network - Fix tcp inpcb race
[dragonfly.git] / sys / netinet / tcp_subr.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2003, 2004 Jeffrey M. Hsu.  All rights reserved.
3  * Copyright (c) 2003, 2004 The DragonFly Project.  All rights reserved.
4  *
5  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
6  * by Jeffrey M. Hsu.
7  *
8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9  * modification, are permitted provided that the following conditions
10  * are met:
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
16  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
17  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
18  *    from this software without specific, prior written permission.
19  *
20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
21  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
22  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
23  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
24  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
25  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
26  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
27  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
28  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
29  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
30  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
31  * SUCH DAMAGE.
32  */
33
34 /*
35  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993, 1995
36  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
37  *
38  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
39  * modification, are permitted provided that the following conditions
40  * are met:
41  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
42  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
43  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
44  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
45  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
46  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
47  *    must display the following acknowledgement:
48  *      This product includes software developed by the University of
49  *      California, Berkeley and its contributors.
50  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
51  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
52  *    without specific prior written permission.
53  *
54  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
55  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
56  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
57  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
58  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
59  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
60  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
61  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
62  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
63  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
64  * SUCH DAMAGE.
65  *
66  *      @(#)tcp_subr.c  8.2 (Berkeley) 5/24/95
67  * $FreeBSD: src/sys/netinet/tcp_subr.c,v 1.73.2.31 2003/01/24 05:11:34 sam Exp $
68  * $DragonFly: src/sys/netinet/tcp_subr.c,v 1.63 2008/11/11 10:46:58 sephe Exp $
69  */
70
71 #include "opt_compat.h"
72 #include "opt_inet.h"
73 #include "opt_inet6.h"
74 #include "opt_ipsec.h"
75 #include "opt_tcpdebug.h"
76
77 #include <sys/param.h>
78 #include <sys/systm.h>
79 #include <sys/callout.h>
80 #include <sys/kernel.h>
81 #include <sys/sysctl.h>
82 #include <sys/malloc.h>
83 #include <sys/mpipe.h>
84 #include <sys/mbuf.h>
85 #ifdef INET6
86 #include <sys/domain.h>
87 #endif
88 #include <sys/proc.h>
89 #include <sys/priv.h>
90 #include <sys/socket.h>
91 #include <sys/socketvar.h>
92 #include <sys/protosw.h>
93 #include <sys/random.h>
94 #include <sys/in_cksum.h>
95 #include <sys/ktr.h>
96
97 #include <net/route.h>
98 #include <net/if.h>
99 #include <net/netisr.h>
100
101 #define _IP_VHL
102 #include <netinet/in.h>
103 #include <netinet/in_systm.h>
104 #include <netinet/ip.h>
105 #include <netinet/ip6.h>
106 #include <netinet/in_pcb.h>
107 #include <netinet6/in6_pcb.h>
108 #include <netinet/in_var.h>
109 #include <netinet/ip_var.h>
110 #include <netinet6/ip6_var.h>
111 #include <netinet/ip_icmp.h>
112 #ifdef INET6
113 #include <netinet/icmp6.h>
114 #endif
115 #include <netinet/tcp.h>
116 #include <netinet/tcp_fsm.h>
117 #include <netinet/tcp_seq.h>
118 #include <netinet/tcp_timer.h>
119 #include <netinet/tcp_timer2.h>
120 #include <netinet/tcp_var.h>
121 #include <netinet6/tcp6_var.h>
122 #include <netinet/tcpip.h>
123 #ifdef TCPDEBUG
124 #include <netinet/tcp_debug.h>
125 #endif
126 #include <netinet6/ip6protosw.h>
127
128 #ifdef IPSEC
129 #include <netinet6/ipsec.h>
130 #include <netproto/key/key.h>
131 #ifdef INET6
132 #include <netinet6/ipsec6.h>
133 #endif
134 #endif
135
136 #ifdef FAST_IPSEC
137 #include <netproto/ipsec/ipsec.h>
138 #ifdef INET6
139 #include <netproto/ipsec/ipsec6.h>
140 #endif
141 #define IPSEC
142 #endif
143
144 #include <sys/md5.h>
145 #include <machine/smp.h>
146
147 #include <sys/msgport2.h>
148 #include <sys/mplock2.h>
149 #include <net/netmsg2.h>
150
151 #if !defined(KTR_TCP)
152 #define KTR_TCP         KTR_ALL
153 #endif
154 KTR_INFO_MASTER(tcp);
155 /*
156 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, rxmsg, 0, "tcp getmsg", 0);
157 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, wait, 1, "tcp waitmsg", 0);
158 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, delayed, 2, "tcp execute delayed ops", 0);
159 */
160 #define logtcp(name)    KTR_LOG(tcp_ ## name)
161
162 struct inpcbinfo tcbinfo[MAXCPU];
163 struct tcpcbackqhead tcpcbackq[MAXCPU];
164
165 int tcp_mssdflt = TCP_MSS;
166 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW,
167     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
168
169 #ifdef INET6
170 int tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
171 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt, CTLFLAG_RW,
172     &tcp_v6mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
173 #endif
174
175 /*
176  * Minimum MSS we accept and use. This prevents DoS attacks where
177  * we are forced to a ridiculous low MSS like 20 and send hundreds
178  * of packets instead of one. The effect scales with the available
179  * bandwidth and quickly saturates the CPU and network interface
180  * with packet generation and sending. Set to zero to disable MINMSS
181  * checking. This setting prevents us from sending too small packets.
182  */
183 int tcp_minmss = TCP_MINMSS;
184 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, minmss, CTLFLAG_RW,
185     &tcp_minmss , 0, "Minmum TCP Maximum Segment Size");
186
187 #if 0
188 static int tcp_rttdflt = TCPTV_SRTTDFLT / PR_SLOWHZ;
189 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_RTTDFLT, rttdflt, CTLFLAG_RW,
190     &tcp_rttdflt, 0, "Default maximum TCP Round Trip Time");
191 #endif
192
193 int tcp_do_rfc1323 = 1;
194 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW,
195     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
196
197 static int tcp_tcbhashsize = 0;
198 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RD,
199      &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control block hashtable");
200
201 static int do_tcpdrain = 1;
202 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW, &do_tcpdrain, 0,
203      "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
204
205 static int icmp_may_rst = 1;
206 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW, &icmp_may_rst, 0,
207     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
208
209 static int tcp_isn_reseed_interval = 0;
210 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
211     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
212
213 /*
214  * TCP bandwidth limiting sysctls.  The inflight limiter is now turned on
215  * by default, but with generous values which should allow maximal
216  * bandwidth.  In particular, the slop defaults to 50 (5 packets).
217  *
218  * The reason for doing this is that the limiter is the only mechanism we
219  * have which seems to do a really good job preventing receiver RX rings
220  * on network interfaces from getting blown out.  Even though GigE/10GigE
221  * is supposed to flow control it looks like either it doesn't actually
222  * do it or Open Source drivers do not properly enable it.
223  *
224  * People using the limiter to reduce bottlenecks on slower WAN connections
225  * should set the slop to 20 (2 packets).
