Remove ASR_MEASURE_PERFORMANCE, it doesn't work anyway.
[dragonfly.git] / sys / netinet / tcp_subr.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2003, 2004 Jeffrey M. Hsu.  All rights reserved.
3  * Copyright (c) 2003, 2004 The DragonFly Project.  All rights reserved.
4  * 
5  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
6  * by Jeffrey M. Hsu.
7  * 
8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9  * modification, are permitted provided that the following conditions
10  * are met:
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
16  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
17  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
18  *    from this software without specific, prior written permission.
19  * 
20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
21  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
22  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
23  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
24  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
25  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
26  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
27  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
28  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
29  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
30  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
31  * SUCH DAMAGE.
32  */
33
34 /*
35  * Copyright (c) 2003, 2004 Jeffrey M. Hsu.  All rights reserved.
36  *
37  * License terms: all terms for the DragonFly license above plus the following:
38  *
39  * 4. All advertising materials mentioning features or use of this software
40  *    must display the following acknowledgement:
41  *
42  *      This product includes software developed by Jeffrey M. Hsu
43  *      for the DragonFly Project.
44  *
45  *    This requirement may be waived with permission from Jeffrey Hsu.
46  *    This requirement will sunset and may be removed on July 8 2005,
47  *    after which the standard DragonFly license (as shown above) will
48  *    apply.
49  */
50
51 /*
52  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993, 1995
53  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
54  *
55  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
56  * modification, are permitted provided that the following conditions
57  * are met:
58  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
59  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
60  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
61  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
62  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
63  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
64  *    must display the following acknowledgement:
65  *      This product includes software developed by the University of
66  *      California, Berkeley and its contributors.
67  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
68  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
69  *    without specific prior written permission.
70  *
71  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
72  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
73  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
74  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
75  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
76  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
77  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
78  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
79  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
80  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
81  * SUCH DAMAGE.
82  *
83  *      @(#)tcp_subr.c  8.2 (Berkeley) 5/24/95
84  * $FreeBSD: src/sys/netinet/tcp_subr.c,v 1.73.2.31 2003/01/24 05:11:34 sam Exp $
85  * $DragonFly: src/sys/netinet/tcp_subr.c,v 1.38 2004/08/11 02:36:22 dillon Exp $
86  */
87
88 #include "opt_compat.h"
89 #include "opt_inet6.h"
90 #include "opt_ipsec.h"
91 #include "opt_tcpdebug.h"
92
93 #include <sys/param.h>
94 #include <sys/systm.h>
95 #include <sys/callout.h>
96 #include <sys/kernel.h>
97 #include <sys/sysctl.h>
98 #include <sys/malloc.h>
99 #include <sys/mpipe.h>
100 #include <sys/mbuf.h>
101 #ifdef INET6
102 #include <sys/domain.h>
103 #endif
104 #include <sys/proc.h>
105 #include <sys/socket.h>
106 #include <sys/socketvar.h>
107 #include <sys/protosw.h>
108 #include <sys/random.h>
109 #include <sys/in_cksum.h>
110
111 #include <vm/vm_zone.h>
112
113 #include <net/route.h>
114 #include <net/if.h>
115 #include <net/netisr.h>
116
117 #define _IP_VHL
118 #include <netinet/in.h>
119 #include <netinet/in_systm.h>
120 #include <netinet/ip.h>
121 #include <netinet/ip6.h>
122 #include <netinet/in_pcb.h>
123 #include <netinet6/in6_pcb.h>
124 #include <netinet/in_var.h>
125 #include <netinet/ip_var.h>
126 #include <netinet6/ip6_var.h>
127 #include <netinet/tcp.h>
128 #include <netinet/tcp_fsm.h>
129 #include <netinet/tcp_seq.h>
130 #include <netinet/tcp_timer.h>
131 #include <netinet/tcp_var.h>
132 #include <netinet6/tcp6_var.h>
133 #include <netinet/tcpip.h>
134 #ifdef TCPDEBUG
135 #include <netinet/tcp_debug.h>
136 #endif
137 #include <netinet6/ip6protosw.h>
138
139 #ifdef IPSEC
140 #include <netinet6/ipsec.h>
141 #ifdef INET6
142 #include <netinet6/ipsec6.h>
143 #endif
144 #endif
145
146 #ifdef FAST_IPSEC
147 #include <netipsec/ipsec.h>
148 #ifdef INET6
149 #include <netipsec/ipsec6.h>
150 #endif
151 #define IPSEC
152 #endif
153
154 #include <sys/md5.h>
155
156 #include <sys/msgport2.h>
157
158 #include <machine/smp.h>
159
160 struct inpcbinfo tcbinfo[MAXCPU];
161 struct tcpcbackqhead tcpcbackq[MAXCPU];
162
163 int tcp_mssdflt = TCP_MSS;
164 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW, 
165     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
166
167 #ifdef INET6
168 int tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
169 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt, CTLFLAG_RW,
170     &tcp_v6mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
171 #endif
172
173 #if 0
174 static int tcp_rttdflt = TCPTV_SRTTDFLT / PR_SLOWHZ;
175 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_RTTDFLT, rttdflt, CTLFLAG_RW, 
176     &tcp_rttdflt, 0, "Default maximum TCP Round Trip Time");
177 #endif
178
179 int tcp_do_rfc1323 = 1;
180 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW, 
181     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
182
183 int tcp_do_rfc1644 = 0;
184 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1644, rfc1644, CTLFLAG_RW, 
185     &tcp_do_rfc1644, 0, "Enable rfc1644 (TTCP) extensions");
186
187 static int tcp_tcbhashsize = 0;
188 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RD,
189      &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control block hashtable");
190
191 static int do_tcpdrain = 1;
192 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW, &do_tcpdrain, 0,
193      "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
194
195 /* XXX JH */
196 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, pcbcount, CTLFLAG_RD, 
197     &tcbinfo[0].ipi_count, 0, "Number of active PCBs");
198
199 static int icmp_may_rst = 1;
200 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW, &icmp_may_rst, 0, 
201     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
202
203 static int tcp_isn_reseed_interval = 0;
204 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
205     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
206
207 /*
208  * TCP bandwidth limiting sysctls.  Note that the default lower bound of 
209  * 1024 exists only for debugging.  A good production default would be 
210  * something like 6100.
