Remove nge_jpool_etrny, not used anymore.
[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 1.48 2005/05/10 15:48:10 hsu Exp $
86  */
87
88 #include "opt_compat.h"
89 #include "opt_inet6.h"
90 #include "opt_ipsec.h"
91 #include "opt_tcpdebug.h"
92
93 #include <sys/param.h>
94 #include <sys/systm.h>
95 #include <sys/callout.h>
96 #include <sys/kernel.h>
97 #include <sys/sysctl.h>
98 #include <sys/malloc.h>
99 #include <sys/mpipe.h>
100 #include <sys/mbuf.h>
101 #ifdef INET6
102 #include <sys/domain.h>
103 #endif
104 #include <sys/proc.h>
105 #include <sys/socket.h>
106 #include <sys/socketvar.h>
107 #include <sys/protosw.h>
108 #include <sys/random.h>
109 #include <sys/in_cksum.h>
110
111 #include <vm/vm_zone.h>
112
113 #include <net/route.h>
114 #include <net/if.h>
115 #include <net/netisr.h>
116
117 #define _IP_VHL
118 #include <netinet/in.h>
119 #include <netinet/in_systm.h>
120 #include <netinet/ip.h>
121 #include <netinet/ip6.h>
122 #include <netinet/in_pcb.h>
123 #include <netinet6/in6_pcb.h>
124 #include <netinet/in_var.h>
125 #include <netinet/ip_var.h>
126 #include <netinet6/ip6_var.h>
127 #include <netinet/ip_icmp.h>
128 #ifdef INET6
129 #include <netinet/icmp6.h>
130 #endif
131 #include <netinet/tcp.h>
132 #include <netinet/tcp_fsm.h>
133 #include <netinet/tcp_seq.h>
134 #include <netinet/tcp_timer.h>
135 #include <netinet/tcp_var.h>
136 #include <netinet6/tcp6_var.h>
137 #include <netinet/tcpip.h>
138 #ifdef TCPDEBUG
139 #include <netinet/tcp_debug.h>
140 #endif
141 #include <netinet6/ip6protosw.h>
142
143 #ifdef IPSEC
144 #include <netinet6/ipsec.h>
145 #ifdef INET6
146 #include <netinet6/ipsec6.h>
147 #endif
148 #endif
149
150 #ifdef FAST_IPSEC
151 #include <netproto/ipsec/ipsec.h>
152 #ifdef INET6
153 #include <netproto/ipsec/ipsec6.h>
154 #endif
155 #define IPSEC
156 #endif
157
158 #include <sys/md5.h>
159
160 #include <sys/msgport2.h>
161
162 #include <machine/smp.h>
163
164 struct inpcbinfo tcbinfo[MAXCPU];
165 struct tcpcbackqhead tcpcbackq[MAXCPU];
166
167 int tcp_mssdflt = TCP_MSS;
168 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW,
169     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
170
171 #ifdef INET6
172 int tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
173 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt, CTLFLAG_RW,
174     &tcp_v6mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
175 #endif
176
177 #if 0
178 static int tcp_rttdflt = TCPTV_SRTTDFLT / PR_SLOWHZ;
179 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_RTTDFLT, rttdflt, CTLFLAG_RW,
180     &tcp_rttdflt, 0, "Default maximum TCP Round Trip Time");
181 #endif
182
183 int tcp_do_rfc1323 = 1;
184 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW,
185     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
186
187 int tcp_do_rfc1644 = 0;
188 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1644, rfc1644, CTLFLAG_RW,
189     &tcp_do_rfc1644, 0, "Enable rfc1644 (TTCP) extensions");
190
191 static int tcp_tcbhashsize = 0;
192 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RD,
193      &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control block hashtable");
194
195 static int do_tcpdrain = 1;
196 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW, &do_tcpdrain, 0,
197      "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
198
199 /* XXX JH */
200 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, pcbcount, CTLFLAG_RD,
201     &tcbinfo[0].ipi_count, 0, "Number of active PCBs");
202
203 static int icmp_may_rst = 1;
204 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW, &icmp_may_rst, 0,
205     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
206
207 static int tcp_isn_reseed_interval = 0;
208 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
209     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
210
211 /*
212  * TCP bandwidth limiting sysctls.  Note that the default lower bound of
213  * 1024 exists only for debugging.  A good production default would be
214  * something like 6100.
215  */
216 static int tcp_inflight_enable = 0;
217 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_enable, CTLFLAG_RW,
218     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
219
220 static int tcp_inflight_debug = 0;
221 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_debug, CTLFLAG_RW,
222     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
223
224 static int tcp_inflight_min = 6144;
225 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_min, CTLFLAG_RW,
226     &tcp_inflight_min, 0, "Lower bound for TCP inflight window");
227
228 static int tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
229 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_max, CTLFLAG_RW,
230     &tcp_inflight_max, 0, "Upper bound for TCP inflight window");
231
232 static int tcp_inflight_stab = 20;
233 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_stab, CTLFLAG_RW,
234     &tcp_inflight_stab, 0, "Slop in maximal packets / 10 (20 = 2 packets)");
235
236 static MALLOC_DEFINE(M_TCPTEMP, "tcptemp", "TCP Templates for Keepalives");
237 static struct malloc_pipe tcptemp_mpipe;
238
239 static void tcp_willblock(void);
240 static void tcp_cleartaocache (void);
241 static void tcp_notify (struct inpcb *, int);
242
243 struct tcp_stats tcpstats_percpu[MAXCPU];
244 #ifdef SMP
245 static int
246 sysctl_tcpstats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
247 {
248         int cpu, error = 0;
249
250         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
251                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, &tcpstats_percpu[cpu],
252                                         sizeof(struct tcp_stats))))
253                         break;
254                 if ((error = SYSCTL_IN(req, &tcpstats_percpu[cpu],
255                                        sizeof(struct tcp_stats))))
256                         break;
257         }
258
259         return (error);
260 }
261 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
262     0, 0, sysctl_tcpstats, "S,tcp_stats", "TCP statistics");
263 #else
264 SYSCTL_STRUCT(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, CTLFLAG_RW,
265     &tcpstat, tcp_stats, "TCP statistics");
266 #endif
267
268 /*
269  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
270  *
271  * Note that this can be overridden by the kernel environment
272  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
273  */
274 #ifndef TCBHASHSIZE
275 #define TCBHASHSIZE     512
276 #endif
277
278 /*
279  * This is the actual shape of what we allocate using the zone
280  * allocator.  Doing it this way allows us to protect both structures
281  * using the same generation count, and also eliminates the overhead
282  * of allocating tcpcbs separately.  By hiding the structure here,
283  * we avoid changing most of the rest of the code (although it needs
284  * to be changed, eventually, for greater efficiency).
