1611         if (tp->t_maxopd <= maxopd)
1612                 return;
1613         tp->t_maxopd = maxopd;
1614
1615         mss = maxopd;
1616         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP | TF_NOOPT)) ==
1617                            (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP))
1618                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1619
1620         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_CC | TF_RCVD_CC | TF_NOOPT)) ==
1621                            (TF_REQ_CC | TF_RCVD_CC))
1622                 mss -= TCPOLEN_CC_APPA;
1623
1624         /* round down to multiple of MCLBYTES */
1625 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0    /* test if MCLBYTES power of 2 */
1626         if (mss > MCLBYTES)
1627                 mss &= ~(MCLBYTES - 1); 
1628 #else
1629         if (mss > MCLBYTES)
1630                 mss = (mss / MCLBYTES) * MCLBYTES;
1631 #endif
1632
1633         if (so->so_snd.ssb_hiwat < mss)
1634                 mss = so->so_snd.ssb_hiwat;
1635
1636         tp->t_maxseg = mss;
1637         tp->t_rtttime = 0;
1638         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1639         tcp_output(tp);
1640         tcpstat.tcps_mturesent++;
1641 }
1642
1643 /*
1644  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1645  * is found and it cannot be allocated the return NULL.  This routine
1646  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1647  * to get the interface MTU.
1648  */
1649 struct rtentry *
1650 tcp_rtlookup(struct in_conninfo *inc)
1651 {
1652         struct route *ro = &inc->inc_route;
1653
1654         if (ro->ro_rt == NULL || !(ro->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1655                 /* No route yet, so try to acquire one */
1656                 if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1657                         /*
1658                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1659                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1660                          */
1661                         bzero(&ro->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in));
1662                         ro->ro_dst.sa_family = AF_INET;
1663                         ro->ro_dst.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1664                         ((struct sockaddr_in *) &ro->ro_dst)->sin_addr =
1665                             inc->inc_faddr;
1666                         rtalloc(ro);
1667                 }
1668         }
1669         return (ro->ro_rt);
1670 }
1671
1672 #ifdef INET6
1673 struct rtentry *
1674 tcp_rtlookup6(struct in_conninfo *inc)
1675 {
1676         struct route_in6 *ro6 = &inc->inc6_route;
1677
1678         if (ro6->ro_rt == NULL || !(ro6->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1679                 /* No route yet, so try to acquire one */
1680                 if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1681                         /*
1682                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1683                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1684                          */
1685                         bzero(&ro6->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in6));
1686                         ro6->ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1687                         ro6->ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1688                         ro6->ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1689                         rtalloc((struct route *)ro6);
1690                 }
1691         }
1692         return (ro6->ro_rt);
1693 }
1694 #endif
1695
1696 #ifdef IPSEC
1697 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1698 size_t
1699 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1700 {
1701         struct inpcb *inp;
1702         struct mbuf *m;
1703         size_t hdrsiz;
1704         struct ip *ip;
1705         struct tcphdr *th;
1706
1707         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1708                 return (0);
1709         MGETHDR(m, MB_DONTWAIT, MT_DATA);
1710         if (!m)
1711                 return (0);
1712
1713 #ifdef INET6
1714         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
1715                 struct ip6_hdr *ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1716
1717                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1718                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1719                     sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1720                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
1721                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1722         } else
1723 #endif
1724         {
1725                 ip = mtod(m, struct ip *);
1726                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1727                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1728                 tcp_fillheaders(tp, ip, th);
1729                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1730         }
1731
1732         m_free(m);
1733         return (hdrsiz);
1734 }
1735 #endif
1736
1737 /*
1738  * Return a pointer to the cached information about the remote host.
1739  * The cached information is stored in the protocol specific part of
1740  * the route metrics.