211  */
212 static int tcp_inflight_enable = 0;
213 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_enable, CTLFLAG_RW,
214     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
215
216 static int tcp_inflight_debug = 0;
217 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_debug, CTLFLAG_RW,
218     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
219
220 static int tcp_inflight_min = 6144;
221 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_min, CTLFLAG_RW,
222     &tcp_inflight_min, 0, "Lower bound for TCP inflight window");
223
224 static int tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
225 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_max, CTLFLAG_RW,
226     &tcp_inflight_max, 0, "Upper bound for TCP inflight window");
227
228 static int tcp_inflight_stab = 20;
229 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_stab, CTLFLAG_RW,
230     &tcp_inflight_stab, 0, "Slop in maximal packets / 10 (20 = 2 packets)");
231
232 static MALLOC_DEFINE(M_TCPTEMP, "tcptemp", "TCP Templates for Keepalives");
233 static struct malloc_pipe tcptemp_mpipe;
234
235 static void tcp_willblock(void);
236 static void tcp_cleartaocache (void);
237 static void tcp_notify (struct inpcb *, int);
238
239 struct tcp_stats tcpstats_ary[MAXCPU];
240 #ifdef SMP
241 static int
242 sysctl_tcpstats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
243 {
244         int cpu, error = 0;
245
246         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
247                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, (void *)&tcpstats_ary[cpu],
248                                         sizeof(struct tcp_stats))))
249                         break;
250                 if ((error = SYSCTL_IN(req, (void *)&tcpstats_ary[cpu],
251                                        sizeof(struct tcp_stats))))
252                         break;
253         }
254
255         return (error);
256 }
257 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
258     0, 0, sysctl_tcpstats, "S,tcp_stats", "TCP statistics");
259 #else
260 SYSCTL_STRUCT(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, CTLFLAG_RW,
261     &tcpstat, tcp_stats, "TCP statistics");
262 #endif
263
264 /*
265  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
266  *
267  * Note that this can be overridden by the kernel environment
268  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
269  */
270 #ifndef TCBHASHSIZE
271 #define TCBHASHSIZE     512
272 #endif
273
274 /*
275  * This is the actual shape of what we allocate using the zone
276  * allocator.  Doing it this way allows us to protect both structures
277  * using the same generation count, and also eliminates the overhead
278  * of allocating tcpcbs separately.  By hiding the structure here,
279  * we avoid changing most of the rest of the code (although it needs
280  * to be changed, eventually, for greater efficiency).
281  */
282 #define ALIGNMENT       32
283 #define ALIGNM1         (ALIGNMENT - 1)
284 struct  inp_tp {
285         union {
286                 struct  inpcb inp;
287                 char    align[(sizeof(struct inpcb) + ALIGNM1) & ~ALIGNM1];
288         } inp_tp_u;
289         struct  tcpcb tcb;
290         struct  callout inp_tp_rexmt, inp_tp_persist, inp_tp_keep, inp_tp_2msl;
291         struct  callout inp_tp_delack;
292 };
293 #undef ALIGNMENT
294 #undef ALIGNM1
295
296 /*
297  * Tcp initialization
298  */
299 void
300 tcp_init()
301 {
302         struct inpcbporthead *porthashbase;
303         u_long porthashmask;
304         struct vm_zone *ipi_zone;
305         int hashsize = TCBHASHSIZE;
306         int cpu;
307
308         /*
309          * note: tcptemp is used for keepalives, and it is ok for an
310          * allocation to fail so do not specify MPF_INT.
311          */
312         mpipe_init(&tcptemp_mpipe, M_TCPTEMP, sizeof(struct tcptemp),
313                     25, -1, 0, NULL);
314
315         tcp_ccgen = 1;
316         tcp_cleartaocache();
317
318         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
319         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
320         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
321         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
322         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
323         tcp_msl = TCPTV_MSL;
324         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
325         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
326
327         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
328         if (!powerof2(hashsize)) {
329                 printf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
330                 hashsize = 512; /* safe default */
331         }
332         tcp_tcbhashsize = hashsize;
333         porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB, &porthashmask);
334         ipi_zone = zinit("tcpcb", sizeof(struct inp_tp), maxsockets,
335                          ZONE_INTERRUPT, 0);
336
337         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
338                 in_pcbinfo_init(&tcbinfo[cpu]);
339                 tcbinfo[cpu].cpu = cpu;
340                 tcbinfo[cpu].hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
341                     &tcbinfo[cpu].hashmask);
342                 tcbinfo[cpu].porthashbase = porthashbase;
343                 tcbinfo[cpu].porthashmask = porthashmask;
344                 tcbinfo[cpu].wildcardhashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
345                     &tcbinfo[cpu].wildcardhashmask);
346                 tcbinfo[cpu].ipi_zone = ipi_zone;
347                 TAILQ_INIT(&tcpcbackq[cpu]);
348         }
349
350         tcp_reass_maxseg = nmbclusters / 16;
351         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.reass.maxsegments", &tcp_reass_maxseg);
352
353 #ifdef INET6
354 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
355 #else
356 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
357 #endif
358         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
359                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
360         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
361                 panic("tcp_init");
362 #undef TCP_MINPROTOHDR
363
364         /*
365          * Initialize TCP statistics.
366          *
367          * It is layed out as an array which is has one element for UP,
368          * and SMP_MAXCPU elements for SMP.  This allows us to retain
369          * the access mechanism from userland for both UP and SMP.
370          */
371 #ifdef SMP
372         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
373                 bzero(&tcpstats_ary[cpu], sizeof(struct tcp_stats));
374         }
375 #else
376         bzero(&tcpstat, sizeof(struct tcp_stats));
377 #endif
378
379         syncache_init();
380         tcp_thread_init();
381 }
382
383 void
384 tcpmsg_service_loop(void *dummy)
385
386         struct netmsg *msg;
387
388         while ((msg = lwkt_waitport(&curthread->td_msgport, NULL))) {
389                 do {
390                         msg->nm_lmsg.ms_cmd.cm_func(&msg->nm_lmsg);
391                 } while ((msg = lwkt_getport(&curthread->td_msgport)) != NULL);
392                 tcp_willblock();
393         }
394 }
395
396 static void
397 tcp_willblock(void)
398 {
399         struct tcpcb *tp;
400         int cpu = mycpu->gd_cpuid;
401
402         while ((tp = TAILQ_FIRST(&tcpcbackq[cpu])) != NULL) {
403                 KKASSERT(tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ);
404                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
405                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[cpu], tp, t_outputq);
406                 tcp_output(tp);
407         }
408 }
409
410
411 /*
412  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
413  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
414  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
415  */
416 void
417 tcp_fillheaders(struct tcpcb *tp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
418 {
419         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
420         struct tcphdr *tcp_hdr = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
421
422 #ifdef INET6
423         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
424                 struct ip6_hdr *ip6;
425
426                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
427                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
428                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
429                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
430                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
431                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
432                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
433                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
434                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
435                 tcp_hdr->th_sum = 0;
436         } else
437 #endif
438         {
439                 struct ip *ip = (struct ip *) ip_ptr;
440
441                 ip->ip_vhl = IP_VHL_BORING;
442                 ip->ip_tos = 0;
443                 ip->ip_len = 0;
444                 ip->ip_id = 0;
445                 ip->ip_off = 0;
446                 ip->ip_ttl = 0;
447                 ip->ip_sum = 0;
448                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
449                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
450                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
451                 tcp_hdr->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr,
452                                     ip->ip_dst.s_addr,
453                                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP));
454         }
455
456         tcp_hdr->th_sport = inp->inp_lport;
457         tcp_hdr->th_dport = inp->inp_fport;
458         tcp_hdr->th_seq = 0;
459         tcp_hdr->th_ack = 0;
460         tcp_hdr->th_x2 = 0;
461         tcp_hdr->th_off = 5;
462         tcp_hdr->th_flags = 0;
463         tcp_hdr->th_win = 0;
464         tcp_hdr->th_urp = 0;
465 }
466
467 /*
468  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
469  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
470  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
471  */
472 struct tcptemp *
473 tcp_maketemplate(struct tcpcb *tp)
474 {
475         struct tcptemp *tmp;
476
477         if ((tmp = mpipe_alloc_nowait(&tcptemp_mpipe)) == NULL)
478                 return (NULL);
479         tcp_fillheaders(tp, (void *)&tmp->tt_ipgen, (void *)&tmp->tt_t);
480         return (tmp);
481 }
482
483 void
484 tcp_freetemplate(struct tcptemp *tmp)
485 {
486         mpipe_free(&tcptemp_mpipe, tmp);
487 }
488
489 /*
490  * Send a single message to the TCP at address specified by
491  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
492  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
493  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
494  * template for a connection.  If flags are given then we send
495  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
496  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
497  *
498  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
499  * segment are as specified by the parameters.