285  */
286 #define ALIGNMENT       32
287 #define ALIGNM1         (ALIGNMENT - 1)
288 struct  inp_tp {
289         union {
290                 struct  inpcb inp;
291                 char    align[(sizeof(struct inpcb) + ALIGNM1) & ~ALIGNM1];
292         } inp_tp_u;
293         struct  tcpcb tcb;
294         struct  callout inp_tp_rexmt, inp_tp_persist, inp_tp_keep, inp_tp_2msl;
295         struct  callout inp_tp_delack;
296 };
297 #undef ALIGNMENT
298 #undef ALIGNM1
299
300 /*
301  * Tcp initialization
302  */
303 void
304 tcp_init()
305 {
306         struct inpcbporthead *porthashbase;
307         u_long porthashmask;
308         struct vm_zone *ipi_zone;
309         int hashsize = TCBHASHSIZE;
310         int cpu;
311
312         /*
313          * note: tcptemp is used for keepalives, and it is ok for an
314          * allocation to fail so do not specify MPF_INT.
315          */
316         mpipe_init(&tcptemp_mpipe, M_TCPTEMP, sizeof(struct tcptemp),
317                     25, -1, 0, NULL);
318
319         tcp_ccgen = 1;
320         tcp_cleartaocache();
321
322         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
323         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
324         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
325         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
326         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
327         tcp_msl = TCPTV_MSL;
328         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
329         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
330
331         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
332         if (!powerof2(hashsize)) {
333                 printf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
334                 hashsize = 512; /* safe default */
335         }
336         tcp_tcbhashsize = hashsize;
337         porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB, &porthashmask);
338         ipi_zone = zinit("tcpcb", sizeof(struct inp_tp), maxsockets,
339                          ZONE_INTERRUPT, 0);
340
341         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
342                 in_pcbinfo_init(&tcbinfo[cpu]);
343                 tcbinfo[cpu].cpu = cpu;
344                 tcbinfo[cpu].hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
345                     &tcbinfo[cpu].hashmask);
346                 tcbinfo[cpu].porthashbase = porthashbase;
347                 tcbinfo[cpu].porthashmask = porthashmask;
348                 tcbinfo[cpu].wildcardhashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
349                     &tcbinfo[cpu].wildcardhashmask);
350                 tcbinfo[cpu].ipi_zone = ipi_zone;
351                 TAILQ_INIT(&tcpcbackq[cpu]);
352         }
353
354         tcp_reass_maxseg = nmbclusters / 16;
355         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.reass.maxsegments", &tcp_reass_maxseg);
356
357 #ifdef INET6
358 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
359 #else
360 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
361 #endif
362         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
363                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
364         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
365                 panic("tcp_init");
366 #undef TCP_MINPROTOHDR
367
368         /*
369          * Initialize TCP statistics counters for each CPU.
370          */
371 #ifdef SMP
372         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
373                 bzero(&tcpstats_percpu[cpu], sizeof(struct tcp_stats));
374         }
375 #else
376         bzero(&tcpstat, sizeof(struct tcp_stats));
377 #endif
378
379         syncache_init();
380         tcp_sack_init();
381         tcp_thread_init();
382 }
383
384 void
385 tcpmsg_service_loop(void *dummy)
386 {
387         struct netmsg *msg;
388
389         while ((msg = lwkt_waitport(&curthread->td_msgport, NULL))) {
390                 do {
391                         msg->nm_lmsg.ms_cmd.cm_func(&msg->nm_lmsg);
392                 } while ((msg = lwkt_getport(&curthread->td_msgport)) != NULL);
393                 tcp_willblock();
394         }
395 }
396
397 static void
398 tcp_willblock(void)
399 {
400         struct tcpcb *tp;
401         int cpu = mycpu->gd_cpuid;
402
403         while ((tp = TAILQ_FIRST(&tcpcbackq[cpu])) != NULL) {
404                 KKASSERT(tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ);
405                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
406                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[cpu], tp, t_outputq);
407                 tcp_output(tp);
408         }
409 }
410
411
412 /*
413  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
414  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
415  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
416  */
417 void
418 tcp_fillheaders(struct tcpcb *tp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
419 {
420         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
421         struct tcphdr *tcp_hdr = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
422
423 #ifdef INET6
424         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
425                 struct ip6_hdr *ip6;
426
427                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
428                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
429                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
430                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
431                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
432                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
433                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
434                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
435                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
436                 tcp_hdr->th_sum = 0;
437         } else
438 #endif
439         {
440                 struct ip *ip = (struct ip *) ip_ptr;
441
442                 ip->ip_vhl = IP_VHL_BORING;
443                 ip->ip_tos = 0;
444                 ip->ip_len = 0;
445                 ip->ip_id = 0;
446                 ip->ip_off = 0;
447                 ip->ip_ttl = 0;
448                 ip->ip_sum = 0;
449                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
450                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
451                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
452                 tcp_hdr->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr,
453                                     ip->ip_dst.s_addr,