226  */
227 static int tcp_inflight_enable = 1;
228 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_enable, CTLFLAG_RW,
229     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
230
231 static int tcp_inflight_debug = 0;
232 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_debug, CTLFLAG_RW,
233     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
234
235 static int tcp_inflight_min = 6144;
236 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_min, CTLFLAG_RW,
237     &tcp_inflight_min, 0, "Lower bound for TCP inflight window");
238
239 static int tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
240 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_max, CTLFLAG_RW,
241     &tcp_inflight_max, 0, "Upper bound for TCP inflight window");
242
243 static int tcp_inflight_stab = 50;
244 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_stab, CTLFLAG_RW,
245     &tcp_inflight_stab, 0, "Slop in maximal packets / 10 (20 = 3 packets)");
246
247 static MALLOC_DEFINE(M_TCPTEMP, "tcptemp", "TCP Templates for Keepalives");
248 static struct malloc_pipe tcptemp_mpipe;
249
250 static void tcp_willblock(void);
251 static void tcp_notify (struct inpcb *, int);
252
253 struct tcp_stats tcpstats_percpu[MAXCPU];
254 #ifdef SMP
255 static int
256 sysctl_tcpstats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
257 {
258         int cpu, error = 0;
259
260         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
261                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, &tcpstats_percpu[cpu],
262                                         sizeof(struct tcp_stats))))
263                         break;
264                 if ((error = SYSCTL_IN(req, &tcpstats_percpu[cpu],
265                                        sizeof(struct tcp_stats))))
266                         break;
267         }
268
269         return (error);
270 }
271 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
272     0, 0, sysctl_tcpstats, "S,tcp_stats", "TCP statistics");
273 #else
274 SYSCTL_STRUCT(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, CTLFLAG_RW,
275     &tcpstat, tcp_stats, "TCP statistics");
276 #endif
277
278 /*
279  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
280  *
281  * Note that this can be overridden by the kernel environment
282  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
283  */
284 #ifndef TCBHASHSIZE
285 #define TCBHASHSIZE     512
286 #endif
287
288 /*
289  * This is the actual shape of what we allocate using the zone
290  * allocator.  Doing it this way allows us to protect both structures
291  * using the same generation count, and also eliminates the overhead
292  * of allocating tcpcbs separately.  By hiding the structure here,
293  * we avoid changing most of the rest of the code (although it needs
294  * to be changed, eventually, for greater efficiency).
295  */
296 #define ALIGNMENT       32
297 #define ALIGNM1         (ALIGNMENT - 1)
298 struct  inp_tp {
299         union {
300                 struct  inpcb inp;
301                 char    align[(sizeof(struct inpcb) + ALIGNM1) & ~ALIGNM1];
302         } inp_tp_u;
303         struct  tcpcb tcb;
304         struct  tcp_callout inp_tp_rexmt;
305         struct  tcp_callout inp_tp_persist;
306         struct  tcp_callout inp_tp_keep;
307         struct  tcp_callout inp_tp_2msl;
308         struct  tcp_callout inp_tp_delack;
309         struct  netmsg_tcp_timer inp_tp_timermsg;
310 };
311 #undef ALIGNMENT
312 #undef ALIGNM1
313
314 /*
315  * Tcp initialization
316  */
317 void
318 tcp_init(void)
319 {
320         struct inpcbinfo *ticb;
321         int hashsize = TCBHASHSIZE;
322         int cpu;
323
324         /*
325          * note: tcptemp is used for keepalives, and it is ok for an
326          * allocation to fail so do not specify MPF_INT.
327          */
328         mpipe_init(&tcptemp_mpipe, M_TCPTEMP, sizeof(struct tcptemp),
329                     25, -1, 0, NULL);
330
331         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
332         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
333         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
334         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
335         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
336         tcp_msl = TCPTV_MSL;
337         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
338         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
339
340         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
341         if (!powerof2(hashsize)) {
342                 kprintf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
343                 hashsize = 512; /* safe default */
344         }
345         tcp_tcbhashsize = hashsize;
346
347         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
348                 ticb = &tcbinfo[cpu];
349                 in_pcbinfo_init(ticb);
350                 ticb->cpu = cpu;
351                 ticb->hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
352                                           &ticb->hashmask);
353                 ticb->porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
354                                               &ticb->porthashmask);
355                 ticb->wildcardhashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
356                                                   &ticb->wildcardhashmask);
357                 ticb->ipi_size = sizeof(struct inp_tp);
358                 TAILQ_INIT(&tcpcbackq[cpu]);
359         }
360
361         tcp_reass_maxseg = nmbclusters / 16;
362         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.reass.maxsegments", &tcp_reass_maxseg);
363
364 #ifdef INET6
365 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
366 #else
367 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
368 #endif
369         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
370                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
371         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
372                 panic("tcp_init");
373 #undef TCP_MINPROTOHDR
374
375         /*
376          * Initialize TCP statistics counters for each CPU.
377          */
378 #ifdef SMP
379         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
380                 bzero(&tcpstats_percpu[cpu], sizeof(struct tcp_stats));
381         }
382 #else
383         bzero(&tcpstat, sizeof(struct tcp_stats));
384 #endif
385
386         syncache_init();
387         netisr_register_rollup(tcp_willblock);
388 }
389
390 static void
391 tcp_willblock(void)
392 {
393         struct tcpcb *tp;
394         int cpu = mycpu->gd_cpuid;
395
396         while ((tp = TAILQ_FIRST(&tcpcbackq[cpu])) != NULL) {
397                 KKASSERT(tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ);
398                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
399                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[cpu], tp, t_outputq);
400                 tcp_output(tp);
401         }
402 }
403
404 /*
405  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
406  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
407  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
408  */
409 void
410 tcp_fillheaders(struct tcpcb *tp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
411 {
412         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
413         struct tcphdr *tcp_hdr = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
414
415 #ifdef INET6
416         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
417                 struct ip6_hdr *ip6;
418
419                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
420                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
421                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
422                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
423                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
424                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
425                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
426                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
427                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
428                 tcp_hdr->th_sum = 0;
429         } else
430 #endif
431         {
432                 struct ip *ip = (struct ip *) ip_ptr;
433
434                 ip->ip_vhl = IP_VHL_BORING;
435                 ip->ip_tos = 0;
436                 ip->ip_len = 0;
437                 ip->ip_id = 0;
438                 ip->ip_off = 0;
439                 ip->ip_ttl = 0;
440                 ip->ip_sum = 0;
441                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
442                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
443                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
444                 tcp_hdr->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr,
445                                     ip->ip_dst.s_addr,
446                                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP));
447         }
448
449         tcp_hdr->th_sport = inp->inp_lport;
450         tcp_hdr->th_dport = inp->inp_fport;
451         tcp_hdr->th_seq = 0;
452         tcp_hdr->th_ack = 0;
453         tcp_hdr->th_x2 = 0;
454         tcp_hdr->th_off = 5;
455         tcp_hdr->th_flags = 0;
456         tcp_hdr->th_win = 0;
457         tcp_hdr->th_urp = 0;
458 }
459
460 /*
461  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
462  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
463  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
464  */
465 struct tcptemp *
466 tcp_maketemplate(struct tcpcb *tp)
467 {
468         struct tcptemp *tmp;
469
470         if ((tmp = mpipe_alloc_nowait(&tcptemp_mpipe)) == NULL)
471                 return (NULL);
472         tcp_fillheaders(tp, &tmp->tt_ipgen, &tmp->tt_t);
473         return (tmp);
474 }
475
476 void
477 tcp_freetemplate(struct tcptemp *tmp)
478 {
479         mpipe_free(&tcptemp_mpipe, tmp);
480 }
481
482 /*
483  * Send a single message to the TCP at address specified by
484  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
485  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
486  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
487  * template for a connection.  If flags are given then we send
488  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
489  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
490  *
491  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
492  * segment are as specified by the parameters.
493  *
494  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
495  */
496 void
497 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
498             tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
499 {
500         int tlen;
501         int win = 0;
502         struct route *ro = NULL;
503         struct route sro;
504         struct ip *ip = ipgen;
505         struct tcphdr *nth;
506         int ipflags = 0;
507         struct route_in6 *ro6 = NULL;
508         struct route_in6 sro6;
509         struct ip6_hdr *ip6 = ipgen;
510         boolean_t use_tmpro = TRUE;
511 #ifdef INET6
512         boolean_t isipv6 = (IP_VHL_V(ip->ip_vhl) == 6);
513 #else
514         const boolean_t isipv6 = FALSE;
515 #endif
516
517         if (tp != NULL) {
518                 if (!(flags & TH_RST)) {
519                         win = ssb_space(&tp->t_inpcb->inp_socket->so_rcv);
520                         if (win < 0)
521                                 win = 0;
522                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
523                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
524                 }
525                 /*
526                  * Don't use the route cache of a listen socket,
527                  * it is not MPSAFE; use temporary route cache.