500  *
501  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
502  */
503 void
504 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
505             tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
506 {
507         int tlen;
508         int win = 0;
509         struct route *ro = NULL;
510         struct route sro;
511         struct ip *ip = ipgen;
512         struct tcphdr *nth;
513         int ipflags = 0;
514         struct route_in6 *ro6 = NULL;
515         struct route_in6 sro6;
516         struct ip6_hdr *ip6 = ipgen;
517 #ifdef INET6
518         boolean_t isipv6 = (IP_VHL_V(ip->ip_vhl) == 6);
519 #else
520         const boolean_t isipv6 = FALSE;
521 #endif
522
523         if (tp != NULL) {
524                 if (!(flags & TH_RST)) {
525                         win = sbspace(&tp->t_inpcb->inp_socket->so_rcv);
526                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
527                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
528                 }
529                 if (isipv6)
530                         ro6 = &tp->t_inpcb->in6p_route;
531                 else
532                         ro = &tp->t_inpcb->inp_route;
533         } else {
534                 if (isipv6) {
535                         ro6 = &sro6;
536                         bzero(ro6, sizeof *ro6);
537                 } else {
538                         ro = &sro;
539                         bzero(ro, sizeof *ro);
540                 }
541         }
542         if (m == NULL) {
543                 m = m_gethdr(MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
544                 if (m == NULL)
545                         return;
546                 tlen = 0;
547                 m->m_data += max_linkhdr;
548                 if (isipv6) {
549                         bcopy(ip6, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip6_hdr));
550                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
551                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
552                 } else {
553                         bcopy(ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
554                         ip = mtod(m, struct ip *);
555                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
556                 }
557                 bcopy(th, nth, sizeof(struct tcphdr));
558                 flags = TH_ACK;
559         } else {
560                 m_freem(m->m_next);
561                 m->m_next = NULL;
562                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
563                 /* m_len is set later */
564                 tlen = 0;
565 #define xchg(a, b, type) { type t; t = a; a = b; b = t; }
566                 if (isipv6) {
567                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
568                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
569                 } else {
570                         xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
571                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
572                 }
573                 if (th != nth) {
574                         /*
575                          * this is usually a case when an extension header
576                          * exists between the IPv6 header and the
577                          * TCP header.
578                          */
579                         nth->th_sport = th->th_sport;
580                         nth->th_dport = th->th_dport;
581                 }
582                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
583 #undef xchg
584         }
585         if (isipv6) {
586                 ip6->ip6_flow = 0;
587                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
588                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
589                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof(struct tcphdr) + tlen));
590                 tlen += sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
591         } else {
592                 tlen += sizeof(struct tcpiphdr);
593                 ip->ip_len = tlen;
594                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
595         }
596         m->m_len = tlen;
597         m->m_pkthdr.len = tlen;
598         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *) NULL;
599         nth->th_seq = htonl(seq);
600         nth->th_ack = htonl(ack);
601         nth->th_x2 = 0;
602         nth->th_off = sizeof(struct tcphdr) >> 2;
603         nth->th_flags = flags;
604         if (tp != NULL)
605                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
606         else
607                 nth->th_win = htons((u_short)win);
608         nth->th_urp = 0;
609         if (isipv6) {
610                 nth->th_sum = 0;
611                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
612                                         sizeof(struct ip6_hdr),
613                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
614                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp ? tp->t_inpcb : NULL,
615                                                (ro6 && ro6->ro_rt) ?
616                                                    ro6->ro_rt->rt_ifp : NULL);
617         } else {
618                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
619                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
620                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
621                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
622         }
623 #ifdef TCPDEBUG
624         if (tp == NULL || (tp->t_inpcb->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
625                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
626 #endif
627         if (isipv6) {
628                 (void)ip6_output(m, NULL, ro6, ipflags, NULL, NULL,
629                                  tp ? tp->t_inpcb : NULL);
630                 if ((ro6 == &sro6) && (ro6->ro_rt != NULL)) {
631                         RTFREE(ro6->ro_rt);
632                         ro6->ro_rt = NULL;
633                 }
634         } else {
635                 (void)ip_output(m, NULL, ro, ipflags, NULL,
636                                 tp ? tp->t_inpcb : NULL);
637                 if ((ro == &sro) && (ro->ro_rt != NULL)) {
638                         RTFREE(ro->ro_rt);
639                         ro->ro_rt = NULL;
640                 }
641         }
642 }
643
644 /*
645  * Create a new TCP control block, making an
646  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
647  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
648  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
649  */
650 struct tcpcb *
651 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
652 {
653         struct inp_tp *it;
654         struct tcpcb *tp;
655 #ifdef INET6
656         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
657 #else
658         const boolean_t isipv6 = FALSE;
659 #endif
660
661         it = (struct inp_tp *)inp;
662         tp = &it->tcb;
663         bzero(tp, sizeof(struct tcpcb));
664         LIST_INIT(&tp->t_segq);
665         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd = isipv6 ? tcp_v6mssdflt : tcp_mssdflt;
666
667         /* Set up our timeouts. */
668         callout_init(tp->tt_rexmt = &it->inp_tp_rexmt);
669         callout_init(tp->tt_persist = &it->inp_tp_persist);
670         callout_init(tp->tt_keep = &it->inp_tp_keep);
671         callout_init(tp->tt_2msl = &it->inp_tp_2msl);
672         callout_init(tp->tt_delack = &it->inp_tp_delack);
673
674         if (tcp_do_rfc1323)
675                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE | TF_REQ_TSTMP);
676         if (tcp_do_rfc1644)
677                 tp->t_flags |= TF_REQ_CC;
678         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
679         tp->t_state = TCPS_CLOSED;
680         /*
681          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
682          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
683          * reasonable initial retransmit time.
