Minimal patch that allows Path MTU discovery to be turned back on, but
[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 1.45 2005/03/06 05:09:25 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_ary[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_ary[cpu],
252                                         sizeof(struct tcp_stats))))
253                         break;
254                 if ((error = SYSCTL_IN(req, &tcpstats_ary[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.
370          *
371          * It is layed out as an array which is has one element for UP,
372          * and SMP_MAXCPU elements for SMP.  This allows us to retain
373          * the access mechanism from userland for both UP and SMP.
374          */
375 #ifdef SMP
376         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
377                 bzero(&tcpstats_ary[cpu], sizeof(struct tcp_stats));
378         }
379 #else
380         bzero(&tcpstat, sizeof(struct tcp_stats));
381 #endif
382
383         syncache_init();
384         tcp_sack_init();
385         tcp_thread_init();
386 }
387
388 void
389 tcpmsg_service_loop(void *dummy)
390 {
391         struct netmsg *msg;
392
393         while ((msg = lwkt_waitport(&curthread->td_msgport, NULL))) {
394                 do {
395                         msg->nm_lmsg.ms_cmd.cm_func(&msg->nm_lmsg);
396                 } while ((msg = lwkt_getport(&curthread->td_msgport)) != NULL);
397                 tcp_willblock();
398         }
399 }
400
401 static void
402 tcp_willblock(void)
403 {
404         struct tcpcb *tp;
405         int cpu = mycpu->gd_cpuid;
406
407         while ((tp = TAILQ_FIRST(&tcpcbackq[cpu])) != NULL) {
408                 KKASSERT(tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ);
409                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
410                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[cpu], tp, t_outputq);
411                 tcp_output(tp);
412         }
413 }
414
415
416 /*
417  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
418  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
419  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
420  */
421 void
422 tcp_fillheaders(struct tcpcb *tp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
423 {
424         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
425         struct tcphdr *tcp_hdr = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
426
427 #ifdef INET6
428         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
429                 struct ip6_hdr *ip6;
430
431                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
432                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
433                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
434                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
435                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
436                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
437                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
438                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
439                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
440                 tcp_hdr->th_sum = 0;
441         } else
442 #endif
443         {
444                 struct ip *ip = (struct ip *) ip_ptr;
445
446                 ip->ip_vhl = IP_VHL_BORING;
447                 ip->ip_tos = 0;
448                 ip->ip_len = 0;
449                 ip->ip_id = 0;
450                 ip->ip_off = 0;
451                 ip->ip_ttl = 0;
452                 ip->ip_sum = 0;
453                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
454                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
455                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
456                 tcp_hdr->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr,
457                                     ip->ip_dst.s_addr,
458                                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP));
459         }
460
461         tcp_hdr->th_sport = inp->inp_lport;
462         tcp_hdr->th_dport = inp->inp_fport;
463         tcp_hdr->th_seq = 0;
464         tcp_hdr->th_ack = 0;
465         tcp_hdr->th_x2 = 0;
466         tcp_hdr->th_off = 5;
467         tcp_hdr->th_flags = 0;
468         tcp_hdr->th_win = 0;
469         tcp_hdr->th_urp = 0;
470 }
471
472 /*
473  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
474  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
475  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
476  */
477 struct tcptemp *
478 tcp_maketemplate(struct tcpcb *tp)
479 {
480         struct tcptemp *tmp;
481
482         if ((tmp = mpipe_alloc_nowait(&tcptemp_mpipe)) == NULL)
483                 return (NULL);
484         tcp_fillheaders(tp, &tmp->tt_ipgen, &tmp->tt_t);
485         return (tmp);
486 }
487
488 void
489 tcp_freetemplate(struct tcptemp *tmp)
490 {
491         mpipe_free(&tcptemp_mpipe, tmp);
492 }
493
494 /*
495  * Send a single message to the TCP at address specified by
496  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
497  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
498  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
499  * template for a connection.  If flags are given then we send
500  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
501  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
502  *
503  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
504  * segment are as specified by the parameters.
505  *
506  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
507  */
508 void
509 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
510             tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
511 {
512         int tlen;
513         int win = 0;
514         struct route *ro = NULL;
515         struct route sro;
516         struct ip *ip = ipgen;
517         struct tcphdr *nth;
518         int ipflags = 0;
519         struct route_in6 *ro6 = NULL;
520         struct route_in6 sro6;
521         struct ip6_hdr *ip6 = ipgen;
522 #ifdef INET6
523         boolean_t isipv6 = (IP_VHL_V(ip->ip_vhl) == 6);
524 #else
525         const boolean_t isipv6 = FALSE;
526 #endif
527
528         if (tp != NULL) {
529                 if (!(flags & TH_RST)) {
530                         win = sbspace(&tp->t_inpcb->inp_socket->so_rcv);
531                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
532                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
533                 }
534                 if (isipv6)
535                         ro6 = &tp->t_inpcb->in6p_route;
536                 else
537                         ro = &tp->t_inpcb->inp_route;
538         } else {
539                 if (isipv6) {
540                         ro6 = &sro6;
541                         bzero(ro6, sizeof *ro6);
542                 } else {
543                         ro = &sro;
544                         bzero(ro, sizeof *ro);
545                 }
546         }
547         if (m == NULL) {
548                 m = m_gethdr(MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
549                 if (m == NULL)
550                         return;
551                 tlen = 0;
552                 m->m_data += max_linkhdr;
553                 if (isipv6) {
554                         bcopy(ip6, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip6_hdr));
555                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
556                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
557                 } else {
558                         bcopy(ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
559                         ip = mtod(m, struct ip *);
560                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
561                 }
562                 bcopy(th, nth, sizeof(struct tcphdr));
563                 flags = TH_ACK;
564         } else {
565                 m_freem(m->m_next);
566                 m->m_next = NULL;
567                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
568                 /* m_len is set later */
569                 tlen = 0;
570 #define xchg(a, b, type) { type t; t = a; a = b; b = t; }
571                 if (isipv6) {
572                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
573                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
574                 } else {
575                         xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
576                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
577                 }
578                 if (th != nth) {
579                         /*
580                          * this is usually a case when an extension header
581                          * exists between the IPv6 header and the
582                          * TCP header.