454                                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP));
455         }
456
457         tcp_hdr->th_sport = inp->inp_lport;
458         tcp_hdr->th_dport = inp->inp_fport;
459         tcp_hdr->th_seq = 0;
460         tcp_hdr->th_ack = 0;
461         tcp_hdr->th_x2 = 0;
462         tcp_hdr->th_off = 5;
463         tcp_hdr->th_flags = 0;
464         tcp_hdr->th_win = 0;
465         tcp_hdr->th_urp = 0;
466 }
467
468 /*
469  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
470  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
471  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
472  */
473 struct tcptemp *
474 tcp_maketemplate(struct tcpcb *tp)
475 {
476         struct tcptemp *tmp;
477
478         if ((tmp = mpipe_alloc_nowait(&tcptemp_mpipe)) == NULL)
479                 return (NULL);
480         tcp_fillheaders(tp, &tmp->tt_ipgen, &tmp->tt_t);
481         return (tmp);
482 }
483
484 void
485 tcp_freetemplate(struct tcptemp *tmp)
486 {
487         mpipe_free(&tcptemp_mpipe, tmp);
488 }
489
490 /*
491  * Send a single message to the TCP at address specified by
492  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
493  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
494  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
495  * template for a connection.  If flags are given then we send
496  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
497  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
498  *
499  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
500  * segment are as specified by the parameters.
501  *
502  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
503  */
504 void
505 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
506             tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
507 {
508         int tlen;
509         int win = 0;
510         struct route *ro = NULL;
511         struct route sro;
512         struct ip *ip = ipgen;
513         struct tcphdr *nth;
514         int ipflags = 0;
515         struct route_in6 *ro6 = NULL;
516         struct route_in6 sro6;
517         struct ip6_hdr *ip6 = ipgen;
518 #ifdef INET6
519         boolean_t isipv6 = (IP_VHL_V(ip->ip_vhl) == 6);
520 #else
521         const boolean_t isipv6 = FALSE;
522 #endif
523
524         if (tp != NULL) {
525                 if (!(flags & TH_RST)) {
526                         win = sbspace(&tp->t_inpcb->inp_socket->so_rcv);
527                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
528                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
529                 }
530                 if (isipv6)
531                         ro6 = &tp->t_inpcb->in6p_route;
532                 else
533                         ro = &tp->t_inpcb->inp_route;
534         } else {
535                 if (isipv6) {
536                         ro6 = &sro6;
537                         bzero(ro6, sizeof *ro6);
538                 } else {
539                         ro = &sro;
540                         bzero(ro, sizeof *ro);
541                 }
542         }
543         if (m == NULL) {
544                 m = m_gethdr(MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
545                 if (m == NULL)
546                         return;
547                 tlen = 0;
548                 m->m_data += max_linkhdr;
549                 if (isipv6) {
550                         bcopy(ip6, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip6_hdr));
551                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
552                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
553                 } else {
554                         bcopy(ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
555                         ip = mtod(m, struct ip *);
556                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
557                 }
558                 bcopy(th, nth, sizeof(struct tcphdr));
559                 flags = TH_ACK;
560         } else {
561                 m_freem(m->m_next);
562                 m->m_next = NULL;
563                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
564                 /* m_len is set later */
565                 tlen = 0;
566 #define xchg(a, b, type) { type t; t = a; a = b; b = t; }
567                 if (isipv6) {
568                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
569                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
570                 } else {
571                         xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
572                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
573                 }
574                 if (th != nth) {
575                         /*
576                          * this is usually a case when an extension header
577                          * exists between the IPv6 header and the
578                          * TCP header.
579                          */
580                         nth->th_sport = th->th_sport;
581                         nth->th_dport = th->th_dport;
582                 }
583                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
584 #undef xchg
585         }
586         if (isipv6) {
587                 ip6->ip6_flow = 0;
588                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
589                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
590                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof(struct tcphdr) + tlen));
591                 tlen += sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
592         } else {
593                 tlen += sizeof(struct tcpiphdr);
594                 ip->ip_len = tlen;
595                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
596         }
597         m->m_len = tlen;
598         m->m_pkthdr.len = tlen;
599         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *) NULL;
600         nth->th_seq = htonl(seq);
601         nth->th_ack = htonl(ack);
602         nth->th_x2 = 0;
603         nth->th_off = sizeof(struct tcphdr) >> 2;
604         nth->th_flags = flags;
605         if (tp != NULL)
606                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
607         else
608                 nth->th_win = htons((u_short)win);
609         nth->th_urp = 0;
610         if (isipv6) {
611                 nth->th_sum = 0;
612                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
613                                         sizeof(struct ip6_hdr),
614                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
615                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp ? tp->t_inpcb : NULL,
616                                                (ro6 && ro6->ro_rt) ?