684          */
685         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
686         tp->t_rttvar =
687             ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
688         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
689         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
690         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
691         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
692         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
693         tp->t_rcvtime = ticks;
694         tp->t_bw_rtttime = ticks;
695         /*
696          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
697          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
698          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
699          */
700         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
701         inp->inp_ppcb = (caddr_t)tp;
702         return (tp);            /* XXX */
703 }
704
705 /*
706  * Drop a TCP connection, reporting the specified error.
707  * If connection is synchronized, then send a RST to peer.
708  */
709 struct tcpcb *
710 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int errno)
711 {
712         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
713
714         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
715                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
716                 (void) tcp_output(tp);
717                 tcpstat.tcps_drops++;
718         } else
719                 tcpstat.tcps_conndrops++;
720         if (errno == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
721                 errno = tp->t_softerror;
722         so->so_error = errno;
723         return (tcp_close(tp));
724 }
725
726 #ifdef SMP
727
728 struct netmsg_remwildcard {
729         struct lwkt_msg         nm_lmsg;
730         struct inpcb            *nm_inp;
731         struct inpcbinfo        *nm_pcbinfo;
732 #if defined(INET6)
733         int                     nm_isinet6;
734 #else
735         int                     nm_unused01;
736 #endif
737 };
738
739 /*
740  * Wildcard inpcb's on SMP boxes must be removed from all cpus before the
741  * inp can be detached.  We do this by cycling through the cpus, ending up
742  * on the cpu controlling the inp last and then doing the disconnect.
743  */
744 static int
745 in_pcbremwildcardhash_handler(struct lwkt_msg *msg0)
746 {
747         struct netmsg_remwildcard *msg = (struct netmsg_remwildcard *)msg0;
748         int cpu;
749
750         cpu = msg->nm_pcbinfo->cpu;
751
752         if (cpu == msg->nm_inp->inp_pcbinfo->cpu) {
753                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
754 #ifdef INET6
755                 if (msg->nm_isinet6)
756                         in6_pcbdetach(msg->nm_inp);
757                 else
758 #endif
759                         in_pcbdetach(msg->nm_inp);
760                 lwkt_replymsg(&msg->nm_lmsg, 0);
761         } else {
762                 in_pcbremwildcardhash_oncpu(msg->nm_inp, msg->nm_pcbinfo);
763                 cpu = (cpu + 1) % ncpus2;
764                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
765                 lwkt_forwardmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_lmsg);
766         }
767         return (EASYNC);
768 }
769
770 #endif
771
772 /*
773  * Close a TCP control block:
774  *      discard all space held by the tcp
775  *      discard internet protocol block
776  *      wake up any sleepers
777  */
778 struct tcpcb *
779 tcp_close(struct tcpcb *tp)
780 {
781         struct tseg_qent *q;
782         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
783         struct socket *so = inp->inp_socket;
784         struct rtentry *rt;
785         boolean_t dosavessthresh;
786 #ifdef SMP
787         int cpu;
788 #endif
789 #ifdef INET6
790         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
791         boolean_t isafinet6 = (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6) != 0);
792 #else
793         const boolean_t isipv6 = FALSE;
794 #endif
795
796         /*
797          * The tp is not instantly destroyed in the wildcard case.  Setting
798          * the state to TCPS_TERMINATING will prevent the TCP stack from
799          * messing with it, though it should be noted that this change may
800          * not take effect on other cpus until we have chained the wildcard
801          * hash removal.
802          *
803          * XXX we currently depend on the BGL to synchronize the tp->t_state
804          * update and prevent other tcp protocol threads from accepting new
805          * connections on the listen socket we might be trying to close down.
806          */
807         KKASSERT(tp->t_state != TCPS_TERMINATING);
808         tp->t_state = TCPS_TERMINATING;
809
810         /*
811          * Make sure that all of our timers are stopped before we
812          * delete the PCB.
813          */
814         callout_stop(tp->tt_rexmt);
815         callout_stop(tp->tt_persist);
816         callout_stop(tp->tt_keep);
817         callout_stop(tp->tt_2msl);
818         callout_stop(tp->tt_delack);
819
820         if (tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ) {
821                 KKASSERT(tp->tt_cpu == mycpu->gd_cpuid);
822                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[tp->tt_cpu], tp, t_outputq);
823                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
824         }
825
826         /*
827          * If we got enough samples through the srtt filter,
828          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
829          * 'Enough' is arbitrarily defined as the 16 samples.
830          * 16 samples is enough for the srtt filter to converge
831          * to within 5% of the correct value; fewer samples and
832          * we could save a very bogus rtt.
833          *
834          * Don't update the default route's characteristics and don't
835          * update anything that the user "locked".
836          */
837         if (tp->t_rttupdated >= 16) {
838                 u_long i = 0;
839
840                 if (isipv6) {
841                         struct sockaddr_in6 *sin6;
842
843                         if ((rt = inp->in6p_route.ro_rt) == NULL)
844                                 goto no_valid_rt;
845                         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)rt_key(rt);
846                         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&sin6->sin6_addr))
847                                 goto no_valid_rt;
848                 } else
849                         if ((rt = inp->inp_route.ro_rt) == NULL ||
850                             ((struct sockaddr_in *)rt_key(rt))->
851                              sin_addr.s_addr == INADDR_ANY)
852                                 goto no_valid_rt;
853
854                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTT)) {
855                         i = tp->t_srtt * (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTT_SCALE));
856                         if (rt->rt_rmx.rmx_rtt && i)
857                                 /*
858                                  * filter this update to half the old & half
859                                  * the new values, converting scale.
860                                  * See route.h and tcp_var.h for a
861                                  * description of the scaling constants.
862                                  */
863                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt =
864                                     (rt->rt_rmx.rmx_rtt + i) / 2;
865                         else
866                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt = i;
867                         tcpstat.tcps_cachedrtt++;
868                 }
869                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTTVAR)) {
870                         i = tp->t_rttvar *
871                             (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTTVAR_SCALE));
872                         if (rt->rt_rmx.rmx_rttvar && i)
873                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar =
874                                     (rt->rt_rmx.rmx_rttvar + i) / 2;
875                         else
876                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar = i;
877                         tcpstat.tcps_cachedrttvar++;
878                 }
879                 /*
880                  * The old comment here said:
881                  * update the pipelimit (ssthresh) if it has been updated
882                  * already or if a pipesize was specified & the threshhold
883                  * got below half the pipesize.  I.e., wait for bad news
884                  * before we start updating, then update on both good
885                  * and bad news.
886                  *
887                  * But we want to save the ssthresh even if no pipesize is
888                  * specified explicitly in the route, because such
889                  * connections still have an implicit pipesize specified
890                  * by the global tcp_sendspace.  In the absence of a reliable
891                  * way to calculate the pipesize, it will have to do.
892                  */
893                 i = tp->snd_ssthresh;
894                 if (rt->rt_rmx.rmx_sendpipe != 0)
895                         dosavessthresh = (i < rt->rt_rmx.rmx_sendpipe/2);
896                 else
897                         dosavessthresh = (i < so->so_snd.sb_hiwat/2);
898                 if (dosavessthresh ||
899                     (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_SSTHRESH) && (i != 0) &&
900                      (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh != 0))) {
901                         /*
902                          * convert the limit from user data bytes to
903                          * packets then to packet data bytes.