583                          */
584                         nth->th_sport = th->th_sport;
585                         nth->th_dport = th->th_dport;
586                 }
587                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
588 #undef xchg
589         }
590         if (isipv6) {
591                 ip6->ip6_flow = 0;
592                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
593                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
594                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof(struct tcphdr) + tlen));
595                 tlen += sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
596         } else {
597                 tlen += sizeof(struct tcpiphdr);
598                 ip->ip_len = tlen;
599                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
600         }
601         m->m_len = tlen;
602         m->m_pkthdr.len = tlen;
603         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *) NULL;
604         nth->th_seq = htonl(seq);
605         nth->th_ack = htonl(ack);
606         nth->th_x2 = 0;
607         nth->th_off = sizeof(struct tcphdr) >> 2;
608         nth->th_flags = flags;
609         if (tp != NULL)
610                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
611         else
612                 nth->th_win = htons((u_short)win);
613         nth->th_urp = 0;
614         if (isipv6) {
615                 nth->th_sum = 0;
616                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
617                                         sizeof(struct ip6_hdr),
618                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
619                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp ? tp->t_inpcb : NULL,
620                                                (ro6 && ro6->ro_rt) ?
621                                                 ro6->ro_rt->rt_ifp : NULL);
622         } else {
623                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
624                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
625                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
626                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
627         }
628 #ifdef TCPDEBUG
629         if (tp == NULL || (tp->t_inpcb->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
630                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
631 #endif
632         if (isipv6) {
633                 ip6_output(m, NULL, ro6, ipflags, NULL, NULL,
634                            tp ? tp->t_inpcb : NULL);
635                 if ((ro6 == &sro6) && (ro6->ro_rt != NULL)) {
636                         RTFREE(ro6->ro_rt);
637                         ro6->ro_rt = NULL;
638                 }
639         } else {
640                 ip_output(m, NULL, ro, ipflags, NULL, tp ? tp->t_inpcb : NULL);
641                 if ((ro == &sro) && (ro->ro_rt != NULL)) {
642                         RTFREE(ro->ro_rt);
643                         ro->ro_rt = NULL;
644                 }
645         }
646 }
647
648 /*
649  * Create a new TCP control block, making an
650  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
651  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
652  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
653  */
654 struct tcpcb *
655 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
656 {
657         struct inp_tp *it;
658         struct tcpcb *tp;
659 #ifdef INET6
660         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
661 #else
662         const boolean_t isipv6 = FALSE;
663 #endif
664
665         it = (struct inp_tp *)inp;
666         tp = &it->tcb;
667         bzero(tp, sizeof(struct tcpcb));
668         LIST_INIT(&tp->t_segq);
669         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd = isipv6 ? tcp_v6mssdflt : tcp_mssdflt;
670
671         /* Set up our timeouts. */
672         callout_init(tp->tt_rexmt = &it->inp_tp_rexmt);
673         callout_init(tp->tt_persist = &it->inp_tp_persist);
674         callout_init(tp->tt_keep = &it->inp_tp_keep);
675         callout_init(tp->tt_2msl = &it->inp_tp_2msl);
676         callout_init(tp->tt_delack = &it->inp_tp_delack);
677
678         if (tcp_do_rfc1323)
679                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE | TF_REQ_TSTMP);
680         if (tcp_do_rfc1644)
681                 tp->t_flags |= TF_REQ_CC;
682         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
683         tp->t_state = TCPS_CLOSED;
684         /*
685          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
686          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
687          * reasonable initial retransmit time.
688          */
689         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
690         tp->t_rttvar =
691             ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
692         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
693         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
694         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
695         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
696         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
697         tp->t_rcvtime = ticks;
698         /*
699          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
700          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
701          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
702          */
703         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
704         inp->inp_ppcb = tp;
705         tcp_sack_tcpcb_init(tp);
706         return (tp);            /* XXX */
707 }
708
709 /*
710  * Drop a TCP connection, reporting the specified error.
711  * If connection is synchronized, then send a RST to peer.
712  */
713 struct tcpcb *
714 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int errno)
715 {
716         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
717
718         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
719                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
720                 tcp_output(tp);
721                 tcpstat.tcps_drops++;
722         } else
723                 tcpstat.tcps_conndrops++;
724         if (errno == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
725                 errno = tp->t_softerror;
726         so->so_error = errno;
727         return (tcp_close(tp));
728 }
729
730 #ifdef SMP
731
732 struct netmsg_remwildcard {
733         struct lwkt_msg         nm_lmsg;
734         struct inpcb            *nm_inp;
735         struct inpcbinfo        *nm_pcbinfo;
736 #if defined(INET6)
737         int                     nm_isinet6;
738 #else
739         int                     nm_unused01;
740 #endif
741 };
742
743 /*
744  * Wildcard inpcb's on SMP boxes must be removed from all cpus before the
745  * inp can be detached.  We do this by cycling through the cpus, ending up
746  * on the cpu controlling the inp last and then doing the disconnect.