617                                                 ro6->ro_rt->rt_ifp : NULL);
618         } else {
619                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
620                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
621                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
622                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
623         }
624 #ifdef TCPDEBUG
625         if (tp == NULL || (tp->t_inpcb->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
626                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
627 #endif
628         if (isipv6) {
629                 ip6_output(m, NULL, ro6, ipflags, NULL, NULL,
630                            tp ? tp->t_inpcb : NULL);
631                 if ((ro6 == &sro6) && (ro6->ro_rt != NULL)) {
632                         RTFREE(ro6->ro_rt);
633                         ro6->ro_rt = NULL;
634                 }
635         } else {
636                 ip_output(m, NULL, ro, ipflags, NULL, 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         /*
695          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
696          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
697          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
698          */
699         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
700         inp->inp_ppcb = tp;
701         tcp_sack_tcpcb_init(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                 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         /* throw away SACK blocks in scoreboard*/
930         if (TCP_DO_SACK(tp))
931                 tcp_sack_cleanup(&tp->scb);
932
933         inp->inp_ppcb = NULL;
934         soisdisconnected(so);
935         /*
936          * Discard the inp.  In the SMP case a wildcard inp's hash (created
937          * by a listen socket or an INADDR_ANY udp socket) is replicated
938          * for each protocol thread and must be removed in the context of
939          * that thread.  This is accomplished by chaining the message
940          * through the cpus.
941          *
942          * If the inp is not wildcarded we simply detach, which will remove
943          * the any hashes still present for this inp.
944          */
945 #ifdef SMP
946         if (inp->inp_flags & INP_WILDCARD_MP) {
947                 struct netmsg_remwildcard *msg;
948
949                 cpu = (inp->inp_pcbinfo->cpu + 1) % ncpus2;
950                 msg = malloc(sizeof(struct netmsg_remwildcard),
951                             M_LWKTMSG, M_INTWAIT);
952                 lwkt_initmsg(&msg->nm_lmsg, &netisr_afree_rport, 0,
953                     lwkt_cmd_func(in_pcbremwildcardhash_handler),
954                     lwkt_cmd_op_none);
955 #ifdef INET6
956                 msg->nm_isinet6 = isafinet6;
957 #endif
958                 msg->nm_inp = inp;
959                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
960                 lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_lmsg);
961         } else
962 #endif
963         {
964                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
965 #ifdef INET6
966                 if (isafinet6)
967                         in6_pcbdetach(inp);
968                 else
969 #endif
970                         in_pcbdetach(inp);
971         }
972         tcpstat.tcps_closed++;
973         return (NULL);
974 }
975
976 static __inline void
977 tcp_drain_oncpu(struct inpcbhead *head)
978 {
979         struct inpcb *inpb;
980         struct tcpcb *tcpb;
981         struct tseg_qent *te;
982
983         LIST_FOREACH(inpb, head, inp_list) {
984                 if (inpb->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
985                         continue;
986                 if ((tcpb = intotcpcb(inpb))) {
987                         while ((te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq)) != NULL) {
988                                 LIST_REMOVE(te, tqe_q);
989                                 m_freem(te->tqe_m);
990                                 FREE(te, M_TSEGQ);
991                                 tcp_reass_qsize--;
992                         }
993                 }
994         }
995 }
996
997 #ifdef SMP
998 struct netmsg_tcp_drain {
999         struct lwkt_msg         nm_lmsg;
1000         struct inpcbhead        *nm_head;
1001 };
1002
1003 static int
1004 tcp_drain_handler(lwkt_msg_t lmsg)
1005 {
1006         struct netmsg_tcp_drain *nm = (void *)lmsg;
1007
1008         tcp_drain_oncpu(nm->nm_head);
1009         lwkt_replymsg(lmsg, 0);
1010         return(EASYNC);
1011 }
1012 #endif
1013
1014 void
1015 tcp_drain()
1016 {
1017 #ifdef SMP
1018         int cpu;
1019 #endif
1020
1021         if (!do_tcpdrain)
1022                 return;
1023
1024         /*
1025          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
1026          * if there is one...
1027          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
1028          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
1029          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
1030          *      useful.
1031          */
1032 #ifdef SMP
1033         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1034                 struct netmsg_tcp_drain *msg;
1035
1036                 if (cpu == mycpu->gd_cpuid) {
1037                         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[cpu].pcblisthead);
1038                 } else {
1039                         msg = malloc(sizeof(struct netmsg_tcp_drain),
1040                                     M_LWKTMSG, M_NOWAIT);
1041                         if (msg == NULL)
1042                                 continue;
1043                         lwkt_initmsg(&msg->nm_lmsg, &netisr_afree_rport, 0,
1044                                 lwkt_cmd_func(tcp_drain_handler),
1045                                 lwkt_cmd_op_none);
1046                         msg->nm_head = &tcbinfo[cpu].pcblisthead;
1047                         lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_lmsg);
1048                 }
1049         }
1050 #else
1051         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[0].pcblisthead);
1052 #endif
1053 }
1054
1055 /*
1056  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
1057  * store error as soft error, but wake up user
1058  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
1059  *
1060  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
1061  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
1062  */
1063 static void
1064 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
1065 {
1066         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1067
1068         /*
1069          * Ignore some errors if we are hooked up.
1070          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
1071          * and receives a second error, give up now.  This is better
1072          * than waiting a long time to establish a connection that
1073          * can never complete.
1074          */
1075         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1076              (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
1077               error == EHOSTDOWN)) {
1078                 return;
1079         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
1080             tp->t_softerror)
1081                 tcp_drop(tp, error);
1082         else
1083                 tp->t_softerror = error;
1084 #if 0
1085         wakeup(&so->so_timeo);
1086         sorwakeup(so);
1087         sowwakeup(so);
1088 #endif
1089 }
1090
1091 static int
1092 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1093 {
1094         int error, i, n;
1095         struct inpcb *marker;
1096         struct inpcb *inp;
1097         inp_gen_t gencnt;
1098         globaldata_t gd;
1099         int origcpu, ccpu;
1100
1101         error = 0;
1102         n = 0;
1103
1104         /*
1105          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
1106          * resource-intensive to repeat twice on every request.