528                  */
529                 if (tp->t_state != TCPS_LISTEN) {
530                         if (isipv6)
531                                 ro6 = &tp->t_inpcb->in6p_route;
532                         else
533                                 ro = &tp->t_inpcb->inp_route;
534                         use_tmpro = FALSE;
535                 }
536         }
537         if (use_tmpro) {
538                 if (isipv6) {
539                         ro6 = &sro6;
540                         bzero(ro6, sizeof *ro6);
541                 } else {
542                         ro = &sro;
543                         bzero(ro, sizeof *ro);
544                 }
545         }
546         if (m == NULL) {
547                 m = m_gethdr(MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
548                 if (m == NULL)
549                         return;
550                 tlen = 0;
551                 m->m_data += max_linkhdr;
552                 if (isipv6) {
553                         bcopy(ip6, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip6_hdr));
554                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
555                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
556                 } else {
557                         bcopy(ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
558                         ip = mtod(m, struct ip *);
559                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
560                 }
561                 bcopy(th, nth, sizeof(struct tcphdr));
562                 flags = TH_ACK;
563         } else {
564                 m_freem(m->m_next);
565                 m->m_next = NULL;
566                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
567                 /* m_len is set later */
568                 tlen = 0;
569 #define xchg(a, b, type) { type t; t = a; a = b; b = t; }
570                 if (isipv6) {
571                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
572                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
573                 } else {
574                         xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
575                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
576                 }
577                 if (th != nth) {
578                         /*
579                          * this is usually a case when an extension header
580                          * exists between the IPv6 header and the
581                          * TCP header.
582                          */
583                         nth->th_sport = th->th_sport;
584                         nth->th_dport = th->th_dport;
585                 }
586                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
587 #undef xchg
588         }
589         if (isipv6) {
590                 ip6->ip6_flow = 0;
591                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
592                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
593                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof(struct tcphdr) + tlen));
594                 tlen += sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
595         } else {
596                 tlen += sizeof(struct tcpiphdr);
597                 ip->ip_len = tlen;
598                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
599         }
600         m->m_len = tlen;
601         m->m_pkthdr.len = tlen;
602         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
603         nth->th_seq = htonl(seq);
604         nth->th_ack = htonl(ack);
605         nth->th_x2 = 0;
606         nth->th_off = sizeof(struct tcphdr) >> 2;
607         nth->th_flags = flags;
608         if (tp != NULL)
609                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
610         else
611                 nth->th_win = htons((u_short)win);
612         nth->th_urp = 0;
613         if (isipv6) {
614                 nth->th_sum = 0;
615                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
616                                         sizeof(struct ip6_hdr),
617                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
618                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp ? tp->t_inpcb : NULL,
619                                                (ro6 && ro6->ro_rt) ?
620                                                 ro6->ro_rt->rt_ifp : NULL);
621         } else {
622                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
623                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
624                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
625                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
626         }
627 #ifdef TCPDEBUG
628         if (tp == NULL || (tp->t_inpcb->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
629                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
630 #endif
631         if (isipv6) {
632                 ip6_output(m, NULL, ro6, ipflags, NULL, NULL,
633                            tp ? tp->t_inpcb : NULL);
634                 if ((ro6 == &sro6) && (ro6->ro_rt != NULL)) {
635                         RTFREE(ro6->ro_rt);
636                         ro6->ro_rt = NULL;
637                 }
638         } else {
639                 ipflags |= IP_DEBUGROUTE;
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         tp->tt_rexmt = &it->inp_tp_rexmt;
673         tp->tt_persist = &it->inp_tp_persist;
674         tp->tt_keep = &it->inp_tp_keep;
675         tp->tt_2msl = &it->inp_tp_2msl;
676         tp->tt_delack = &it->inp_tp_delack;
677         tcp_inittimers(tp);
678
679         /*
680          * Zero out timer message.  We don't create it here,
681          * since the current CPU may not be the owner of this
682          * inpcb.
683          */
684         tp->tt_msg = &it->inp_tp_timermsg;
685         bzero(tp->tt_msg, sizeof(*tp->tt_msg));
686
687         if (tcp_do_rfc1323)
688                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE | TF_REQ_TSTMP);
689         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
690         tp->t_state = TCPS_CLOSED;
691         /*
692          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
693          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
694          * reasonable initial retransmit time.
695          */
696         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
697         tp->t_rttvar =
698             ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
699         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
700         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
701         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
702         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
703         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
704         tp->t_rcvtime = ticks;
705         /*
706          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
707          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
708          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
709          */
710         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
711         inp->inp_ppcb = tp;
712         tcp_sack_tcpcb_init(tp);
713         return (tp);            /* XXX */
714 }
715
716 /*
717  * Drop a TCP connection, reporting the specified error.
718  * If connection is synchronized, then send a RST to peer.
719  */
720 struct tcpcb *
721 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int error)
722 {
723         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
724
725         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
726                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
727                 tcp_output(tp);
728                 tcpstat.tcps_drops++;
729         } else
730                 tcpstat.tcps_conndrops++;
731         if (error == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
732                 error = tp->t_softerror;
733         so->so_error = error;
734         return (tcp_close(tp));
735 }
736
737 #ifdef SMP
738
739 struct netmsg_remwildcard {
740         struct netmsg           nm_netmsg;
741         struct inpcb            *nm_inp;
742         struct inpcbinfo        *nm_pcbinfo;
743 #if defined(INET6)
744         int                     nm_isinet6;
745 #else
746         int                     nm_unused01;
747 #endif
748 };
749
750 /*
751  * Wildcard inpcb's on SMP boxes must be removed from all cpus before the
752  * inp can be detached.  We do this by cycling through the cpus, ending up
753  * on the cpu controlling the inp last and then doing the disconnect.
754  */
755 static void
756 in_pcbremwildcardhash_handler(struct netmsg *msg0)
757 {
758         struct netmsg_remwildcard *msg = (struct netmsg_remwildcard *)msg0;
759         int cpu;
760
761         cpu = msg->nm_pcbinfo->cpu;
762
763         if (cpu == msg->nm_inp->inp_pcbinfo->cpu) {
764                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
765 #ifdef INET6
766                 if (msg->nm_isinet6)
767                         in6_pcbdetach(msg->nm_inp);
768                 else
769 #endif
770                         in_pcbdetach(msg->nm_inp);
771                 lwkt_replymsg(&msg->nm_netmsg.nm_lmsg, 0);
772         } else {
773                 in_pcbremwildcardhash_oncpu(msg->nm_inp, msg->nm_pcbinfo);
774                 cpu = (cpu + 1) % ncpus2;
775                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
776                 lwkt_forwardmsg(cpu_portfn(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
777         }
778 }
779
780 #endif
781
782 /*
783  * Close a TCP control block:
784  *      discard all space held by the tcp
785  *      discard internet protocol block
786  *      wake up any sleepers
787  */
788 struct tcpcb *
789 tcp_close(struct tcpcb *tp)
790 {
791         struct tseg_qent *q;
792         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
793         struct socket *so = inp->inp_socket;
794         struct rtentry *rt;
795         boolean_t dosavessthresh;
796 #ifdef SMP
797         int cpu;
798 #endif
799 #ifdef INET6
800         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
801         boolean_t isafinet6 = (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6) != 0);
802 #else
803         const boolean_t isipv6 = FALSE;
804 #endif
805
806         /*
807          * The tp is not instantly destroyed in the wildcard case.  Setting
808          * the state to TCPS_TERMINATING will prevent the TCP stack from
809          * messing with it, though it should be noted that this change may
810          * not take effect on other cpus until we have chained the wildcard
811          * hash removal.