747  */
748 static int
749 in_pcbremwildcardhash_handler(struct lwkt_msg *msg0)
750 {
751         struct netmsg_remwildcard *msg = (struct netmsg_remwildcard *)msg0;
752         int cpu;
753
754         cpu = msg->nm_pcbinfo->cpu;
755
756         if (cpu == msg->nm_inp->inp_pcbinfo->cpu) {
757                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
758 #ifdef INET6
759                 if (msg->nm_isinet6)
760                         in6_pcbdetach(msg->nm_inp);
761                 else
762 #endif
763                         in_pcbdetach(msg->nm_inp);
764                 lwkt_replymsg(&msg->nm_lmsg, 0);
765         } else {
766                 in_pcbremwildcardhash_oncpu(msg->nm_inp, msg->nm_pcbinfo);
767                 cpu = (cpu + 1) % ncpus2;
768                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
769                 lwkt_forwardmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_lmsg);
770         }
771         return (EASYNC);
772 }
773
774 #endif
775
776 /*
777  * Close a TCP control block:
778  *      discard all space held by the tcp
779  *      discard internet protocol block
780  *      wake up any sleepers
781  */
782 struct tcpcb *
783 tcp_close(struct tcpcb *tp)
784 {
785         struct tseg_qent *q;
786         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
787         struct socket *so = inp->inp_socket;
788         struct rtentry *rt;
789         boolean_t dosavessthresh;
790 #ifdef SMP
791         int cpu;
792 #endif
793 #ifdef INET6
794         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
795         boolean_t isafinet6 = (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6) != 0);
796 #else
797         const boolean_t isipv6 = FALSE;
798 #endif
799
800         /*
801          * The tp is not instantly destroyed in the wildcard case.  Setting
802          * the state to TCPS_TERMINATING will prevent the TCP stack from
803          * messing with it, though it should be noted that this change may
804          * not take effect on other cpus until we have chained the wildcard
805          * hash removal.
806          *
807          * XXX we currently depend on the BGL to synchronize the tp->t_state
808          * update and prevent other tcp protocol threads from accepting new
809          * connections on the listen socket we might be trying to close down.
810          */
811         KKASSERT(tp->t_state != TCPS_TERMINATING);
812         tp->t_state = TCPS_TERMINATING;
813
814         /*
815          * Make sure that all of our timers are stopped before we
816          * delete the PCB.
817          */
818         callout_stop(tp->tt_rexmt);
819         callout_stop(tp->tt_persist);
820         callout_stop(tp->tt_keep);
821         callout_stop(tp->tt_2msl);
822         callout_stop(tp->tt_delack);
823
824         if (tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ) {
825                 KKASSERT(tp->tt_cpu == mycpu->gd_cpuid);
826                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[tp->tt_cpu], tp, t_outputq);
827                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
828         }
829
830         /*
831          * If we got enough samples through the srtt filter,
832          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
833          * 'Enough' is arbitrarily defined as the 16 samples.
834          * 16 samples is enough for the srtt filter to converge
835          * to within 5% of the correct value; fewer samples and
836          * we could save a very bogus rtt.
837          *
838          * Don't update the default route's characteristics and don't
839          * update anything that the user "locked".
840          */
841         if (tp->t_rttupdated >= 16) {
842                 u_long i = 0;
843
844                 if (isipv6) {
845                         struct sockaddr_in6 *sin6;
846
847                         if ((rt = inp->in6p_route.ro_rt) == NULL)
848                                 goto no_valid_rt;
849                         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)rt_key(rt);
850                         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&sin6->sin6_addr))
851                                 goto no_valid_rt;
852                 } else
853                         if ((rt = inp->inp_route.ro_rt) == NULL ||
854                             ((struct sockaddr_in *)rt_key(rt))->
855                              sin_addr.s_addr == INADDR_ANY)
856                                 goto no_valid_rt;
857
858                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTT)) {
859                         i = tp->t_srtt * (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTT_SCALE));
860                         if (rt->rt_rmx.rmx_rtt && i)
861                                 /*
862                                  * filter this update to half the old & half
863                                  * the new values, converting scale.
864                                  * See route.h and tcp_var.h for a
865                                  * description of the scaling constants.
866                                  */
867                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt =
868                                     (rt->rt_rmx.rmx_rtt + i) / 2;
869                         else
870                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt = i;
871                         tcpstat.tcps_cachedrtt++;
872                 }
873                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTTVAR)) {
874                         i = tp->t_rttvar *
875                             (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTTVAR_SCALE));
876                         if (rt->rt_rmx.rmx_rttvar && i)
877                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar =
878                                     (rt->rt_rmx.rmx_rttvar + i) / 2;
879                         else
880                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar = i;
881                         tcpstat.tcps_cachedrttvar++;
882                 }
883                 /*
884                  * The old comment here said:
885                  * update the pipelimit (ssthresh) if it has been updated
886                  * already or if a pipesize was specified & the threshhold
887                  * got below half the pipesize.  I.e., wait for bad news
888                  * before we start updating, then update on both good
889                  * and bad news.
890                  *
891                  * But we want to save the ssthresh even if no pipesize is
892                  * specified explicitly in the route, because such
893                  * connections still have an implicit pipesize specified
894                  * by the global tcp_sendspace.  In the absence of a reliable
895                  * way to calculate the pipesize, it will have to do.
896                  */
897                 i = tp->snd_ssthresh;
898                 if (rt->rt_rmx.rmx_sendpipe != 0)
899                         dosavessthresh = (i < rt->rt_rmx.rmx_sendpipe/2);
900                 else
901                         dosavessthresh = (i < so->so_snd.sb_hiwat/2);
902                 if (dosavessthresh ||
903                     (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_SSTHRESH) && (i != 0) &&
904                      (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh != 0))) {
905                         /*
906                          * convert the limit from user data bytes to
907                          * packets then to packet data bytes.