1107          */
1108         if (req->oldptr == NULL) {
1109                 for (ccpu = 0; ccpu < ncpus; ++ccpu) {
1110                         gd = globaldata_find(ccpu);
1111                         n += tcbinfo[gd->gd_cpuid].ipi_count;
1112                 }
1113                 req->oldidx = (n + n/8 + 10) * sizeof(struct xtcpcb);
1114                 return (0);
1115         }
1116
1117         if (req->newptr != NULL)
1118                 return (EPERM);
1119
1120         marker = malloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1121         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1122
1123         /*
1124          * OK, now we're committed to doing something.  Run the inpcb list
1125          * for each cpu in the system and construct the output.  Use a
1126          * list placemarker to deal with list changes occuring during
1127          * copyout blockages (but otherwise depend on being on the correct
1128          * cpu to avoid races).
1129          */
1130         origcpu = mycpu->gd_cpuid;
1131         for (ccpu = 1; ccpu <= ncpus && error == 0; ++ccpu) {
1132                 globaldata_t rgd;
1133                 caddr_t inp_ppcb;
1134                 struct xtcpcb xt;
1135                 int cpu_id;
1136
1137                 cpu_id = (origcpu + ccpu) % ncpus;
1138                 if ((smp_active_mask & (1 << cpu_id)) == 0)
1139                         continue;
1140                 rgd = globaldata_find(cpu_id);
1141                 lwkt_setcpu_self(rgd);
1142
1143                 gencnt = tcbinfo[cpu_id].ipi_gencnt;
1144                 n = tcbinfo[cpu_id].ipi_count;
1145
1146                 LIST_INSERT_HEAD(&tcbinfo[cpu_id].pcblisthead, marker, inp_list);
1147                 i = 0;
1148                 while ((inp = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL && i < n) {
1149                         /*
1150                          * process a snapshot of pcbs, ignoring placemarkers
1151                          * and using our own to allow SYSCTL_OUT to block.
1152                          */
1153                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1154                         LIST_INSERT_AFTER(inp, marker, inp_list);
1155
1156                         if (inp->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1157                                 continue;
1158                         if (inp->inp_gencnt > gencnt)
1159                                 continue;
1160                         if (prison_xinpcb(req->td, inp))
1161                                 continue;
1162
1163                         xt.xt_len = sizeof xt;
1164                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
1165                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
1166                         if (inp_ppcb != NULL)
1167                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1168                         else
1169                                 bzero(&xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1170                         if (inp->inp_socket)
1171                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
1172                         if ((error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt)) != 0)
1173                                 break;
1174                         ++i;
1175                 }
1176                 LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1177                 if (error == 0 && i < n) {
1178                         bzero(&xt, sizeof xt);
1179                         xt.xt_len = sizeof xt;
1180                         while (i < n) {
1181                                 error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
1182                                 if (error)
1183                                         break;
1184                                 ++i;
1185                         }
1186                 }
1187         }
1188
1189         /*
1190          * Make sure we are on the same cpu we were on originally, since
1191          * higher level callers expect this.  Also don't pollute caches with
1192          * migrated userland data by (eventually) returning to userland
1193          * on a different cpu.
1194          */
1195         lwkt_setcpu_self(globaldata_find(origcpu));
1196         free(marker, M_TEMP);
1197         return (error);
1198 }
1199
1200 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1201             tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1202
1203 static int
1204 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1205 {
1206         struct sockaddr_in addrs[2];
1207         struct inpcb *inp;
1208         int cpu;
1209         int error, s;
1210
1211         error = suser(req->td);
1212         if (error != 0)
1213                 return (error);
1214         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1215         if (error != 0)
1216                 return (error);
1217         s = splnet();
1218
1219         cpu = tcp_addrcpu(addrs[1].sin_addr.s_addr, addrs[1].sin_port,
1220             addrs[0].sin_addr.s_addr, addrs[0].sin_port);
1221         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], addrs[1].sin_addr,
1222             addrs[1].sin_port, addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1223         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1224                 error = ENOENT;
1225                 goto out;
1226         }
1227         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1228 out:
1229         splx(s);
1230         return (error);
1231 }
1232
1233 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1234     0, 0, tcp_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP connection");
1235
1236 #ifdef INET6
1237 static int
1238 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1239 {
1240         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1241         struct inpcb *inp;
1242         int error, s;
1243         boolean_t mapped = FALSE;
1244
1245         error = suser(req->td);
1246         if (error != 0)
1247                 return (error);
1248         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1249         if (error != 0)
1250                 return (error);
1251         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1252                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1253                         mapped = TRUE;
1254                 else
1255                         return (EINVAL);
1256         }
1257         s = splnet();
1258         if (mapped) {
1259                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1260                     *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1261                     addrs[1].sin6_port,
1262                     *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1263                     addrs[0].sin6_port,
1264                     0, NULL);
1265         } else {
1266                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1267                     &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1268                     &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port,
1269                     0, NULL);
1270         }
1271         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1272                 error = ENOENT;
1273                 goto out;
1274         }
1275         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1276 out:
1277         splx(s);
1278         return (error);
1279 }
1280
1281 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1282             0, 0,
1283             tcp6_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP6 connection");
1284 #endif
1285
1286 void
1287 tcp_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *vip)
1288 {
1289         struct ip *ip = vip;
1290         struct tcphdr *th;
1291         struct in_addr faddr;
1292         struct inpcb *inp;
1293         struct tcpcb *tp;
1294         void (*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1295         tcp_seq icmpseq;
1296         int arg, cpu, s;
1297
1298         if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0) {
1299                 return;
1300         }
1301
1302         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1303         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1304                 return;
1305
1306         arg = inetctlerrmap[cmd];
1307         if (cmd == PRC_QUENCH) {
1308                 notify = tcp_quench;
1309         } else if (icmp_may_rst &&
1310                    (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1311                     cmd == PRC_UNREACH_PORT ||
1312                     cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) &&
1313                    ip != NULL) {