812          *
813          * XXX we currently depend on the BGL to synchronize the tp->t_state
814          * update and prevent other tcp protocol threads from accepting new
815          * connections on the listen socket we might be trying to close down.
816          */
817         KKASSERT(tp->t_state != TCPS_TERMINATING);
818         tp->t_state = TCPS_TERMINATING;
819
820         /*
821          * Make sure that all of our timers are stopped before we
822          * delete the PCB.  For listen TCP socket (tp->tt_msg == NULL),
823          * timers are never used.  If timer message is never created
824          * (tp->tt_msg->tt_tcb == NULL), timers are never used too.
825          */
826         if (tp->tt_msg != NULL && tp->tt_msg->tt_tcb != NULL) {
827                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_rexmt);
828                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_persist);
829                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_keep);
830                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_2msl);
831                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_delack);
832         }
833
834         if (tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ) {
835                 KKASSERT(tp->tt_cpu == mycpu->gd_cpuid);
836                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[tp->tt_cpu], tp, t_outputq);
837                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
838         }
839
840         /*
841          * If we got enough samples through the srtt filter,
842          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
843          * 'Enough' is arbitrarily defined as the 16 samples.
844          * 16 samples is enough for the srtt filter to converge
845          * to within 5% of the correct value; fewer samples and
846          * we could save a very bogus rtt.
847          *
848          * Don't update the default route's characteristics and don't
849          * update anything that the user "locked".
850          */
851         if (tp->t_rttupdated >= 16) {
852                 u_long i = 0;
853
854                 if (isipv6) {
855                         struct sockaddr_in6 *sin6;
856
857                         if ((rt = inp->in6p_route.ro_rt) == NULL)
858                                 goto no_valid_rt;
859                         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)rt_key(rt);
860                         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&sin6->sin6_addr))
861                                 goto no_valid_rt;
862                 } else
863                         if ((rt = inp->inp_route.ro_rt) == NULL ||
864                             ((struct sockaddr_in *)rt_key(rt))->
865                              sin_addr.s_addr == INADDR_ANY)
866                                 goto no_valid_rt;
867
868                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTT)) {
869                         i = tp->t_srtt * (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTT_SCALE));
870                         if (rt->rt_rmx.rmx_rtt && i)
871                                 /*
872                                  * filter this update to half the old & half
873                                  * the new values, converting scale.
874                                  * See route.h and tcp_var.h for a
875                                  * description of the scaling constants.
876                                  */
877                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt =
878                                     (rt->rt_rmx.rmx_rtt + i) / 2;
879                         else
880                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt = i;
881                         tcpstat.tcps_cachedrtt++;
882                 }
883                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTTVAR)) {
884                         i = tp->t_rttvar *
885                             (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTTVAR_SCALE));
886                         if (rt->rt_rmx.rmx_rttvar && i)
887                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar =
888                                     (rt->rt_rmx.rmx_rttvar + i) / 2;
889                         else
890                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar = i;
891                         tcpstat.tcps_cachedrttvar++;
892                 }
893                 /*
894                  * The old comment here said:
895                  * update the pipelimit (ssthresh) if it has been updated
896                  * already or if a pipesize was specified & the threshhold
897                  * got below half the pipesize.  I.e., wait for bad news
898                  * before we start updating, then update on both good
899                  * and bad news.
900                  *
901                  * But we want to save the ssthresh even if no pipesize is
902                  * specified explicitly in the route, because such
903                  * connections still have an implicit pipesize specified
904                  * by the global tcp_sendspace.  In the absence of a reliable
905                  * way to calculate the pipesize, it will have to do.
906                  */
907                 i = tp->snd_ssthresh;
908                 if (rt->rt_rmx.rmx_sendpipe != 0)
909                         dosavessthresh = (i < rt->rt_rmx.rmx_sendpipe/2);
910                 else
911                         dosavessthresh = (i < so->so_snd.ssb_hiwat/2);
912                 if (dosavessthresh ||
913                     (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_SSTHRESH) && (i != 0) &&
914                      (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh != 0))) {
915                         /*
916                          * convert the limit from user data bytes to
917                          * packets then to packet data bytes.
918                          */
919                         i = (i + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
920                         if (i < 2)
921                                 i = 2;
922                         i *= tp->t_maxseg +
923                              (isipv6 ?
924                               sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
925                               sizeof(struct tcpiphdr));
926                         if (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh)
927                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh =
928                                     (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh + i) / 2;
929                         else
930                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh = i;
931                         tcpstat.tcps_cachedssthresh++;
932                 }
933         }
934
935 no_valid_rt:
936         /* free the reassembly queue, if any */
937         while((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
938                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
939                 m_freem(q->tqe_m);
940                 FREE(q, M_TSEGQ);
941                 atomic_add_int(&tcp_reass_qsize, -1);
942         }
943         /* throw away SACK blocks in scoreboard*/
944         if (TCP_DO_SACK(tp))
945                 tcp_sack_cleanup(&tp->scb);
946
947         inp->inp_ppcb = NULL;
948         soisdisconnected(so);
949         /* note: pcb detached later on */
950
951         tcp_destroy_timermsg(tp);
952         if (tp->t_flags & TF_SYNCACHE)
953                 syncache_destroy(tp);
954
955         /*
956          * Discard the inp.  In the SMP case a wildcard inp's hash (created
957          * by a listen socket or an INADDR_ANY udp socket) is replicated
958          * for each protocol thread and must be removed in the context of
959          * that thread.  This is accomplished by chaining the message
960          * through the cpus.
961          *
962          * If the inp is not wildcarded we simply detach, which will remove
963          * the any hashes still present for this inp.
964          */
965 #ifdef SMP
966         if (inp->inp_flags & INP_WILDCARD_MP) {
967                 struct netmsg_remwildcard *msg;
968
969                 cpu = (inp->inp_pcbinfo->cpu + 1) % ncpus2;
970                 msg = kmalloc(sizeof(struct netmsg_remwildcard),
971                               M_LWKTMSG, M_INTWAIT);
972                 netmsg_init(&msg->nm_netmsg, NULL, &netisr_afree_rport,
973                             0, in_pcbremwildcardhash_handler);
974 #ifdef INET6
975                 msg->nm_isinet6 = isafinet6;
976 #endif
977                 msg->nm_inp = inp;
978                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
979                 lwkt_sendmsg(cpu_portfn(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
980         } else
981 #endif
982         {
983                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
984 #ifdef INET6
985                 if (isafinet6)
986                         in6_pcbdetach(inp);
987                 else
988 #endif
989                         in_pcbdetach(inp);
990         }
991         tcpstat.tcps_closed++;
992         return (NULL);
993 }
994
995 static __inline void
996 tcp_drain_oncpu(struct inpcbhead *head)
997 {
998         struct inpcb *marker;
999         struct inpcb *inpb;
1000         struct tcpcb *tcpb;
1001         struct tseg_qent *te;
1002
1003         /*
1004          * Allows us to block while running the list
1005          */
1006         marker = kmalloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1007         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1008         LIST_INSERT_HEAD(head, marker, inp_list);
1009
1010         while ((inpb = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL) {
1011                 if ((inpb->inp_flags & INP_PLACEMARKER) == 0 &&
1012                     (tcpb = intotcpcb(inpb)) != NULL &&
1013                     (te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq)) != NULL) {
1014                         LIST_REMOVE(te, tqe_q);
1015                         m_freem(te->tqe_m);
1016                         FREE(te, M_TSEGQ);
1017                         atomic_add_int(&tcp_reass_qsize, -1);
1018                         /* retry */
1019                 } else {
1020                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1021                         LIST_INSERT_AFTER(inpb, marker, inp_list);
1022                 }
1023         }
1024         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1025         kfree(marker, M_TEMP);
1026 }
1027
1028 #ifdef SMP
1029 struct netmsg_tcp_drain {
1030         struct netmsg           nm_netmsg;
1031         struct inpcbhead        *nm_head;
1032 };
1033
1034 static void
1035 tcp_drain_handler(netmsg_t netmsg)
1036 {
1037         struct netmsg_tcp_drain *nm = (void *)netmsg;
1038
1039         tcp_drain_oncpu(nm->nm_head);
1040         lwkt_replymsg(&nm->nm_netmsg.nm_lmsg, 0);
1041 }
1042 #endif
1043
1044 void
1045 tcp_drain(void)
1046 {
1047 #ifdef SMP
1048         int cpu;
1049 #endif
1050
1051         if (!do_tcpdrain)
1052                 return;
1053
1054         /*
1055          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
1056          * if there is one...