908                          */
909                         i = (i + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
910                         if (i < 2)
911                                 i = 2;
912                         i *= tp->t_maxseg +
913                              (isipv6 ?
914                               sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
915                               sizeof(struct tcpiphdr));
916                         if (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh)
917                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh =
918                                     (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh + i) / 2;
919                         else
920                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh = i;
921                         tcpstat.tcps_cachedssthresh++;
922                 }
923         }
924
925 no_valid_rt:
926         /* free the reassembly queue, if any */
927         while((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
928                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
929                 m_freem(q->tqe_m);
930                 FREE(q, M_TSEGQ);
931                 tcp_reass_qsize--;
932         }
933         /* throw away SACK blocks in scoreboard*/
934         if (TCP_DO_SACK(tp))
935                 tcp_sack_cleanup(&tp->scb);
936
937         inp->inp_ppcb = NULL;
938         soisdisconnected(so);
939         /*
940          * Discard the inp.  In the SMP case a wildcard inp's hash (created
941          * by a listen socket or an INADDR_ANY udp socket) is replicated
942          * for each protocol thread and must be removed in the context of
943          * that thread.  This is accomplished by chaining the message
944          * through the cpus.
945          *
946          * If the inp is not wildcarded we simply detach, which will remove
947          * the any hashes still present for this inp.
948          */
949 #ifdef SMP
950         if (inp->inp_flags & INP_WILDCARD_MP) {
951                 struct netmsg_remwildcard *msg;
952
953                 cpu = (inp->inp_pcbinfo->cpu + 1) % ncpus2;
954                 msg = malloc(sizeof(struct netmsg_remwildcard),
955                             M_LWKTMSG, M_INTWAIT);
956                 lwkt_initmsg(&msg->nm_lmsg, &netisr_afree_rport, 0,
957                     lwkt_cmd_func(in_pcbremwildcardhash_handler),
958                     lwkt_cmd_op_none);
959 #ifdef INET6
960                 msg->nm_isinet6 = isafinet6;
961 #endif
962                 msg->nm_inp = inp;
963                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
964                 lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_lmsg);
965         } else
966 #endif
967         {
968                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
969 #ifdef INET6
970                 if (isafinet6)
971                         in6_pcbdetach(inp);
972                 else
973 #endif
974                         in_pcbdetach(inp);
975         }
976         tcpstat.tcps_closed++;
977         return (NULL);
978 }
979
980 static __inline void
981 tcp_drain_oncpu(struct inpcbhead *head)
982 {
983         struct inpcb *inpb;
984         struct tcpcb *tcpb;
985         struct tseg_qent *te;
986
987         LIST_FOREACH(inpb, head, inp_list) {
988                 if (inpb->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
989                         continue;
990                 if ((tcpb = intotcpcb(inpb))) {
991                         while ((te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq)) != NULL) {
992                                 LIST_REMOVE(te, tqe_q);
993                                 m_freem(te->tqe_m);
994                                 FREE(te, M_TSEGQ);
995                                 tcp_reass_qsize--;
996                         }
997                 }
998         }
999 }
1000
1001 #ifdef SMP
1002 struct netmsg_tcp_drain {
1003         struct lwkt_msg         nm_lmsg;
1004         struct inpcbhead        *nm_head;
1005 };
1006
1007 static int
1008 tcp_drain_handler(lwkt_msg_t lmsg)
1009 {
1010         struct netmsg_tcp_drain *nm = (void *)lmsg;
1011
1012         tcp_drain_oncpu(nm->nm_head);
1013         lwkt_replymsg(lmsg, 0);
1014         return(EASYNC);
1015 }
1016 #endif
1017
1018 void
1019 tcp_drain()
1020 {
1021 #ifdef SMP
1022         int cpu;
1023 #endif
1024
1025         if (!do_tcpdrain)
1026                 return;
1027
1028         /*
1029          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
1030          * if there is one...
1031          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
1032          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
1033          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
1034          *      useful.
1035          */
1036 #ifdef SMP
1037         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1038                 struct netmsg_tcp_drain *msg;
1039
1040                 if (cpu == mycpu->gd_cpuid) {
1041                         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[cpu].pcblisthead);
1042                 } else {
1043                         msg = malloc(sizeof(struct netmsg_tcp_drain),
1044                                     M_LWKTMSG, M_NOWAIT);
1045                         if (msg == NULL)
1046                                 continue;
1047                         lwkt_initmsg(&msg->nm_lmsg, &netisr_afree_rport, 0,
1048                                 lwkt_cmd_func(tcp_drain_handler),
1049                                 lwkt_cmd_op_none);
1050                         msg->nm_head = &tcbinfo[cpu].pcblisthead;
1051                         lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_lmsg);
1052                 }
1053         }
1054 #else
1055         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[0].pcblisthead);
1056 #endif
1057 }
1058
1059 /*
1060  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
1061  * store error as soft error, but wake up user
1062  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
1063  *
1064  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
1065  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
1066  */
1067 static void
1068 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
1069 {
1070         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1071
1072         /*
1073          * Ignore some errors if we are hooked up.
1074          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
1075          * and receives a second error, give up now.  This is better
1076          * than waiting a long time to establish a connection that
1077          * can never complete.
1078          */
1079         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1080              (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
1081               error == EHOSTDOWN)) {
1082                 return;
1083         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
1084             tp->t_softerror)
1085                 tcp_drop(tp, error);
1086         else
1087                 tp->t_softerror = error;
1088 #if 0
1089         wakeup(&so->so_timeo);
1090         sorwakeup(so);
1091         sowwakeup(so);
1092 #endif
1093 }
1094
1095 static int
1096 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1097 {
1098         int error, i, n;
1099         struct inpcb *marker;
1100         struct inpcb *inp;
1101         inp_gen_t gencnt;
1102         globaldata_t gd;
1103         int origcpu, ccpu;
1104
1105         error = 0;
1106         n = 0;
1107
1108         /*
1109          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
1110          * resource-intensive to repeat twice on every request.