904                          */
905                         i = (i + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
906                         if (i < 2)
907                                 i = 2;
908                         i *= tp->t_maxseg +
909                              (isipv6 ?
910                               sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
911                               sizeof(struct tcpiphdr));
912                         if (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh)
913                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh =
914                                     (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh + i) / 2;
915                         else
916                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh = i;
917                         tcpstat.tcps_cachedssthresh++;
918                 }
919         }
920
921 no_valid_rt:
922         /* free the reassembly queue, if any */
923         while((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
924                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
925                 m_freem(q->tqe_m);
926                 FREE(q, M_TSEGQ);
927                 tcp_reass_qsize--;
928         }
929
930         inp->inp_ppcb = NULL;
931         soisdisconnected(so);
932         /*
933          * Discard the inp.  In the SMP case a wildcard inp's hash (created
934          * by a listen socket or an INADDR_ANY udp socket) is replicated
935          * for each protocol thread and must be removed in the context of
936          * that thread.  This is accomplished by chaining the message
937          * through the cpus.
938          *
939          * If the inp is not wildcarded we simply detach, which will remove
940          * the any hashes still present for this inp.
941          */
942 #ifdef SMP
943         if (inp->inp_flags & INP_WILDCARD_MP) {
944                 struct netmsg_remwildcard *msg;
945
946                 cpu = (inp->inp_pcbinfo->cpu + 1) % ncpus2;
947                 msg = malloc(sizeof(struct netmsg_remwildcard),
948                             M_LWKTMSG, M_INTWAIT);
949                 lwkt_initmsg(&msg->nm_lmsg, &netisr_afree_rport, 0,
950                     lwkt_cmd_func(in_pcbremwildcardhash_handler),
951                     lwkt_cmd_op_none);
952 #ifdef INET6
953                 msg->nm_isinet6 = isafinet6;
954 #endif
955                 msg->nm_inp = inp;
956                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
957                 lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_lmsg);
958         } else 
959 #endif
960         {
961                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
962 #ifdef INET6
963                 if (isafinet6)
964                         in6_pcbdetach(inp);
965                 else
966 #endif
967                         in_pcbdetach(inp);
968         }
969         tcpstat.tcps_closed++;
970         return (NULL);
971 }
972
973 static __inline void
974 tcp_drain_oncpu(struct inpcbhead *head)
975 {
976         struct inpcb *inpb;
977         struct tcpcb *tcpb;
978         struct tseg_qent *te;
979
980         LIST_FOREACH(inpb, head, inp_list) {
981                 if (inpb->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
982                         continue;
983                 if ((tcpb = intotcpcb(inpb))) {
984                         while ((te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq)) != NULL) {
985                                 LIST_REMOVE(te, tqe_q);
986                                 m_freem(te->tqe_m);
987                                 FREE(te, M_TSEGQ);
988                                 tcp_reass_qsize--;
989                         }
990                 }
991         }
992 }
993
994 #ifdef SMP
995 struct netmsg_tcp_drain {
996         struct lwkt_msg         nm_lmsg;
997         struct inpcbhead        *nm_head;
998 };
999
1000 static int
1001 tcp_drain_handler(lwkt_msg_t lmsg)
1002 {
1003         struct netmsg_tcp_drain *nm = (void *)lmsg;
1004
1005         tcp_drain_oncpu(nm->nm_head);
1006         lwkt_replymsg(lmsg, 0);
1007         return(EASYNC);
1008 }
1009 #endif
1010
1011 void
1012 tcp_drain()
1013 {
1014 #ifdef SMP
1015         int cpu;
1016 #endif
1017
1018         if (!do_tcpdrain)
1019                 return;
1020
1021         /*
1022          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
1023          * if there is one...
1024          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
1025          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
1026          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
1027          *      useful.
1028          */
1029 #ifdef SMP
1030         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1031                 struct netmsg_tcp_drain *msg;
1032
1033                 if (cpu == mycpu->gd_cpuid) {
1034                         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[cpu].pcblisthead);
1035                 } else {
1036                         msg = malloc(sizeof(struct netmsg_tcp_drain),
1037                                     M_LWKTMSG, M_NOWAIT);
1038                         if (msg == NULL)
1039                                 continue;
1040                         lwkt_initmsg(&msg->nm_lmsg, &netisr_afree_rport, 0,
1041                                 lwkt_cmd_func(tcp_drain_handler),
1042                                 lwkt_cmd_op_none);
1043                         msg->nm_head = &tcbinfo[cpu].pcblisthead;
1044                         lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_lmsg);
1045                 }
1046         }
1047 #else
1048         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[0].pcblisthead);
1049 #endif
1050 }
1051
1052 /*
1053  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
1054  * store error as soft error, but wake up user
1055  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
1056  *
1057  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
1058  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
1059  */
1060 static void
1061 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
1062 {
1063         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1064
1065         /*
1066          * Ignore some errors if we are hooked up.
1067          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
1068          * and receives a second error, give up now.  This is better
1069          * than waiting a long time to establish a connection that
1070          * can never complete.
1071          */
1072         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1073              (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
1074               error == EHOSTDOWN)) {
1075                 return;
1076         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
1077             tp->t_softerror)
1078                 tcp_drop(tp, error);
1079         else
1080                 tp->t_softerror = error;
1081 #if 0
1082         wakeup((caddr_t) &so->so_timeo);
1083         sorwakeup(so);
1084         sowwakeup(so);
1085 #endif
1086 }
1087
1088 static int
1089 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1090 {
1091         int error, i, n;
1092         struct inpcb *marker;
1093         struct inpcb *inp;
1094         inp_gen_t gencnt;
1095         struct xinpgen xig;
1096         globaldata_t gd;
1097         int origcpu, ccpu;
1098
1099         error = 0;
1100         n = 0;
1101
1102         /*
1103          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
1104          * resource-intensive to repeat twice on every request.
1105          */
1106         if (req->oldptr == NULL) {
1107                 for (ccpu = 0; ccpu < ncpus; ++ccpu) {
1108                         gd = globaldata_find(ccpu);
1109                         n += tcbinfo[gd->gd_cpuid].ipi_count;
1110                 }
1111                 req->oldidx = 2 * ncpus * (sizeof xig) +
1112                   (n + n/8) * sizeof(struct xtcpcb);
1113                 return (0);
1114         }
1115
1116         if (req->newptr != NULL)
1117                 return (EPERM);
1118
1119         marker = malloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1120         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1121
1122         /*
1123          * OK, now we're committed to doing something.  Run the inpcb list
1124          * for each cpu in the system and construct the output.  Use a 
1125          * list placemarker to deal with list changes occuring during
1126          * copyout blockages (but otherwise depend on being on the correct
1127          * cpu to avoid races).