1057          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
1058          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
1059          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
1060          *      useful.
1061          */
1062 #ifdef SMP
1063         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1064                 struct netmsg_tcp_drain *msg;
1065
1066                 if (cpu == mycpu->gd_cpuid) {
1067                         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[cpu].pcblisthead);
1068                 } else {
1069                         msg = kmalloc(sizeof(struct netmsg_tcp_drain),
1070                                     M_LWKTMSG, M_NOWAIT);
1071                         if (msg == NULL)
1072                                 continue;
1073                         netmsg_init(&msg->nm_netmsg, NULL, &netisr_afree_rport,
1074                                     0, tcp_drain_handler);
1075                         msg->nm_head = &tcbinfo[cpu].pcblisthead;
1076                         lwkt_sendmsg(cpu_portfn(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
1077                 }
1078         }
1079 #else
1080         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[0].pcblisthead);
1081 #endif
1082 }
1083
1084 /*
1085  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
1086  * store error as soft error, but wake up user
1087  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
1088  *
1089  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
1090  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
1091  */
1092 static void
1093 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
1094 {
1095         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1096
1097         /*
1098          * Ignore some errors if we are hooked up.
1099          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
1100          * and receives a second error, give up now.  This is better
1101          * than waiting a long time to establish a connection that
1102          * can never complete.
1103          */
1104         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1105              (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
1106               error == EHOSTDOWN)) {
1107                 return;
1108         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
1109             tp->t_softerror)
1110                 tcp_drop(tp, error);
1111         else
1112                 tp->t_softerror = error;
1113 #if 0
1114         wakeup(&so->so_timeo);
1115         sorwakeup(so);
1116         sowwakeup(so);
1117 #endif
1118 }
1119
1120 static int
1121 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1122 {
1123         int error, i, n;
1124         struct inpcb *marker;
1125         struct inpcb *inp;
1126         inp_gen_t gencnt;
1127         globaldata_t gd;
1128         int origcpu, ccpu;
1129
1130         error = 0;
1131         n = 0;
1132
1133         /*
1134          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
1135          * resource-intensive to repeat twice on every request.
1136          */
1137         if (req->oldptr == NULL) {
1138                 for (ccpu = 0; ccpu < ncpus; ++ccpu) {
1139                         gd = globaldata_find(ccpu);
1140                         n += tcbinfo[gd->gd_cpuid].ipi_count;
1141                 }
1142                 req->oldidx = (n + n/8 + 10) * sizeof(struct xtcpcb);
1143                 return (0);
1144         }
1145
1146         if (req->newptr != NULL)
1147                 return (EPERM);
1148
1149         marker = kmalloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1150         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1151
1152         /*
1153          * OK, now we're committed to doing something.  Run the inpcb list
1154          * for each cpu in the system and construct the output.  Use a
1155          * list placemarker to deal with list changes occuring during
1156          * copyout blockages (but otherwise depend on being on the correct
1157          * cpu to avoid races).
1158          */
1159         origcpu = mycpu->gd_cpuid;
1160         for (ccpu = 1; ccpu <= ncpus && error == 0; ++ccpu) {
1161                 globaldata_t rgd;
1162                 caddr_t inp_ppcb;
1163                 struct xtcpcb xt;
1164                 int cpu_id;
1165
1166                 cpu_id = (origcpu + ccpu) % ncpus;
1167                 if ((smp_active_mask & (1 << cpu_id)) == 0)
1168                         continue;
1169                 rgd = globaldata_find(cpu_id);
1170                 lwkt_setcpu_self(rgd);
1171
1172                 gencnt = tcbinfo[cpu_id].ipi_gencnt;
1173                 n = tcbinfo[cpu_id].ipi_count;
1174
1175                 LIST_INSERT_HEAD(&tcbinfo[cpu_id].pcblisthead, marker, inp_list);
1176                 i = 0;
1177                 while ((inp = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL && i < n) {
1178                         /*
1179                          * process a snapshot of pcbs, ignoring placemarkers
1180                          * and using our own to allow SYSCTL_OUT to block.
1181                          */
1182                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1183                         LIST_INSERT_AFTER(inp, marker, inp_list);
1184
1185                         if (inp->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1186                                 continue;
1187                         if (inp->inp_gencnt > gencnt)
1188                                 continue;
1189                         if (prison_xinpcb(req->td, inp))
1190                                 continue;
1191
1192                         xt.xt_len = sizeof xt;
1193                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
1194                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
1195                         if (inp_ppcb != NULL)
1196                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1197                         else
1198                                 bzero(&xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1199                         if (inp->inp_socket)
1200                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
1201                         if ((error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt)) != 0)
1202                                 break;
1203                         ++i;
1204                 }
1205                 LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1206                 if (error == 0 && i < n) {
1207                         bzero(&xt, sizeof xt);
1208                         xt.xt_len = sizeof xt;
1209                         while (i < n) {
1210                                 error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
1211                                 if (error)
1212                                         break;
1213                                 ++i;
1214                         }
1215                 }
1216         }
1217
1218         /*
1219          * Make sure we are on the same cpu we were on originally, since
1220          * higher level callers expect this.  Also don't pollute caches with
1221          * migrated userland data by (eventually) returning to userland
1222          * on a different cpu.