1111          */
1112         if (req->oldptr == NULL) {
1113                 for (ccpu = 0; ccpu < ncpus; ++ccpu) {
1114                         gd = globaldata_find(ccpu);
1115                         n += tcbinfo[gd->gd_cpuid].ipi_count;
1116                 }
1117                 req->oldidx = (n + n/8 + 10) * sizeof(struct xtcpcb);
1118                 return (0);
1119         }
1120
1121         if (req->newptr != NULL)
1122                 return (EPERM);
1123
1124         marker = malloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1125         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1126
1127         /*
1128          * OK, now we're committed to doing something.  Run the inpcb list
1129          * for each cpu in the system and construct the output.  Use a
1130          * list placemarker to deal with list changes occuring during
1131          * copyout blockages (but otherwise depend on being on the correct
1132          * cpu to avoid races).
1133          */
1134         origcpu = mycpu->gd_cpuid;
1135         for (ccpu = 1; ccpu <= ncpus && error == 0; ++ccpu) {
1136                 globaldata_t rgd;
1137                 caddr_t inp_ppcb;
1138                 struct xtcpcb xt;
1139                 int cpu_id;
1140
1141                 cpu_id = (origcpu + ccpu) % ncpus;
1142                 if ((smp_active_mask & (1 << cpu_id)) == 0)
1143                         continue;
1144                 rgd = globaldata_find(cpu_id);
1145                 lwkt_setcpu_self(rgd);
1146
1147                 /* indicate change of CPU */
1148                 cpu_mb1();
1149
1150                 gencnt = tcbinfo[cpu_id].ipi_gencnt;
1151                 n = tcbinfo[cpu_id].ipi_count;
1152
1153                 LIST_INSERT_HEAD(&tcbinfo[cpu_id].pcblisthead, marker, inp_list);
1154                 i = 0;
1155                 while ((inp = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL && i < n) {
1156                         /*
1157                          * process a snapshot of pcbs, ignoring placemarkers
1158                          * and using our own to allow SYSCTL_OUT to block.
1159                          */
1160                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1161                         LIST_INSERT_AFTER(inp, marker, inp_list);
1162
1163                         if (inp->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1164                                 continue;
1165                         if (inp->inp_gencnt > gencnt)
1166                                 continue;
1167                         if (prison_xinpcb(req->td, inp))
1168                                 continue;
1169
1170                         xt.xt_len = sizeof xt;
1171                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
1172                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
1173                         if (inp_ppcb != NULL)
1174                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1175                         else
1176                                 bzero(&xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1177                         if (inp->inp_socket)
1178                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
1179                         if ((error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt)) != 0)
1180                                 break;
1181                         ++i;
1182                 }
1183                 LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1184                 if (error == 0 && i < n) {
1185                         bzero(&xt, sizeof xt);
1186                         xt.xt_len = sizeof xt;
1187                         while (i < n) {
1188                                 error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
1189                                 if (error)
1190                                         break;
1191                                 ++i;
1192                         }
1193                 }
1194         }
1195
1196         /*
1197          * Make sure we are on the same cpu we were on originally, since
1198          * higher level callers expect this.  Also don't pollute caches with
1199          * migrated userland data by (eventually) returning to userland
1200          * on a different cpu.
1201          */
1202         lwkt_setcpu_self(globaldata_find(origcpu));
1203         free(marker, M_TEMP);
1204         return (error);
1205 }
1206
1207 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1208             tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1209
1210 static int
1211 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1212 {
1213         struct sockaddr_in addrs[2];
1214         struct inpcb *inp;
1215         int cpu;
1216         int error, s;
1217
1218         error = suser(req->td);
1219         if (error != 0)
1220                 return (error);
1221         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1222         if (error != 0)
1223                 return (error);
1224         s = splnet();
1225
1226         cpu = tcp_addrcpu(addrs[1].sin_addr.s_addr, addrs[1].sin_port,
1227             addrs[0].sin_addr.s_addr, addrs[0].sin_port);
1228         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], addrs[1].sin_addr,
1229             addrs[1].sin_port, addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1230         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1231                 error = ENOENT;
1232                 goto out;
1233         }
1234         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1235 out:
1236         splx(s);
1237         return (error);
1238 }
1239
1240 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1241     0, 0, tcp_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP connection");
1242
1243 #ifdef INET6
1244 static int
1245 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1246 {
1247         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1248         struct inpcb *inp;
1249         int error, s;
1250         boolean_t mapped = FALSE;
1251
1252         error = suser(req->td);
1253         if (error != 0)
1254                 return (error);
1255         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1256         if (error != 0)
1257                 return (error);
1258         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1259                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1260                         mapped = TRUE;
1261                 else
1262                         return (EINVAL);
1263         }
1264         s = splnet();
1265         if (mapped) {
1266                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1267                     *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1268                     addrs[1].sin6_port,
1269                     *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1270                     addrs[0].sin6_port,
1271                     0, NULL);
1272         } else {
1273                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1274                     &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1275                     &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port,
1276                     0, NULL);
1277         }
1278         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1279                 error = ENOENT;
1280                 goto out;
1281         }
1282         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1283 out:
1284         splx(s);
1285         return (error);
1286 }
1287
1288 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1289             0, 0,
1290             tcp6_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP6 connection");
1291 #endif
1292
1293 void
1294 tcp_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *vip)
1295 {
1296         struct ip *ip = vip;
1297         struct tcphdr *th;
1298         struct in_addr faddr;
1299         struct inpcb *inp;
1300         struct tcpcb *tp;
1301         void (*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1302         tcp_seq icmpseq;
1303         int arg, cpu, s;
1304
1305         if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0) {
1306                 return;
1307         }
1308
1309         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1310         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1311                 return;
1312
1313         arg = inetctlerrmap[cmd];
1314         if (cmd == PRC_QUENCH) {
1315                 notify = tcp_quench;
1316         } else if (icmp_may_rst &&
1317                    (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1318                     cmd == PRC_UNREACH_PORT ||
1319                     cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) &&