1314                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1315         } else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1316                 struct icmp *icmp = (struct icmp *)
1317                     ((caddr_t)ip - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1318
1319                 arg = ntohs(icmp->icmp_nextmtu);
1320                 notify = tcp_mtudisc;
1321         } else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd)) {
1322                 ip = NULL;
1323                 notify = in_rtchange;
1324         } else if (cmd == PRC_HOSTDEAD) {
1325                 ip = NULL;
1326         }
1327
1328         if (ip != NULL) {
1329                 s = splnet();
1330                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip +
1331                                        (IP_VHL_HL(ip->ip_vhl) << 2));
1332                 cpu = tcp_addrcpu(faddr.s_addr, th->th_dport,
1333                                   ip->ip_src.s_addr, th->th_sport);
1334                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], faddr, th->th_dport,
1335                                         ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1336                 if ((inp != NULL) && (inp->inp_socket != NULL)) {
1337                         icmpseq = htonl(th->th_seq);
1338                         tp = intotcpcb(inp);
1339                         if (SEQ_GEQ(icmpseq, tp->snd_una) &&
1340                             SEQ_LT(icmpseq, tp->snd_max))
1341                                 (*notify)(inp, arg);
1342                 } else {
1343                         struct in_conninfo inc;
1344
1345                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1346                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1347                         inc.inc_faddr = faddr;
1348                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1349 #ifdef INET6
1350                         inc.inc_isipv6 = 0;
1351 #endif
1352                         syncache_unreach(&inc, th);
1353                 }
1354                 splx(s);
1355         } else {
1356                 for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1357                         in_pcbnotifyall(&tcbinfo[cpu].pcblisthead, faddr, arg,
1358                                         notify);
1359                 }
1360         }
1361 }
1362
1363 #ifdef INET6
1364 void
1365 tcp6_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *d)
1366 {
1367         struct tcphdr th;
1368         void (*notify) (struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1369         struct ip6_hdr *ip6;
1370         struct mbuf *m;
1371         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1372         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1373         int off;
1374         struct tcp_portonly {
1375                 u_int16_t th_sport;
1376                 u_int16_t th_dport;
1377         } *thp;
1378         int arg;
1379
1380         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1381             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1382                 return;
1383
1384         arg = 0;
1385         if (cmd == PRC_QUENCH)
1386                 notify = tcp_quench;
1387         else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1388                 struct ip6ctlparam *ip6cp = d;
1389                 struct icmp6_hdr *icmp6 = ip6cp->ip6c_icmp6;
1390
1391                 arg = ntohl(icmp6->icmp6_mtu);
1392                 notify = tcp_mtudisc;
1393         } else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1394                  ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0)) {
1395                 return;
1396         }
1397
1398         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1399         if (d != NULL) {
1400                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1401                 m = ip6cp->ip6c_m;
1402                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1403                 off = ip6cp->ip6c_off;
1404                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1405         } else {
1406                 m = NULL;
1407                 ip6 = NULL;
1408                 off = 0;        /* fool gcc */
1409                 sa6_src = &sa6_any;
1410         }
1411
1412         if (ip6 != NULL) {
1413                 struct in_conninfo inc;
1414                 /*
1415                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1416                  * M and OFF are valid.
1417                  */
1418
1419                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1420                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof *thp)
1421                         return;
1422
1423                 bzero(&th, sizeof th);
1424                 m_copydata(m, off, sizeof *thp, (caddr_t)&th);
1425
1426                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, th.th_dport,
1427                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1428                     th.th_sport, cmd, arg, notify);
1429
1430                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1431                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1432                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1433                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1434                 inc.inc_isipv6 = 1;
1435                 syncache_unreach(&inc, &th);
1436         } else
1437                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, 0,
1438                     (const struct sockaddr *)sa6_src, 0, cmd, arg, notify);
1439 }
1440 #endif
1441
1442 /*
1443  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1444  *
1445  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1446  * 1.  In SYN-ACK packets.
1447  * 2.  In SYN packets.
1448  *
1449  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1450  * tcp_syncache.c for details.
1451  *
1452  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1453  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1454  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1455  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1456  * RFC 1948 is used to generate sequence numbers.
1457  *
1458  * Implementation details:
1459  *
1460  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1461  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1462  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1463  * before rollover.
1464  *
1465  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1466  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1467  * as reseeding should not be necessary.
1468  *
1469  */
1470
1471 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1472
1473 u_char isn_secret[32];
1474 int isn_last_reseed;
1475 MD5_CTX isn_ctx;
1476
1477 tcp_seq
1478 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1479 {
1480         u_int32_t md5_buffer[4];
1481         tcp_seq new_isn;
1482
1483         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1484         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1485              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1486                 < (u_int)ticks))) {
1487                 read_random_unlimited(&isn_secret, sizeof isn_secret);
1488                 isn_last_reseed = ticks;
1489         }
1490
1491         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1492         MD5Init(&isn_ctx);
1493         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1494         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1495 #ifdef INET6
1496         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) {
1497                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1498                           sizeof(struct in6_addr));
1499                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1500                           sizeof(struct in6_addr));
1501         } else
1502 #endif
1503         {
1504                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1505                           sizeof(struct in_addr));
1506                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1507                           sizeof(struct in_addr));
1508         }
1509         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1510         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1511         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1512         new_isn += ticks * (ISN_BYTES_PER_SECOND / hz);
1513         return (new_isn);
1514 }
1515
1516 /*
1517  * When a source quench is received, close congestion window
1518  * to one segment.  We will gradually open it again as we proceed.