1223          */
1224         lwkt_setcpu_self(globaldata_find(origcpu));
1225         kfree(marker, M_TEMP);
1226         return (error);
1227 }
1228
1229 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1230             tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1231
1232 static int
1233 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1234 {
1235         struct sockaddr_in addrs[2];
1236         struct inpcb *inp;
1237         int cpu;
1238         int error;
1239
1240         error = priv_check(req->td, PRIV_ROOT);
1241         if (error != 0)
1242                 return (error);
1243         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1244         if (error != 0)
1245                 return (error);
1246         crit_enter();
1247         cpu = tcp_addrcpu(addrs[1].sin_addr.s_addr, addrs[1].sin_port,
1248             addrs[0].sin_addr.s_addr, addrs[0].sin_port);
1249         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], addrs[1].sin_addr,
1250             addrs[1].sin_port, addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1251         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1252                 error = ENOENT;
1253                 goto out;
1254         }
1255         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1256 out:
1257         crit_exit();
1258         return (error);
1259 }
1260
1261 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1262     0, 0, tcp_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP connection");
1263
1264 #ifdef INET6
1265 static int
1266 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1267 {
1268         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1269         struct inpcb *inp;
1270         int error;
1271         boolean_t mapped = FALSE;
1272
1273         error = priv_check(req->td, PRIV_ROOT);
1274         if (error != 0)
1275                 return (error);
1276         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1277         if (error != 0)
1278                 return (error);
1279         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1280                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1281                         mapped = TRUE;
1282                 else
1283                         return (EINVAL);
1284         }
1285         crit_enter();
1286         if (mapped) {
1287                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1288                     *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1289                     addrs[1].sin6_port,
1290                     *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1291                     addrs[0].sin6_port,
1292                     0, NULL);
1293         } else {
1294                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1295                     &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1296                     &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port,
1297                     0, NULL);
1298         }
1299         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1300                 error = ENOENT;
1301                 goto out;
1302         }
1303         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1304 out:
1305         crit_exit();
1306         return (error);
1307 }
1308
1309 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1310             0, 0,
1311             tcp6_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP6 connection");
1312 #endif
1313
1314 struct netmsg_tcp_notify {
1315         struct netmsg   nm_nmsg;
1316         void            (*nm_notify)(struct inpcb *, int);
1317         struct in_addr  nm_faddr;
1318         int             nm_arg;
1319 };
1320
1321 static void
1322 tcp_notifyall_oncpu(struct netmsg *netmsg)
1323 {
1324         struct netmsg_tcp_notify *nmsg = (struct netmsg_tcp_notify *)netmsg;
1325         int nextcpu;
1326
1327         in_pcbnotifyall(&tcbinfo[mycpuid].pcblisthead, nmsg->nm_faddr,
1328                         nmsg->nm_arg, nmsg->nm_notify);
1329
1330         nextcpu = mycpuid + 1;
1331         if (nextcpu < ncpus2)
1332                 lwkt_forwardmsg(cpu_portfn(nextcpu), &netmsg->nm_lmsg);
1333         else
1334                 lwkt_replymsg(&netmsg->nm_lmsg, 0);
1335 }
1336
1337 void
1338 tcp_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *vip)
1339 {
1340         struct ip *ip = vip;
1341         struct tcphdr *th;
1342         struct in_addr faddr;
1343         struct inpcb *inp;
1344         struct tcpcb *tp;
1345         void (*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1346         tcp_seq icmpseq;
1347         int arg, cpu;
1348
1349         if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0) {
1350                 return;
1351         }
1352
1353         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1354         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1355                 return;
1356
1357         arg = inetctlerrmap[cmd];
1358         if (cmd == PRC_QUENCH) {
1359                 notify = tcp_quench;
1360         } else if (icmp_may_rst &&
1361                    (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1362                     cmd == PRC_UNREACH_PORT ||
1363                     cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) &&
1364                    ip != NULL) {
1365                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1366         } else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1367                 struct icmp *icmp = (struct icmp *)
1368                     ((caddr_t)ip - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1369
1370                 arg = ntohs(icmp->icmp_nextmtu);
1371                 notify = tcp_mtudisc;
1372         } else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd)) {
1373                 ip = NULL;
1374                 notify = in_rtchange;
1375         } else if (cmd == PRC_HOSTDEAD) {
1376                 ip = NULL;
1377         }
1378
1379         if (ip != NULL) {
1380                 crit_enter();
1381                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip +
1382                                        (IP_VHL_HL(ip->ip_vhl) << 2));
1383                 cpu = tcp_addrcpu(faddr.s_addr, th->th_dport,
1384                                   ip->ip_src.s_addr, th->th_sport);
1385                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], faddr, th->th_dport,
1386                                         ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1387                 if ((inp != NULL) && (inp->inp_socket != NULL)) {
1388                         icmpseq = htonl(th->th_seq);
1389                         tp = intotcpcb(inp);
1390                         if (SEQ_GEQ(icmpseq, tp->snd_una) &&
1391                             SEQ_LT(icmpseq, tp->snd_max))
1392                                 (*notify)(inp, arg);
1393                 } else {
1394                         struct in_conninfo inc;
1395
1396                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1397                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1398                         inc.inc_faddr = faddr;
1399                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1400 #ifdef INET6
1401                         inc.inc_isipv6 = 0;
1402 #endif
1403                         syncache_unreach(&inc, th);
1404                 }
1405                 crit_exit();
1406         } else {
1407                 struct netmsg_tcp_notify nmsg;
1408
1409                 KKASSERT(&curthread->td_msgport == cpu_portfn(0));
1410                 netmsg_init(&nmsg.nm_nmsg, NULL, &curthread->td_msgport,
1411                             0, tcp_notifyall_oncpu);
1412                 nmsg.nm_faddr = faddr;
1413                 nmsg.nm_arg = arg;
1414                 nmsg.nm_notify = notify;
1415
1416                 lwkt_domsg(cpu_portfn(0), &nmsg.nm_nmsg.nm_lmsg, 0);
1417         }
1418 }
1419
1420 #ifdef INET6
1421 void
1422 tcp6_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *d)
1423 {
1424         struct tcphdr th;
1425         void (*notify) (struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1426         struct ip6_hdr *ip6;
1427         struct mbuf *m;
1428         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1429         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1430         int off;
1431         struct tcp_portonly {
1432                 u_int16_t th_sport;
1433                 u_int16_t th_dport;
1434         } *thp;
1435         int arg;
1436
1437         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1438             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1439                 return;
1440
1441         arg = 0;
1442         if (cmd == PRC_QUENCH)
1443                 notify = tcp_quench;
1444         else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1445                 struct ip6ctlparam *ip6cp = d;
1446                 struct icmp6_hdr *icmp6 = ip6cp->ip6c_icmp6;
1447
1448                 arg = ntohl(icmp6->icmp6_mtu);
1449                 notify = tcp_mtudisc;
1450         } else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1451                  ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0)) {
1452                 return;
1453         }
1454
1455         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1456         if (d != NULL) {
1457                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1458                 m = ip6cp->ip6c_m;
1459                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1460                 off = ip6cp->ip6c_off;
1461                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1462         } else {
1463                 m = NULL;
1464                 ip6 = NULL;
1465                 off = 0;        /* fool gcc */
1466                 sa6_src = &sa6_any;
1467         }
1468
1469         if (ip6 != NULL) {
1470                 struct in_conninfo inc;
1471                 /*
1472                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1473                  * M and OFF are valid.
1474                  */
1475
1476                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1477                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof *thp)
1478                         return;
1479
1480                 bzero(&th, sizeof th);
1481                 m_copydata(m, off, sizeof *thp, (caddr_t)&th);
1482
1483                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, th.th_dport,
1484                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1485                     th.th_sport, cmd, arg, notify);
1486
1487                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1488                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1489                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1490                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1491                 inc.inc_isipv6 = 1;
1492                 syncache_unreach(&inc, &th);
1493         } else
1494                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, 0,
1495                     (const struct sockaddr *)sa6_src, 0, cmd, arg, notify);
1496 }
1497 #endif
1498
1499 /*
1500  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1501  *
1502  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1503  * 1.  In SYN-ACK packets.
1504  * 2.  In SYN packets.
1505  *
1506  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1507  * tcp_syncache.c for details.
1508  *
1509  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1510  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1511  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1512  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1513  * RFC 1948 is used to generate sequence numbers.
1514  *
1515  * Implementation details:
1516  *
1517  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1518  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1519  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1520  * before rollover.
1521  *
1522  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1523  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1524  * as reseeding should not be necessary.
1525  *
1526  */
1527
1528 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1529
1530 u_char isn_secret[32];
1531 int isn_last_reseed;
1532 MD5_CTX isn_ctx;
1533
1534 tcp_seq
1535 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1536 {
1537         u_int32_t md5_buffer[4];
1538         tcp_seq new_isn;
1539
1540         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1541         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1542              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1543                 < (u_int)ticks))) {
1544                 read_random_unlimited(&isn_secret, sizeof isn_secret);
1545                 isn_last_reseed = ticks;
1546         }
1547
1548         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1549         MD5Init(&isn_ctx);
1550         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1551         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1552 #ifdef INET6
1553         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) {
1554                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1555                           sizeof(struct in6_addr));
1556                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1557                           sizeof(struct in6_addr));
1558         } else
1559 #endif
1560         {
1561                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1562                           sizeof(struct in_addr));
1563                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1564                           sizeof(struct in_addr));
1565         }
1566         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1567         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1568         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1569         new_isn += ticks * (ISN_BYTES_PER_SECOND / hz);
1570         return (new_isn);
1571 }
1572
1573 /*
1574  * When a source quench is received, close congestion window
1575  * to one segment.  We will gradually open it again as we proceed.