1320                    ip != NULL) {
1321                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1322         } else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1323                 struct icmp *icmp = (struct icmp *)
1324                     ((caddr_t)ip - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1325
1326                 arg = ntohs(icmp->icmp_nextmtu);
1327                 notify = tcp_mtudisc;
1328         } else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd)) {
1329                 ip = NULL;
1330                 notify = in_rtchange;
1331         } else if (cmd == PRC_HOSTDEAD) {
1332                 ip = NULL;
1333         }
1334
1335         if (ip != NULL) {
1336                 s = splnet();
1337                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip +
1338                                        (IP_VHL_HL(ip->ip_vhl) << 2));
1339                 cpu = tcp_addrcpu(faddr.s_addr, th->th_dport,
1340                                   ip->ip_src.s_addr, th->th_sport);
1341                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], faddr, th->th_dport,
1342                                         ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1343                 if ((inp != NULL) && (inp->inp_socket != NULL)) {
1344                         icmpseq = htonl(th->th_seq);
1345                         tp = intotcpcb(inp);
1346                         if (SEQ_GEQ(icmpseq, tp->snd_una) &&
1347                             SEQ_LT(icmpseq, tp->snd_max))
1348                                 (*notify)(inp, arg);
1349                 } else {
1350                         struct in_conninfo inc;
1351
1352                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1353                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1354                         inc.inc_faddr = faddr;
1355                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1356 #ifdef INET6
1357                         inc.inc_isipv6 = 0;
1358 #endif
1359                         syncache_unreach(&inc, th);
1360                 }
1361                 splx(s);
1362         } else {
1363                 for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1364                         in_pcbnotifyall(&tcbinfo[cpu].pcblisthead, faddr, arg,
1365                                         notify);
1366                 }
1367         }
1368 }
1369
1370 #ifdef INET6
1371 void
1372 tcp6_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *d)
1373 {
1374         struct tcphdr th;
1375         void (*notify) (struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1376         struct ip6_hdr *ip6;
1377         struct mbuf *m;
1378         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1379         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1380         int off;
1381         struct tcp_portonly {
1382                 u_int16_t th_sport;
1383                 u_int16_t th_dport;
1384         } *thp;
1385         int arg;
1386
1387         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1388             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1389                 return;
1390
1391         arg = 0;
1392         if (cmd == PRC_QUENCH)
1393                 notify = tcp_quench;
1394         else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1395                 struct ip6ctlparam *ip6cp = d;
1396                 struct icmp6_hdr *icmp6 = ip6cp->ip6c_icmp6;
1397
1398                 arg = ntohl(icmp6->icmp6_mtu);
1399                 notify = tcp_mtudisc;
1400         } else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1401                  ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0)) {
1402                 return;
1403         }
1404
1405         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1406         if (d != NULL) {
1407                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1408                 m = ip6cp->ip6c_m;
1409                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1410                 off = ip6cp->ip6c_off;
1411                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1412         } else {
1413                 m = NULL;
1414                 ip6 = NULL;
1415                 off = 0;        /* fool gcc */
1416                 sa6_src = &sa6_any;
1417         }
1418
1419         if (ip6 != NULL) {
1420                 struct in_conninfo inc;
1421                 /*
1422                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1423                  * M and OFF are valid.
1424                  */
1425
1426                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1427                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof *thp)
1428                         return;
1429
1430                 bzero(&th, sizeof th);
1431                 m_copydata(m, off, sizeof *thp, (caddr_t)&th);
1432
1433                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, th.th_dport,
1434                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1435                     th.th_sport, cmd, arg, notify);
1436
1437                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1438                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1439                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1440                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1441                 inc.inc_isipv6 = 1;
1442                 syncache_unreach(&inc, &th);
1443         } else
1444                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, 0,
1445                     (const struct sockaddr *)sa6_src, 0, cmd, arg, notify);
1446 }
1447 #endif
1448
1449 /*
1450  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1451  *
1452  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1453  * 1.  In SYN-ACK packets.
1454  * 2.  In SYN packets.
1455  *
1456  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1457  * tcp_syncache.c for details.
1458  *
1459  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1460  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1461  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1462  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1463  * RFC 1948 is used to generate sequence numbers.
1464  *
1465  * Implementation details:
1466  *
1467  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1468  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1469  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1470  * before rollover.
1471  *
1472  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1473  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1474  * as reseeding should not be necessary.
1475  *
1476  */
1477
1478 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1479
1480 u_char isn_secret[32];
1481 int isn_last_reseed;
1482 MD5_CTX isn_ctx;
1483
1484 tcp_seq
1485 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1486 {
1487         u_int32_t md5_buffer[4];
1488         tcp_seq new_isn;
1489
1490         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1491         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1492              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1493                 < (u_int)ticks))) {
1494                 read_random_unlimited(&isn_secret, sizeof isn_secret);
1495                 isn_last_reseed = ticks;
1496         }
1497
1498         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1499         MD5Init(&isn_ctx);
1500         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1501         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1502 #ifdef INET6
1503         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) {
1504                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1505                           sizeof(struct in6_addr));
1506                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1507                           sizeof(struct in6_addr));
1508         } else
1509 #endif
1510         {
1511                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1512                           sizeof(struct in_addr));
1513                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1514                           sizeof(struct in_addr));
1515         }
1516         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1517         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1518         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1519         new_isn += ticks * (ISN_BYTES_PER_SECOND / hz);
1520         return (new_isn);
1521 }
1522
1523 /*
1524  * When a source quench is received, close congestion window
1525  * to one segment.  We will gradually open it again as we proceed.