1128          */
1129         origcpu = mycpu->gd_cpuid;
1130         for (ccpu = 1; ccpu <= ncpus && error == 0; ++ccpu) {
1131                 globaldata_t rgd;
1132                 caddr_t inp_ppcb;
1133                 struct xtcpcb xt;
1134                 int cpu_id;
1135
1136                 cpu_id = (origcpu + ccpu) % ncpus;
1137                 if ((smp_active_mask & (1 << cpu_id)) == 0)
1138                         continue;
1139                 rgd = globaldata_find(cpu_id);
1140                 lwkt_setcpu_self(rgd);
1141
1142                 /* indicate change of CPU */
1143                 cpu_mb1();
1144
1145                 gencnt = tcbinfo[cpu_id].ipi_gencnt;
1146                 n = tcbinfo[cpu_id].ipi_count;
1147
1148                 xig.xig_len = sizeof xig;
1149                 xig.xig_count = n;
1150                 xig.xig_gen = gencnt;
1151                 xig.xig_sogen = so_gencnt;
1152                 xig.xig_cpu = cpu_id;
1153                 error = SYSCTL_OUT(req, &xig, sizeof xig);
1154                 if (error != 0)
1155                         break;
1156
1157                 LIST_INSERT_HEAD(&tcbinfo[cpu_id].pcblisthead, marker, inp_list);
1158                 i = 0;
1159                 while ((inp = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL && i < n) {
1160                         /*
1161                          * process a snapshot of pcbs, ignoring placemarkers
1162                          * and using our own to allow SYSCTL_OUT to block.
1163                          */
1164                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1165                         LIST_INSERT_AFTER(inp, marker, inp_list);
1166
1167                         if (inp->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1168                                 continue;
1169                         if (inp->inp_gencnt > gencnt)
1170                                 continue;
1171                         if (prison_xinpcb(req->td, inp))
1172                                 continue;
1173
1174                         xt.xt_len = sizeof xt;
1175                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
1176                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
1177                         if (inp_ppcb != NULL)
1178                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1179                         else
1180                                 bzero(&xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1181                         if (inp->inp_socket)
1182                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
1183                         if ((error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt)) != 0)
1184                                 break;
1185                         ++i;
1186                 }
1187                 LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1188                 if (error == 0 && i < n) {
1189                         bzero(&xt, sizeof(xt));
1190                         xt.xt_len = sizeof(xt);
1191                         while (i < n) {
1192                                 error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof (xt));
1193                                 if (error)
1194                                         break;
1195                                 ++i;
1196                         }
1197                 }
1198                 if (error == 0) {
1199                         /*
1200                          * Give the user an updated idea of our state.
1201                          * If the generation differs from what we told
1202                          * her before, she knows that something happened
1203                          * while we were processing this request, and it
1204                          * might be necessary to retry.
1205                          */
1206                         xig.xig_gen = tcbinfo[cpu_id].ipi_gencnt;
1207                         xig.xig_sogen = so_gencnt;
1208                         xig.xig_count = tcbinfo[cpu_id].ipi_count;
1209                         error = SYSCTL_OUT(req, &xig, sizeof xig);
1210                 }
1211         }
1212
1213         /*
1214          * Make sure we are on the same cpu we were on originally, since
1215          * higher level callers expect this.  Also don't pollute caches with
1216          * migrated userland data by (eventually) returning to userland
1217          * on a different cpu.
1218          */
1219         lwkt_setcpu_self(globaldata_find(origcpu));
1220         free(marker, M_TEMP);
1221         return (error);
1222 }
1223
1224 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1225             tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1226
1227 static int
1228 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1229 {
1230         struct sockaddr_in addrs[2];
1231         struct inpcb *inp;
1232         int cpu;
1233         int error, s;
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         s = splnet();
1242
1243         cpu = tcp_addrcpu(addrs[1].sin_addr.s_addr, addrs[1].sin_port,
1244             addrs[0].sin_addr.s_addr, addrs[0].sin_port);
1245         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], addrs[1].sin_addr,
1246             addrs[1].sin_port, addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1247         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1248                 error = ENOENT;
1249                 goto out;
1250         }
1251         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1252 out:
1253         splx(s);
1254         return (error);
1255 }
1256
1257 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1258     0, 0, tcp_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP connection");
1259
1260 #ifdef INET6
1261 static int
1262 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1263 {
1264         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1265         struct inpcb *inp;
1266         int error, s;
1267         boolean_t mapped = FALSE;
1268
1269         error = suser(req->td);
1270         if (error != 0)
1271                 return (error);
1272         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1273         if (error != 0)
1274                 return (error);
1275         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1276                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1277                         mapped = TRUE;
1278                 else
1279                         return (EINVAL);
1280         }
1281         s = splnet();
1282         if (mapped) {
1283                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1284                     *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1285                     addrs[1].sin6_port,
1286                     *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1287                     addrs[0].sin6_port,
1288                     0, NULL);
1289         } else {
1290                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1291                     &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1292                     &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port,
1293                     0, NULL);
1294         }
1295         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1296                 error = ENOENT;
1297                 goto out;
1298         }
1299         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1300 out:
1301         splx(s);
1302         return (error);
1303 }
1304
1305 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1306             0, 0,
1307             tcp6_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP6 connection");
1308 #endif
1309
1310 void
1311 tcp_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *vip)
1312 {
1313         struct ip *ip = vip;
1314         struct tcphdr *th;
1315         struct in_addr faddr;
1316         struct inpcb *inp;
1317         struct tcpcb *tp;
1318         void (*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1319         tcp_seq icmp_seq;
1320         int cpu;
1321         int s;
1322
1323         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1324         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1325                 return;
1326
1327         if (cmd == PRC_QUENCH)
1328                 notify = tcp_quench;
1329         else if (icmp_may_rst &&
1330                  (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB || cmd == PRC_UNREACH_PORT ||
1331                   cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) &&
1332                  ip != NULL)
1333                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1334         else if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1335                 notify = tcp_mtudisc;
1336         else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd)) {
1337                 ip = NULL;
1338                 notify = in_rtchange;
1339         } else if (cmd == PRC_HOSTDEAD)
1340                 ip = NULL;
1341         else if ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0)
1342                 return;
1343         if (ip != NULL) {
1344                 s = splnet();
1345                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip +
1346                                        (IP_VHL_HL(ip->ip_vhl) << 2));
1347                 cpu = tcp_addrcpu(faddr.s_addr, th->th_dport,
1348                                   ip->ip_src.s_addr, th->th_sport);
1349                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], faddr, th->th_dport,
1350                                         ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1351                 if ((inp != NULL) && (inp->inp_socket != NULL)) {
1352                         icmp_seq = htonl(th->th_seq);
1353                         tp = intotcpcb(inp);
1354                         if (SEQ_GEQ(icmp_seq, tp->snd_una) &&
1355                             SEQ_LT(icmp_seq, tp->snd_max))
1356                                 (*notify)(inp, inetctlerrmap[cmd]);
1357                 } else {
1358                         struct in_conninfo inc;
1359
1360                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1361                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1362                         inc.inc_faddr = faddr;
1363                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1364 #ifdef INET6
1365                         inc.inc_isipv6 = 0;
1366 #endif
1367                         syncache_unreach(&inc, th);
1368                 }
1369                 splx(s);
1370         } else {
1371                 for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1372                         in_pcbnotifyall(&tcbinfo[cpu].pcblisthead, faddr,
1373                                         inetctlerrmap[cmd], notify);
1374                 }
1375         }
1376 }
1377
1378 #ifdef INET6
1379 void
1380 tcp6_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *d)
1381 {
1382         struct tcphdr th;
1383         void (*notify) (struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1384         struct ip6_hdr *ip6;
1385         struct mbuf *m;
1386         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1387         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1388         int off;
1389         struct tcp_portonly {
1390                 u_int16_t th_sport;
1391                 u_int16_t th_dport;
1392         } *thp;
1393
1394         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1395             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1396                 return;
1397
1398         if (cmd == PRC_QUENCH)
1399                 notify = tcp_quench;
1400         else if (cmd == PRC_MSGSIZE)
1401                 notify = tcp_mtudisc;
1402         else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1403                  ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0))
1404                 return;
1405
1406         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1407         if (d != NULL) {
1408                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1409                 m = ip6cp->ip6c_m;
1410                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1411                 off = ip6cp->ip6c_off;
1412                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1413         } else {
1414                 m = NULL;
1415                 ip6 = NULL;
1416                 off = 0;        /* fool gcc */
1417                 sa6_src = &sa6_any;
1418         }
1419
1420         if (ip6 != NULL) {
1421                 struct in_conninfo inc;
1422                 /*
1423                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1424                  * M and OFF are valid.