1576  */
1577 void
1578 tcp_quench(struct inpcb *inp, int error)
1579 {
1580         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1581
1582         if (tp != NULL) {
1583                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1584                 tp->snd_wacked = 0;
1585         }
1586 }
1587
1588 /*
1589  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1590  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1591  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1592  */
1593 void
1594 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int error)
1595 {
1596         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1597
1598         if ((tp != NULL) && (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT))
1599                 tcp_drop(tp, error);
1600 }
1601
1602 /*
1603  * When a `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1604  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1605  * since we know the packet we just sent was dropped.
1606  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1607  */
1608 void
1609 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int mtu)
1610 {
1611         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1612         struct rtentry *rt;
1613         struct socket *so = inp->inp_socket;
1614         int maxopd, mss;
1615 #ifdef INET6
1616         boolean_t isipv6 = ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
1617 #else
1618         const boolean_t isipv6 = FALSE;
1619 #endif
1620
1621         if (tp == NULL)
1622                 return;
1623
1624         /*
1625          * If no MTU is provided in the ICMP message, use the
1626          * next lower likely value, as specified in RFC 1191.
1627          */
1628         if (mtu == 0) {
1629                 int oldmtu;
1630
1631                 oldmtu = tp->t_maxopd + 
1632                     (isipv6 ?
1633                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1634                      sizeof(struct tcpiphdr));
1635                 mtu = ip_next_mtu(oldmtu, 0);
1636         }
1637
1638         if (isipv6)
1639                 rt = tcp_rtlookup6(&inp->inp_inc);
1640         else
1641                 rt = tcp_rtlookup(&inp->inp_inc);
1642         if (rt != NULL) {
1643                 if (rt->rt_rmx.rmx_mtu != 0 && rt->rt_rmx.rmx_mtu < mtu)
1644                         mtu = rt->rt_rmx.rmx_mtu;
1645
1646                 maxopd = mtu -
1647                     (isipv6 ?
1648                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1649                      sizeof(struct tcpiphdr));
1650
1651                 /*
1652                  * XXX - The following conditional probably violates the TCP
1653                  * spec.  The problem is that, since we don't know the
1654                  * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1655                  * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1656                  * never actually take place, because the conservative
1657                  * default is much less than the MTUs typically seen
1658                  * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1659                  * this under the carpet.
1660                  *
1661                  * The conservative default might not actually be a problem
1662                  * if the only case this occurs is when sending an initial
1663                  * SYN with options and data to a host we've never talked
1664                  * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1665                  * will get recorded and the new parameters should get
1666                  * recomputed.  For Further Study.
1667                  */
1668                 if (rt->rt_rmx.rmx_mssopt  && rt->rt_rmx.rmx_mssopt < maxopd)
1669                         maxopd = rt->rt_rmx.rmx_mssopt;
1670         } else
1671                 maxopd = mtu -
1672                     (isipv6 ?
1673                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1674                      sizeof(struct tcpiphdr));
1675
1676         if (tp->t_maxopd <= maxopd)
1677                 return;
1678         tp->t_maxopd = maxopd;
1679
1680         mss = maxopd;
1681         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP | TF_NOOPT)) ==
1682                            (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP))
1683                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1684
1685         /* round down to multiple of MCLBYTES */
1686 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0    /* test if MCLBYTES power of 2 */
1687         if (mss > MCLBYTES)
1688                 mss &= ~(MCLBYTES - 1); 
1689 #else
1690         if (mss > MCLBYTES)
1691                 mss = (mss / MCLBYTES) * MCLBYTES;
1692 #endif
1693
1694         if (so->so_snd.ssb_hiwat < mss)
1695                 mss = so->so_snd.ssb_hiwat;
1696
1697         tp->t_maxseg = mss;
1698         tp->t_rtttime = 0;
1699         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1700         tcp_output(tp);
1701         tcpstat.tcps_mturesent++;
1702 }
1703
1704 /*
1705  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1706  * is found and it cannot be allocated the return NULL.  This routine
1707  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1708  * to get the interface MTU.
1709  */
1710 struct rtentry *
1711 tcp_rtlookup(struct in_conninfo *inc)
1712 {
1713         struct route *ro = &inc->inc_route;
1714
1715         if (ro->ro_rt == NULL || !(ro->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1716                 /* No route yet, so try to acquire one */
1717                 if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1718                         /*
1719                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1720                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1721                          */
1722                         bzero(&ro->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in));
1723                         ro->ro_dst.sa_family = AF_INET;
1724                         ro->ro_dst.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1725                         ((struct sockaddr_in *) &ro->ro_dst)->sin_addr =
1726                             inc->inc_faddr;
1727                         rtalloc(ro);
1728                 }
1729         }
1730         return (ro->ro_rt);
1731 }
1732
1733 #ifdef INET6
1734 struct rtentry *
1735 tcp_rtlookup6(struct in_conninfo *inc)
1736 {
1737         struct route_in6 *ro6 = &inc->inc6_route;
1738
1739         if (ro6->ro_rt == NULL || !(ro6->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1740                 /* No route yet, so try to acquire one */
1741                 if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1742                         /*
1743                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1744                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1745                          */
1746                         bzero(&ro6->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in6));
1747                         ro6->ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1748                         ro6->ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1749                         ro6->ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1750                         rtalloc((struct route *)ro6);
1751                 }
1752         }
1753         return (ro6->ro_rt);
1754 }
1755 #endif
1756
1757 #ifdef IPSEC
1758 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1759 size_t
1760 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1761 {
1762         struct inpcb *inp;
1763         struct mbuf *m;
1764         size_t hdrsiz;
1765         struct ip *ip;
1766         struct tcphdr *th;
1767
1768         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1769                 return (0);
1770         MGETHDR(m, MB_DONTWAIT, MT_DATA);
1771         if (!m)
1772                 return (0);
1773
1774 #ifdef INET6
1775         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
1776                 struct ip6_hdr *ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1777
1778                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1779                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1780                     sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1781                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
1782                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1783         } else
1784 #endif
1785         {
1786                 ip = mtod(m, struct ip *);
1787                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1788                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1789                 tcp_fillheaders(tp, ip, th);
1790                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1791         }
1792
1793         m_free(m);
1794         return (hdrsiz);
1795 }
1796 #endif
1797
1798 /*
1799  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1800  *
1801  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1802  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1803  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1804  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1805  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1806  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1807  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1808  * side of the connection.
1809  *
1810  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1811  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1812  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1813  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1814  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1815  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1816  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1817  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1818  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1819  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1820  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1821  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1822  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1823  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1824  * resources.
1825  *
1826  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1827  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1828  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1829  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1830  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1831  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1832  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1833  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1834  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1835  * implementing the same algorithm.
1836  *
1837  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1838  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1839  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1840  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1841  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1842  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1843  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1844  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1845  * which to extend the algorithm.
1846  */
1847 void
1848 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1849 {
1850         u_long bw;
1851         u_long bwnd;
1852         int save_ticks;
1853         int delta_ticks;
1854
1855         /*
1856          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1857          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1858          */
1859         if (!tcp_inflight_enable) {
1860                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1861                 tp->snd_bandwidth = 0;
1862                 return;
1863         }
1864
1865         /*
1866          * Validate the delta time.  If a connection is new or has been idle
1867          * a long time we have to reset the bandwidth calculator.
1868          */
1869         save_ticks = ticks;
1870         delta_ticks = save_ticks - tp->t_bw_rtttime;
1871         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || delta_ticks < 0 || delta_ticks > hz * 10) {
1872                 tp->t_bw_rtttime = ticks;
1873                 tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1874                 if (tp->snd_bandwidth == 0)
1875                         tp->snd_bandwidth = tcp_inflight_min;
1876                 return;
1877         }
1878         if (delta_ticks == 0)
1879                 return;
1880
1881         /*
1882          * Sanity check, plus ignore pure window update acks.
1883          */
1884         if ((int)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) <= 0)
1885                 return;
1886
1887         /*
1888          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1889          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1890          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1891          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1892          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1893          * increases.
1894          */
1895         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz / delta_ticks;
1896         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1897         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1898         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1899
1900         tp->snd_bandwidth = bw;
1901
1902         /*
1903          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1904          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1905          * spot and also handles the bandwidth run-up case.  Without the
1906          * slop we could be locking ourselves into a lower bandwidth.