1526  */
1527 void
1528 tcp_quench(struct inpcb *inp, int errno)
1529 {
1530         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1531
1532         if (tp != NULL)
1533                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1534 }
1535
1536 /*
1537  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1538  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1539  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1540  */
1541 void
1542 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int errno)
1543 {
1544         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1545
1546         if ((tp != NULL) && (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT))
1547                 tcp_drop(tp, errno);
1548 }
1549
1550 /*
1551  * When a `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1552  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1553  * since we know the packet we just sent was dropped.
1554  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1555  */
1556 void
1557 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int mtu)
1558 {
1559         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1560         struct rtentry *rt;
1561         struct socket *so = inp->inp_socket;
1562         int maxopd, mss;
1563 #ifdef INET6
1564         boolean_t isipv6 = ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
1565 #else
1566         const boolean_t isipv6 = FALSE;
1567 #endif
1568
1569         if (tp == NULL)
1570                 return;
1571
1572         /*
1573          * If no MTU is provided in the ICMP message, use the
1574          * next lower likely value, as specified in RFC 1191.
1575          */
1576         if (mtu == 0) {
1577                 int oldmtu;
1578
1579                 oldmtu = tp->t_maxopd + 
1580                     (isipv6 ?
1581                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1582                      sizeof(struct tcpiphdr));
1583                 mtu = ip_next_mtu(oldmtu, 0);
1584         }
1585
1586         if (isipv6)
1587                 rt = tcp_rtlookup6(&inp->inp_inc);
1588         else
1589                 rt = tcp_rtlookup(&inp->inp_inc);
1590         if (rt != NULL) {
1591                 struct rmxp_tao *taop = rmx_taop(rt->rt_rmx);
1592
1593                 if (rt->rt_rmx.rmx_mtu != 0 && rt->rt_rmx.rmx_mtu < mtu)
1594                         mtu = rt->rt_rmx.rmx_mtu;
1595
1596                 maxopd = mtu -
1597                     (isipv6 ?
1598                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1599                      sizeof(struct tcpiphdr));
1600
1601                 /*
1602                  * XXX - The following conditional probably violates the TCP
1603                  * spec.  The problem is that, since we don't know the
1604                  * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1605                  * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1606                  * never actually take place, because the conservative
1607                  * default is much less than the MTUs typically seen
1608                  * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1609                  * this under the carpet.
1610                  *
1611                  * The conservative default might not actually be a problem
1612                  * if the only case this occurs is when sending an initial
1613                  * SYN with options and data to a host we've never talked
1614                  * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1615                  * will get recorded and the new parameters should get
1616                  * recomputed.  For Further Study.
1617                  */
1618                 if (taop->tao_mssopt != 0 && taop->tao_mssopt < maxopd)
1619                         maxopd = taop->tao_mssopt;
1620         } else
1621                 maxopd = mtu -
1622                     (isipv6 ?
1623                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1624                      sizeof(struct tcpiphdr));
1625
1626         if (tp->t_maxopd <= maxopd)
1627                 return;
1628         tp->t_maxopd = maxopd;
1629
1630         mss = maxopd;
1631         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP | TF_NOOPT)) ==
1632                            (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP))
1633                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1634
1635         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_CC | TF_RCVD_CC | TF_NOOPT)) ==
1636                            (TF_REQ_CC | TF_RCVD_CC))
1637                 mss -= TCPOLEN_CC_APPA;
1638
1639         /* round down to multiple of MCLBYTES */
1640 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0    /* test if MCLBYTES power of 2 */
1641         if (mss > MCLBYTES)
1642                 mss &= ~(MCLBYTES - 1); 
1643 #else
1644         if (mss > MCLBYTES)
1645                 mss = (mss / MCLBYTES) * MCLBYTES;
1646 #endif
1647
1648         if (so->so_snd.sb_hiwat < mss)
1649                 mss = so->so_snd.sb_hiwat;
1650
1651         tp->t_maxseg = mss;
1652         tp->t_rtttime = 0;
1653         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1654         tcp_output(tp);
1655         tcpstat.tcps_mturesent++;
1656 }
1657
1658 /*
1659  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1660  * is found and it cannot be allocated the return NULL.  This routine
1661  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1662  * to get the interface MTU.