1425                  */
1426
1427                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1428                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof *thp)
1429                         return;
1430
1431                 bzero(&th, sizeof th);
1432                 m_copydata(m, off, sizeof *thp, (caddr_t)&th);
1433
1434                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, th.th_dport,
1435                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1436                     th.th_sport, cmd, notify);
1437
1438                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1439                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1440                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1441                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1442                 inc.inc_isipv6 = 1;
1443                 syncache_unreach(&inc, &th);
1444         } else
1445                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, 0,
1446                     (const struct sockaddr *)sa6_src, 0, cmd, notify);
1447 }
1448 #endif
1449
1450 /*
1451  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1452  *
1453  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1454  * 1.  In SYN-ACK packets.
1455  * 2.  In SYN packets.
1456  *
1457  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1458  * tcp_syncache.c for details.
1459  *
1460  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1461  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1462  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1463  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1464  * RFC 1948 is used to generate sequence numbers.
1465  *
1466  * Implementation details:
1467  *
1468  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1469  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1470  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1471  * before rollover.
1472  *
1473  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1474  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1475  * as reseeding should not be necessary.
1476  *
1477  */
1478
1479 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1480
1481 u_char isn_secret[32];
1482 int isn_last_reseed;
1483 MD5_CTX isn_ctx;
1484
1485 tcp_seq
1486 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1487 {
1488         u_int32_t md5_buffer[4];
1489         tcp_seq new_isn;
1490
1491         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1492         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1493              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1494                 < (u_int)ticks))) {
1495                 read_random_unlimited(&isn_secret, sizeof isn_secret);
1496                 isn_last_reseed = ticks;
1497         }
1498
1499         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1500         MD5Init(&isn_ctx);
1501         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1502         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1503 #ifdef INET6
1504         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) {
1505                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1506                           sizeof(struct in6_addr));
1507                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1508                           sizeof(struct in6_addr));
1509         } else
1510 #endif
1511         {
1512                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1513                           sizeof(struct in_addr));
1514                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1515                           sizeof(struct in_addr));
1516         }
1517         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1518         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1519         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1520         new_isn += ticks * (ISN_BYTES_PER_SECOND / hz);
1521         return (new_isn);
1522 }
1523
1524 /*
1525  * When a source quench is received, close congestion window
1526  * to one segment.  We will gradually open it again as we proceed.
1527  */
1528 void
1529 tcp_quench(struct inpcb *inp, int errno)
1530 {
1531         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1532
1533         if (tp != NULL)
1534                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1535 }
1536
1537 /*
1538  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1539  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1540  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1541  */
1542 void
1543 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int errno)
1544 {
1545         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1546
1547         if ((tp != NULL) && (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT))
1548                 tcp_drop(tp, errno);
1549 }
1550
1551 /*
1552  * When `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1553  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1554  * since we know the packet we just sent was dropped.
1555  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1556  */
1557 void
1558 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int errno)
1559 {
1560         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1561         struct rtentry *rt;
1562         struct rmxp_tao *taop;
1563         struct socket *so = inp->inp_socket;
1564         int offered;
1565         int mss;
1566 #ifdef INET6
1567         boolean_t isipv6 = ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
1568 #else
1569         const boolean_t isipv6 = FALSE;
1570 #endif
1571
1572         if (tp != NULL) {
1573                 if (isipv6)
1574                         rt = tcp_rtlookup6(&inp->inp_inc);
1575                 else
1576                         rt = tcp_rtlookup(&inp->inp_inc);
1577                 if (rt == NULL || rt->rt_rmx.rmx_mtu == 0) {
1578                         tp->t_maxopd = tp->t_maxseg =
1579                             isipv6 ? tcp_v6mssdflt : tcp_mssdflt;
1580                         return;
1581                 }
1582                 taop = rmx_taop(rt->rt_rmx);
1583                 offered = taop->tao_mssopt;
1584                 mss = rt->rt_rmx.rmx_mtu -
1585                         (isipv6 ?
1586                          sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1587                          sizeof(struct tcpiphdr));
1588
1589                 if (offered != 0)
1590                         mss = min(mss, offered);
1591                 /*
1592                  * XXX - The above conditional probably violates the TCP
1593                  * spec.  The problem is that, since we don't know the
1594                  * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1595                  * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1596                  * never actually take place, because the conservative
1597                  * default is much less than the MTUs typically seen
1598                  * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1599                  * this under the carpet.
1600                  *
1601                  * The conservative default might not actually be a problem
1602                  * if the only case this occurs is when sending an initial
1603                  * SYN with options and data to a host we've never talked
1604                  * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1605                  * will get recorded and the new parameters should get
1606                  * recomputed.  For Further Study.
1607                  */
1608                 if (tp->t_maxopd <= mss)
1609                         return;
1610                 tp->t_maxopd = mss;
1611
1612                 if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_NOOPT)) == TF_REQ_TSTMP &&
1613                     (tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) == TF_RCVD_TSTMP)
1614                         mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1615                 if ((tp->t_flags & (TF_REQ_CC | TF_NOOPT)) == TF_REQ_CC &&
1616                     (tp->t_flags & TF_RCVD_CC) == TF_RCVD_CC)
1617                         mss -= TCPOLEN_CC_APPA;
1618 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0
1619                 if (mss > MCLBYTES)
1620                         mss &= ~(MCLBYTES - 1);
1621 #else
1622                 if (mss > MCLBYTES)
1623                         mss = mss / MCLBYTES * MCLBYTES;
1624 #endif
1625                 if (so->so_snd.sb_hiwat < mss)
1626                         mss = so->so_snd.sb_hiwat;
1627
1628                 tp->t_maxseg = mss;
1629
1630                 tcpstat.tcps_mturesent++;
1631                 tp->t_rtttime = 0;
1632                 tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1633                 tcp_output(tp);
1634         }
1635 }
1636
1637 /*
1638  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1639  * is found and it cannot be allocated the return NULL.  This routine
1640  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1641  * to get the interface MTU.