1519  */
1520 void
1521 tcp_quench(struct inpcb *inp, int errno)
1522 {
1523         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1524
1525         if (tp != NULL) {
1526                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1527                 tp->snd_wacked = 0;
1528         }
1529 }
1530
1531 /*
1532  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1533  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1534  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1535  */
1536 void
1537 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int errno)
1538 {
1539         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1540
1541         if ((tp != NULL) && (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT))
1542                 tcp_drop(tp, errno);
1543 }
1544
1545 /*
1546  * When a `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1547  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1548  * since we know the packet we just sent was dropped.
1549  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1550  */
1551 void
1552 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int mtu)
1553 {
1554         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1555         struct rtentry *rt;
1556         struct socket *so = inp->inp_socket;
1557         int maxopd, mss;
1558 #ifdef INET6
1559         boolean_t isipv6 = ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
1560 #else
1561         const boolean_t isipv6 = FALSE;
1562 #endif
1563
1564         if (tp == NULL)
1565                 return;
1566
1567         /*
1568          * If no MTU is provided in the ICMP message, use the
1569          * next lower likely value, as specified in RFC 1191.
1570          */
1571         if (mtu == 0) {
1572                 int oldmtu;
1573
1574                 oldmtu = tp->t_maxopd + 
1575                     (isipv6 ?
1576                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1577                      sizeof(struct tcpiphdr));
1578                 mtu = ip_next_mtu(oldmtu, 0);
1579         }
1580
1581         if (isipv6)
1582                 rt = tcp_rtlookup6(&inp->inp_inc);
1583         else
1584                 rt = tcp_rtlookup(&inp->inp_inc);
1585         if (rt != NULL) {
1586                 struct rmxp_tao *taop = rmx_taop(rt->rt_rmx);
1587
1588                 if (rt->rt_rmx.rmx_mtu != 0 && rt->rt_rmx.rmx_mtu < mtu)
1589                         mtu = rt->rt_rmx.rmx_mtu;
1590
1591                 maxopd = mtu -
1592                     (isipv6 ?
1593                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1594                      sizeof(struct tcpiphdr));
1595
1596                 /*
1597                  * XXX - The following conditional probably violates the TCP
1598                  * spec.  The problem is that, since we don't know the
1599                  * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1600                  * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1601                  * never actually take place, because the conservative
1602                  * default is much less than the MTUs typically seen
1603                  * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1604                  * this under the carpet.
1605                  *
1606                  * The conservative default might not actually be a problem
1607                  * if the only case this occurs is when sending an initial
1608                  * SYN with options and data to a host we've never talked
1609                  * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1610                  * will get recorded and the new parameters should get
1611                  * recomputed.  For Further Study.
1612                  */
1613                 if (taop->tao_mssopt != 0 && taop->tao_mssopt < maxopd)
1614                         maxopd = taop->tao_mssopt;
1615         } else
1616                 maxopd = mtu -
1617                     (isipv6 ?
1618                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1619                      sizeof(struct tcpiphdr));
1620
1621         if (tp->t_maxopd <= maxopd)
1622                 return;
1623         tp->t_maxopd = maxopd;
1624
1625         mss = maxopd;
1626         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP | TF_NOOPT)) ==
1627                            (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP))
1628                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1629
1630         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_CC | TF_RCVD_CC | TF_NOOPT)) ==
1631                            (TF_REQ_CC | TF_RCVD_CC))
1632                 mss -= TCPOLEN_CC_APPA;
1633
1634         /* round down to multiple of MCLBYTES */
1635 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0    /* test if MCLBYTES power of 2 */
1636         if (mss > MCLBYTES)
1637                 mss &= ~(MCLBYTES - 1); 
1638 #else
1639         if (mss > MCLBYTES)
1640                 mss = (mss / MCLBYTES) * MCLBYTES;
1641 #endif
1642
1643         if (so->so_snd.sb_hiwat < mss)
1644                 mss = so->so_snd.sb_hiwat;
1645
1646         tp->t_maxseg = mss;
1647         tp->t_rtttime = 0;
1648         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1649         tcp_output(tp);
1650         tcpstat.tcps_mturesent++;
1651 }
1652
1653 /*
1654  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1655  * is found and it cannot be allocated the return NULL.  This routine
1656  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1657  * to get the interface MTU.