1741  */
1742 struct rmxp_tao *
1743 tcp_gettaocache(struct in_conninfo *inc)
1744 {
1745         struct rtentry *rt;
1746
1747 #ifdef INET6
1748         if (inc->inc_isipv6)
1749                 rt = tcp_rtlookup6(inc);
1750         else
1751 #endif
1752                 rt = tcp_rtlookup(inc);
1753
1754         /* Make sure this is a host route and is up. */
1755         if (rt == NULL ||
1756             (rt->rt_flags & (RTF_UP | RTF_HOST)) != (RTF_UP | RTF_HOST))
1757                 return (NULL);
1758
1759         return (rmx_taop(rt->rt_rmx));
1760 }
1761
1762 /*
1763  * Clear all the TAO cache entries, called from tcp_init.
1764  *
1765  * XXX
1766  * This routine is just an empty one, because we assume that the routing
1767  * routing tables are initialized at the same time when TCP, so there is
1768  * nothing in the cache left over.
1769  */
1770 static void
1771 tcp_cleartaocache(void)
1772 {
1773 }
1774
1775 /*
1776  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1777  *
1778  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1779  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1780  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1781  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1782  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1783  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1784  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1785  * side of the connection.
1786  *
1787  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1788  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1789  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1790  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1791  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1792  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1793  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1794  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1795  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1796  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1797  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1798  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1799  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1800  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1801  * resources.
1802  *
1803  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1804  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1805  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1806  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1807  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1808  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1809  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1810  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1811  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1812  * implementing the same algorithm.
1813  *
1814  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1815  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1816  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1817  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1818  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1819  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1820  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1821  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1822  * which to extend the algorithm.
1823  */
1824 void
1825 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1826 {
1827         u_long bw;
1828         u_long bwnd;
1829         int save_ticks;
1830         int delta_ticks;
1831
1832         /*
1833          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1834          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1835          */
1836         if (!tcp_inflight_enable) {
1837                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1838                 tp->snd_bandwidth = 0;
1839                 return;
1840         }
1841
1842         /*
1843          * Validate the delta time.  If a connection is new or has been idle
1844          * a long time we have to reset the bandwidth calculator.
1845          */
1846         save_ticks = ticks;
1847         delta_ticks = save_ticks - tp->t_bw_rtttime;
1848         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || delta_ticks < 0 || delta_ticks > hz * 10) {
1849                 tp->t_bw_rtttime = ticks;
1850                 tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1851                 if (tp->snd_bandwidth == 0)
1852                         tp->snd_bandwidth = tcp_inflight_min;
1853                 return;
1854         }
1855         if (delta_ticks == 0)
1856                 return;
1857
1858         /*
1859          * Sanity check, plus ignore pure window update acks.
1860          */
1861         if ((int)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) <= 0)
1862                 return;
1863
1864         /*
1865          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1866          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1867          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1868          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1869          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1870          * increases.
1871          */
1872         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz / delta_ticks;
1873         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1874         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1875         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1876
1877         tp->snd_bandwidth = bw;
1878
1879         /*
1880          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1881          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1882          * spot and also handles the bandwidth run-up case.  Without the
1883          * slop we could be locking ourselves into a lower bandwidth.
1884          *
1885          * Situations Handled:
1886          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1887          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1888          *          specified, and also does a good job preventing
1889          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1890          *          (at least for the transmit side).
1891          *
1892          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1893          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1894          *          increases).
1895          *
1896          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1897          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1898          *          a little work).
1899          *
1900          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1901          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be on
1902          *          very slow connections.  A value no smaller then 5 should
1903          *          be used, but only reduce this default if you have no other
1904          *          choice.
1905          */
1906
1907 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1908         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) +
1909                tcp_inflight_stab * (int)tp->t_maxseg / 10;
1910 #undef USERTT
1911
1912         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1913                 static int ltime;
1914                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1915                         ltime = ticks;
1916                         kprintf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1917                                 tp, bw, tp->t_rttbest, tp->t_srtt, bwnd);
1918                 }
1919         }
1920         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1921                 bwnd = tcp_inflight_min;
1922         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1923                 bwnd = tcp_inflight_max;
1924         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1925                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1926         tp->snd_bwnd = bwnd;
1927 }