1642  */
1643 struct rtentry *
1644 tcp_rtlookup(struct in_conninfo *inc)
1645 {
1646         struct route *ro;
1647         struct rtentry *rt;
1648
1649         ro = &inc->inc_route;
1650         rt = ro->ro_rt;
1651         if (rt == NULL || !(rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1652                 /* No route yet, so try to acquire one */
1653                 if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1654                         /*
1655                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1656                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1657                          */
1658                         bzero(&ro->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in));
1659                         ro->ro_dst.sa_family = AF_INET;
1660                         ro->ro_dst.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1661                         ((struct sockaddr_in *) &ro->ro_dst)->sin_addr =
1662                             inc->inc_faddr;
1663                         rtalloc(ro);
1664                         rt = ro->ro_rt;
1665                 }
1666         }
1667         return (rt);
1668 }
1669
1670 #ifdef INET6
1671 struct rtentry *
1672 tcp_rtlookup6(struct in_conninfo *inc)
1673 {
1674         struct route_in6 *ro6;
1675         struct rtentry *rt;
1676
1677         ro6 = &inc->inc6_route;
1678         rt = ro6->ro_rt;
1679         if (rt == NULL || !(rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1680                 /* No route yet, so try to acquire one */
1681                 if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1682                         /*
1683                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1684                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1685                          */
1686                         bzero(&ro6->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in6));
1687                         ro6->ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1688                         ro6->ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1689                         ro6->ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1690                         rtalloc((struct route *)ro6);
1691                         rt = ro6->ro_rt;
1692                 }
1693         }
1694         return (rt);
1695 }
1696 #endif
1697
1698 #ifdef IPSEC
1699 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1700 size_t
1701 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1702 {
1703         struct inpcb *inp;
1704         struct mbuf *m;
1705         size_t hdrsiz;
1706         struct ip *ip;
1707         struct tcphdr *th;
1708
1709         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1710                 return (0);
1711         MGETHDR(m, MB_DONTWAIT, MT_DATA);
1712         if (!m)
1713                 return (0);
1714
1715 #ifdef INET6
1716         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
1717                 struct ip6_hdr *ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1718
1719                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1720                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1721                     sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1722                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
1723                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1724         } else
1725 #endif
1726         {
1727                 ip = mtod(m, struct ip *);
1728                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1729                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1730                 tcp_fillheaders(tp, ip, th);
1731                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1732         }
1733
1734         m_free(m);
1735         return (hdrsiz);
1736 }
1737 #endif
1738
1739 /*
1740  * Return a pointer to the cached information about the remote host.
1741  * The cached information is stored in the protocol specific part of
1742  * the route metrics.
1743  */
1744 struct rmxp_tao *
1745 tcp_gettaocache(struct in_conninfo *inc)
1746 {
1747         struct rtentry *rt;
1748
1749 #ifdef INET6
1750         if (inc->inc_isipv6)
1751                 rt = tcp_rtlookup6(inc);
1752         else
1753 #endif
1754                 rt = tcp_rtlookup(inc);
1755
1756         /* Make sure this is a host route and is up. */
1757         if (rt == NULL ||
1758             (rt->rt_flags & (RTF_UP | RTF_HOST)) != (RTF_UP | RTF_HOST))
1759                 return (NULL);
1760
1761         return (rmx_taop(rt->rt_rmx));
1762 }
1763
1764 /*
1765  * Clear all the TAO cache entries, called from tcp_init.
1766  *
1767  * XXX
1768  * This routine is just an empty one, because we assume that the routing
1769  * routing tables are initialized at the same time when TCP, so there is
1770  * nothing in the cache left over.
1771  */
1772 static void
1773 tcp_cleartaocache()
1774 {
1775 }
1776
1777 /*
1778  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1779  *
1780  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1781  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1782  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1783  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1784  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1785  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1786  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1787  * side of the connection.
1788  *
1789  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1790  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP 
1791  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1792  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1793  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1794  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1795  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1796  * all available buffer space not only on the local interface, but on 
1797  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1798  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1799  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1800  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1801  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1802  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1803  * resources.
1804  *
1805  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1806  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1807  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1808  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1809  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1810  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1811  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1812  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1813  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1814  * implementing the same algorithm.
1815  *
1816  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1817  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1818  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially 
1819  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1820  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1821  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1822  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1823  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1824  * which to extend the algorithm.
1825  */
1826 void
1827 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1828 {
1829         u_long bw;
1830         u_long bwnd;
1831         int save_ticks;
1832
1833         /*
1834          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1835          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1836          */
1837         if (!tcp_inflight_enable) {
1838                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1839                 tp->snd_bandwidth = 0;
1840                 return;
1841         }
1842
1843         /*
1844          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1845          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1846          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1847          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1848          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1849          * increases.
1850          *
1851          * Note: if ticks rollover 'bw' may wind up negative.  We must
1852          * effectively reset t_bw_rtttime for this case.
1853          */
1854         save_ticks = ticks;
1855         if ((u_int)(save_ticks - tp->t_bw_rtttime) < 1)
1856                 return;
1857
1858         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz / 
1859             (save_ticks - tp->t_bw_rtttime);
1860         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1861         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1862         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || (int)bw < 0)
1863                 return;
1864         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1865
1866         tp->snd_bandwidth = bw;
1867
1868         /*
1869          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1870          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1871          * spot and also handles the bandwidth run-up case.  Without the
1872          * slop we could be locking ourselves into a lower bandwidth.
1873          *
1874          * Situations Handled:
1875          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1876          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1877          *          specified, and also does a good job preventing 
1878          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1879          *          (at least for the transmit side).
1880          *
1881          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1882          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1883          *          increases).
1884          *
1885          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1886          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1887          *          a little work).
1888          *
1889          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can 
1890          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be on
1891          *          very slow connections.  A value no smaller then 5 should
1892          *          be used, but only reduce this default if you have no other
1893          *          choice.
1894          */
1895
1896 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1897         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) +
1898                tcp_inflight_stab * (int)tp->t_maxseg / 10;
1899 #undef USERTT
1900
1901         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1902                 static int ltime;
1903                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1904                         ltime = ticks;
1905                         printf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1906                                 tp, bw, tp->t_rttbest, tp->t_srtt, bwnd);
1907                 }
1908         }
1909         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1910                 bwnd = tcp_inflight_min;
1911         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1912                 bwnd = tcp_inflight_max;
1913         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1914                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1915         tp->snd_bwnd = bwnd;
1916 }