1658  */
1659 struct rtentry *
1660 tcp_rtlookup(struct in_conninfo *inc)
1661 {
1662         struct route *ro = &inc->inc_route;
1663
1664         if (ro->ro_rt == NULL || !(ro->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1665                 /* No route yet, so try to acquire one */
1666                 if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1667                         /*
1668                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1669                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1670                          */
1671                         bzero(&ro->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in));
1672                         ro->ro_dst.sa_family = AF_INET;
1673                         ro->ro_dst.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1674                         ((struct sockaddr_in *) &ro->ro_dst)->sin_addr =
1675                             inc->inc_faddr;
1676                         rtalloc(ro);
1677                 }
1678         }
1679         return (ro->ro_rt);
1680 }
1681
1682 #ifdef INET6
1683 struct rtentry *
1684 tcp_rtlookup6(struct in_conninfo *inc)
1685 {
1686         struct route_in6 *ro6 = &inc->inc6_route;
1687
1688         if (ro6->ro_rt == NULL || !(ro6->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1689                 /* No route yet, so try to acquire one */
1690                 if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1691                         /*
1692                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1693                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1694                          */
1695                         bzero(&ro6->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in6));
1696                         ro6->ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1697                         ro6->ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1698                         ro6->ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1699                         rtalloc((struct route *)ro6);
1700                 }
1701         }
1702         return (ro6->ro_rt);
1703 }
1704 #endif
1705
1706 #ifdef IPSEC
1707 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1708 size_t
1709 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1710 {
1711         struct inpcb *inp;
1712         struct mbuf *m;
1713         size_t hdrsiz;
1714         struct ip *ip;
1715         struct tcphdr *th;
1716
1717         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1718                 return (0);
1719         MGETHDR(m, MB_DONTWAIT, MT_DATA);
1720         if (!m)
1721                 return (0);
1722
1723 #ifdef INET6
1724         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
1725                 struct ip6_hdr *ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1726
1727                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1728                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1729                     sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1730                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
1731                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1732         } else
1733 #endif
1734         {
1735                 ip = mtod(m, struct ip *);
1736                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1737                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1738                 tcp_fillheaders(tp, ip, th);
1739                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1740         }
1741
1742         m_free(m);
1743         return (hdrsiz);
1744 }
1745 #endif
1746
1747 /*
1748  * Return a pointer to the cached information about the remote host.
1749  * The cached information is stored in the protocol specific part of
1750  * the route metrics.
1751  */
1752 struct rmxp_tao *
1753 tcp_gettaocache(struct in_conninfo *inc)
1754 {
1755         struct rtentry *rt;
1756
1757 #ifdef INET6
1758         if (inc->inc_isipv6)
1759                 rt = tcp_rtlookup6(inc);
1760         else
1761 #endif
1762                 rt = tcp_rtlookup(inc);
1763
1764         /* Make sure this is a host route and is up. */
1765         if (rt == NULL ||
1766             (rt->rt_flags & (RTF_UP | RTF_HOST)) != (RTF_UP | RTF_HOST))
1767                 return (NULL);
1768
1769         return (rmx_taop(rt->rt_rmx));
1770 }
1771
1772 /*
1773  * Clear all the TAO cache entries, called from tcp_init.
1774  *
1775  * XXX
1776  * This routine is just an empty one, because we assume that the routing
1777  * routing tables are initialized at the same time when TCP, so there is
1778  * nothing in the cache left over.
1779  */
1780 static void
1781 tcp_cleartaocache()
1782 {
1783 }
1784
1785 /*
1786  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1787  *
1788  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1789  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1790  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1791  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1792  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1793  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1794  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1795  * side of the connection.
1796  *
1797  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1798  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1799  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1800  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1801  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1802  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1803  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1804  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1805  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1806  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1807  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1808  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1809  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1810  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1811  * resources.
1812  *
1813  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1814  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1815  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1816  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1817  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1818  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1819  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1820  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1821  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1822  * implementing the same algorithm.
1823  *
1824  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1825  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1826  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1827  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1828  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1829  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1830  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1831  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1832  * which to extend the algorithm.
1833  */
1834 void
1835 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1836 {
1837         u_long bw;
1838         u_long bwnd;
1839         int save_ticks;
1840         int delta_ticks;
1841
1842         /*
1843          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1844          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1845          */
1846         if (!tcp_inflight_enable) {
1847                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1848                 tp->snd_bandwidth = 0;
1849                 return;
1850         }
1851
1852         /*
1853          * Validate the delta time.  If a connection is new or has been idle
1854          * a long time we have to reset the bandwidth calculator.
1855          */
1856         save_ticks = ticks;
1857         delta_ticks = save_ticks - tp->t_bw_rtttime;
1858         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || delta_ticks < 0 || delta_ticks > hz * 10) {
1859                 tp->t_bw_rtttime = ticks;
1860                 tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1861                 if (tp->snd_bandwidth == 0)
1862                         tp->snd_bandwidth = tcp_inflight_min;
1863                 return;
1864         }
1865         if (delta_ticks == 0)
1866                 return;
1867
1868         /*
1869          * Sanity check, plus ignore pure window update acks.
1870          */
1871         if ((int)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) <= 0)
1872                 return;
1873
1874         /*
1875          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1876          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1877          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1878          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1879          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1880          * increases.
1881          */
1882         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz / delta_ticks;
1883         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1884         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1885         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1886
1887         tp->snd_bandwidth = bw;
1888
1889         /*
1890          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1891          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1892          * spot and also handles the bandwidth run-up case.  Without the
1893          * slop we could be locking ourselves into a lower bandwidth.
1894          *
1895          * Situations Handled:
1896          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1897          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1898          *          specified, and also does a good job preventing
1899          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1900          *          (at least for the transmit side).
1901          *
1902          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1903          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1904          *          increases).
1905          *
1906          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1907          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1908          *          a little work).
1909          *
1910          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1911          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be on
1912          *          very slow connections.  A value no smaller then 5 should
1913          *          be used, but only reduce this default if you have no other
1914          *          choice.
1915          */
1916
1917 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1918         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) +
1919                tcp_inflight_stab * (int)tp->t_maxseg / 10;
1920 #undef USERTT
1921
1922         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1923                 static int ltime;
1924                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1925                         ltime = ticks;
1926                         printf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1927                                 tp, bw, tp->t_rttbest, tp->t_srtt, bwnd);
1928                 }
1929         }
1930         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1931                 bwnd = tcp_inflight_min;
1932         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1933                 bwnd = tcp_inflight_max;
1934         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1935                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1936         tp->snd_bwnd = bwnd;
1937 }