1663  */
1664 struct rtentry *
1665 tcp_rtlookup(struct in_conninfo *inc)
1666 {
1667         struct route *ro = &inc->inc_route;
1668
1669         if (ro->ro_rt == NULL || !(ro->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1670                 /* No route yet, so try to acquire one */
1671                 if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1672                         /*
1673                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1674                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1675                          */
1676                         bzero(&ro->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in));
1677                         ro->ro_dst.sa_family = AF_INET;
1678                         ro->ro_dst.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1679                         ((struct sockaddr_in *) &ro->ro_dst)->sin_addr =
1680                             inc->inc_faddr;
1681                         rtalloc(ro);
1682                 }
1683         }
1684         return (ro->ro_rt);
1685 }
1686
1687 #ifdef INET6
1688 struct rtentry *
1689 tcp_rtlookup6(struct in_conninfo *inc)
1690 {
1691         struct route_in6 *ro6 = &inc->inc6_route;
1692
1693         if (ro6->ro_rt == NULL || !(ro6->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1694                 /* No route yet, so try to acquire one */
1695                 if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1696                         /*
1697                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1698                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1699                          */
1700                         bzero(&ro6->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in6));
1701                         ro6->ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1702                         ro6->ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1703                         ro6->ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1704                         rtalloc((struct route *)ro6);
1705                 }
1706         }
1707         return (ro6->ro_rt);
1708 }
1709 #endif
1710
1711 #ifdef IPSEC
1712 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1713 size_t
1714 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1715 {
1716         struct inpcb *inp;
1717         struct mbuf *m;
1718         size_t hdrsiz;
1719         struct ip *ip;
1720         struct tcphdr *th;
1721
1722         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1723                 return (0);
1724         MGETHDR(m, MB_DONTWAIT, MT_DATA);
1725         if (!m)
1726                 return (0);
1727
1728 #ifdef INET6
1729         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
1730                 struct ip6_hdr *ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1731
1732                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1733                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1734                     sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1735                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
1736                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1737         } else
1738 #endif
1739         {
1740                 ip = mtod(m, struct ip *);
1741                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1742                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1743                 tcp_fillheaders(tp, ip, th);
1744                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1745         }
1746
1747         m_free(m);
1748         return (hdrsiz);
1749 }
1750 #endif
1751
1752 /*
1753  * Return a pointer to the cached information about the remote host.
1754  * The cached information is stored in the protocol specific part of
1755  * the route metrics.
1756  */
1757 struct rmxp_tao *
1758 tcp_gettaocache(struct in_conninfo *inc)
1759 {
1760         struct rtentry *rt;
1761
1762 #ifdef INET6
1763         if (inc->inc_isipv6)
1764                 rt = tcp_rtlookup6(inc);
1765         else
1766 #endif
1767                 rt = tcp_rtlookup(inc);
1768
1769         /* Make sure this is a host route and is up. */
1770         if (rt == NULL ||
1771             (rt->rt_flags & (RTF_UP | RTF_HOST)) != (RTF_UP | RTF_HOST))
1772                 return (NULL);
1773
1774         return (rmx_taop(rt->rt_rmx));
1775 }
1776
1777 /*
1778  * Clear all the TAO cache entries, called from tcp_init.
1779  *
1780  * XXX
1781  * This routine is just an empty one, because we assume that the routing
1782  * routing tables are initialized at the same time when TCP, so there is
1783  * nothing in the cache left over.
1784  */
1785 static void
1786 tcp_cleartaocache()
1787 {
1788 }
1789
1790 /*
1791  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1792  *
1793  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1794  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1795  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1796  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1797  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1798  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1799  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1800  * side of the connection.
1801  *
1802  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1803  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1804  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1805  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1806  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1807  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1808  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1809  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1810  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1811  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1812  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1813  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1814  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1815  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1816  * resources.
1817  *
1818  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1819  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1820  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1821  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1822  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1823  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1824  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1825  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1826  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1827  * implementing the same algorithm.
1828  *
1829  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1830  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1831  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1832  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1833  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1834  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1835  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1836  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1837  * which to extend the algorithm.
1838  */
1839 void
1840 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1841 {
1842         u_long bw;
1843         u_long bwnd;
1844         int save_ticks;
1845         int delta_ticks;
1846
1847         /*
1848          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1849          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1850          */
1851         if (!tcp_inflight_enable) {
1852                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1853                 tp->snd_bandwidth = 0;
1854                 return;
1855         }
1856
1857         /*
1858          * Validate the delta time.  If a connection is new or has been idle
1859          * a long time we have to reset the bandwidth calculator.
1860          */
1861         save_ticks = ticks;
1862         delta_ticks = save_ticks - tp->t_bw_rtttime;
1863         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || delta_ticks < 0 || delta_ticks > hz * 10) {
1864                 tp->t_bw_rtttime = ticks;
1865                 tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1866                 if (tp->snd_bandwidth == 0)
1867                         tp->snd_bandwidth = tcp_inflight_min;
1868                 return;
1869         }
1870         if (delta_ticks == 0)
1871                 return;
1872
1873         /*
1874          * Sanity check, plus ignore pure window update acks.
1875          */
1876         if ((int)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) <= 0)
1877                 return;
1878
1879         /*
1880          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1881          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1882          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1883          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1884          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1885          * increases.
1886          */
1887         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz / delta_ticks;
1888         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1889         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1890         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1891
1892         tp->snd_bandwidth = bw;
1893
1894         /*
1895          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1896          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1897          * spot and also handles the bandwidth run-up case.  Without the
1898          * slop we could be locking ourselves into a lower bandwidth.
1899          *
1900          * Situations Handled:
1901          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1902          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1903          *          specified, and also does a good job preventing
1904          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1905          *          (at least for the transmit side).
1906          *
1907          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1908          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1909          *          increases).
1910          *
1911          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1912          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1913          *          a little work).
1914          *
1915          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1916          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be on
1917          *          very slow connections.  A value no smaller then 5 should
1918          *          be used, but only reduce this default if you have no other
1919          *          choice.
1920          */
1921
1922 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1923         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) +
1924                tcp_inflight_stab * (int)tp->t_maxseg / 10;
1925 #undef USERTT
1926
1927         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1928                 static int ltime;
1929                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1930                         ltime = ticks;
1931                         printf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1932                                 tp, bw, tp->t_rttbest, tp->t_srtt, bwnd);
1933                 }
1934         }
1935         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1936                 bwnd = tcp_inflight_min;
1937         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1938                 bwnd = tcp_inflight_max;
1939         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1940                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1941         tp->snd_bwnd = bwnd;
1942 }