1907          *
1908          * Situations Handled:
1909          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1910          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1911          *          specified, and also does a good job preventing
1912          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1913          *          (at least for the transmit side).
1914          *
1915          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1916          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1917          *          increases).
1918          *
1919          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1920          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1921          *          a little work).
1922          *
1923          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1924          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be on
1925          *          very slow connections.  A value no smaller then 5 should
1926          *          be used, but only reduce this default if you have no other
1927          *          choice.
1928          */
1929
1930 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1931         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) +
1932                tcp_inflight_stab * (int)tp->t_maxseg / 10;
1933 #undef USERTT
1934
1935         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1936                 static int ltime;
1937                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1938                         ltime = ticks;
1939                         kprintf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1940                                 tp, bw, tp->t_rttbest, tp->t_srtt, bwnd);
1941                 }
1942         }
1943         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1944                 bwnd = tcp_inflight_min;
1945         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1946                 bwnd = tcp_inflight_max;
1947         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1948                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1949         tp->snd_bwnd = bwnd;
1950 }
1951
1952 #ifdef TCP_SIGNATURE
1953 /*
1954  * Compute TCP-MD5 hash of a TCP segment. (RFC2385)
1955  *
1956  * We do this over ip, tcphdr, segment data, and the key in the SADB.
1957  * When called from tcp_input(), we can be sure that th_sum has been
1958  * zeroed out and verified already.
1959  *
1960  * Return 0 if successful, otherwise return -1.
1961  *
1962  * XXX The key is retrieved from the system's PF_KEY SADB, by keying a
1963  * search with the destination IP address, and a 'magic SPI' to be
1964  * determined by the application. This is hardcoded elsewhere to 1179
1965  * right now. Another branch of this code exists which uses the SPD to
1966  * specify per-application flows but it is unstable.
1967  */
1968 int
1969 tcpsignature_compute(
1970         struct mbuf *m,         /* mbuf chain */
1971         int len,                /* length of TCP data */
1972         int optlen,             /* length of TCP options */
1973         u_char *buf,            /* storage for MD5 digest */
1974         u_int direction)        /* direction of flow */
1975 {
1976         struct ippseudo ippseudo;
1977         MD5_CTX ctx;
1978         int doff;
1979         struct ip *ip;
1980         struct ipovly *ipovly;
1981         struct secasvar *sav;
1982         struct tcphdr *th;
1983 #ifdef INET6
1984         struct ip6_hdr *ip6;
1985         struct in6_addr in6;
1986         uint32_t plen;
1987         uint16_t nhdr;
1988 #endif /* INET6 */
1989         u_short savecsum;
1990
1991         KASSERT(m != NULL, ("passed NULL mbuf. Game over."));
1992         KASSERT(buf != NULL, ("passed NULL storage pointer for MD5 signature"));
1993         /*
1994          * Extract the destination from the IP header in the mbuf.
1995          */
1996         ip = mtod(m, struct ip *);
1997 #ifdef INET6
1998         ip6 = NULL;     /* Make the compiler happy. */
1999 #endif /* INET6 */
2000         /*
2001          * Look up an SADB entry which matches the address found in
2002          * the segment.
2003          */
2004         switch (IP_VHL_V(ip->ip_vhl)) {
2005         case IPVERSION:
2006                 sav = key_allocsa(AF_INET, (caddr_t)&ip->ip_src, (caddr_t)&ip->ip_dst,
2007                                 IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
2008                 break;
2009 #ifdef INET6
2010         case (IPV6_VERSION >> 4):
2011                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
2012                 sav = key_allocsa(AF_INET6, (caddr_t)&ip6->ip6_src, (caddr_t)&ip6->ip6_dst,
2013                                 IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
2014                 break;
2015 #endif /* INET6 */
2016         default:
2017                 return (EINVAL);
2018                 /* NOTREACHED */
2019                 break;
2020         }
2021         if (sav == NULL) {
2022                 kprintf("%s: SADB lookup failed\n", __func__);
2023                 return (EINVAL);
2024         }
2025         MD5Init(&ctx);
2026
2027         /*
2028          * Step 1: Update MD5 hash with IP pseudo-header.
2029          *
2030          * XXX The ippseudo header MUST be digested in network byte order,
2031          * or else we'll fail the regression test. Assume all fields we've
2032          * been doing arithmetic on have been in host byte order.
2033          * XXX One cannot depend on ipovly->ih_len here. When called from
2034          * tcp_output(), the underlying ip_len member has not yet been set.
2035          */
2036         switch (IP_VHL_V(ip->ip_vhl)) {
2037         case IPVERSION:
2038                 ipovly = (struct ipovly *)ip;
2039                 ippseudo.ippseudo_src = ipovly->ih_src;
2040                 ippseudo.ippseudo_dst = ipovly->ih_dst;
2041                 ippseudo.ippseudo_pad = 0;
2042                 ippseudo.ippseudo_p = IPPROTO_TCP;
2043                 ippseudo.ippseudo_len = htons(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
2044                 MD5Update(&ctx, (char *)&ippseudo, sizeof(struct ippseudo));
2045                 th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip + sizeof(struct ip));
2046                 doff = sizeof(struct ip) + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
2047                 break;
2048 #ifdef INET6
2049         /*
2050          * RFC 2385, 2.0  Proposal
2051          * For IPv6, the pseudo-header is as described in RFC 2460, namely the
2052          * 128-bit source IPv6 address, 128-bit destination IPv6 address, zero-
2053          * extended next header value (to form 32 bits), and 32-bit segment
2054          * length.
2055          * Note: Upper-Layer Packet Length comes before Next Header.
2056          */
2057         case (IPV6_VERSION >> 4):
2058                 in6 = ip6->ip6_src;
2059                 in6_clearscope(&in6);
2060                 MD5Update(&ctx, (char *)&in6, sizeof(struct in6_addr));
2061                 in6 = ip6->ip6_dst;
2062                 in6_clearscope(&in6);
2063                 MD5Update(&ctx, (char *)&in6, sizeof(struct in6_addr));
2064                 plen = htonl(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
2065                 MD5Update(&ctx, (char *)&plen, sizeof(uint32_t));
2066                 nhdr = 0;
2067                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2068                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2069                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2070                 nhdr = IPPROTO_TCP;
2071                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2072                 th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip6 + sizeof(struct ip6_hdr));
2073                 doff = sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
2074                 break;
2075 #endif /* INET6 */
2076         default:
2077                 return (EINVAL);
2078                 /* NOTREACHED */
2079                 break;
2080         }
2081         /*
2082          * Step 2: Update MD5 hash with TCP header, excluding options.
2083          * The TCP checksum must be set to zero.
2084          */
2085         savecsum = th->th_sum;
2086         th->th_sum = 0;
2087         MD5Update(&ctx, (char *)th, sizeof(struct tcphdr));
2088         th->th_sum = savecsum;
2089         /*
2090          * Step 3: Update MD5 hash with TCP segment data.
2091          *         Use m_apply() to avoid an early m_pullup().
2092          */
2093         if (len > 0)
2094                 m_apply(m, doff, len, tcpsignature_apply, &ctx);
2095         /*
2096          * Step 4: Update MD5 hash with shared secret.
2097          */
2098         MD5Update(&ctx, _KEYBUF(sav->key_auth), _KEYLEN(sav->key_auth));
2099         MD5Final(buf, &ctx);
2100         key_sa_recordxfer(sav, m);
2101         key_freesav(sav);
2102         return (0);
2103 }
2104
2105 int
2106 tcpsignature_apply(void *fstate, void *data, unsigned int len)
2107 {
2108
2109         MD5Update((MD5_CTX *)fstate, (unsigned char *)data, len);
2110         return (0);
2111 }
2112 #endif /* TCP_SIGNATURE */