Implement SACK.
[dragonfly.git] / sys / netinet / tcp_usrreq.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, 1993
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  *      From: @(#)tcp_usrreq.c  8.2 (Berkeley) 1/3/94
84  * $FreeBSD: src/sys/netinet/tcp_usrreq.c,v 1.51.2.17 2002/10/11 11:46:44 ume Exp $
85  * $DragonFly: src/sys/netinet/tcp_usrreq.c,v 1.27 2004/10/27 03:43:47 dillon Exp $
86  */
87
88 #include "opt_ipsec.h"
89 #include "opt_inet6.h"
90 #include "opt_tcpdebug.h"
91
92 #include <sys/param.h>
93 #include <sys/systm.h>
94 #include <sys/kernel.h>
95 #include <sys/malloc.h>
96 #include <sys/sysctl.h>
97 #include <sys/globaldata.h>
98 #include <sys/thread.h>
99
100 #include <sys/mbuf.h>
101 #ifdef INET6
102 #include <sys/domain.h>
103 #endif /* INET6 */
104 #include <sys/socket.h>
105 #include <sys/socketvar.h>
106 #include <sys/protosw.h>
107
108 #include <sys/msgport2.h>
109
110 #include <net/if.h>
111 #include <net/netisr.h>
112 #include <net/route.h>
113
114 #include <netinet/in.h>
115 #include <netinet/in_systm.h>
116 #ifdef INET6
117 #include <netinet/ip6.h>
118 #endif
119 #include <netinet/in_pcb.h>
120 #ifdef INET6
121 #include <netinet6/in6_pcb.h>
122 #endif
123 #include <netinet/in_var.h>
124 #include <netinet/ip_var.h>
125 #ifdef INET6
126 #include <netinet6/ip6_var.h>
127 #endif
128 #include <netinet/tcp.h>
129 #include <netinet/tcp_fsm.h>
130 #include <netinet/tcp_seq.h>
131 #include <netinet/tcp_timer.h>
132 #include <netinet/tcp_var.h>
133 #include <netinet/tcpip.h>
134 #ifdef TCPDEBUG
135 #include <netinet/tcp_debug.h>
136 #endif
137
138 #ifdef IPSEC
139 #include <netinet6/ipsec.h>
140 #endif /*IPSEC*/
141
142 /*
143  * TCP protocol interface to socket abstraction.
144  */
145 extern  char *tcpstates[];      /* XXX ??? */
146
147 static int      tcp_attach (struct socket *, struct pru_attach_info *);
148 static int      tcp_connect (struct tcpcb *, struct sockaddr *, 
149                                  struct thread *);
150 #ifdef INET6
151 static int      tcp6_connect (struct tcpcb *, struct sockaddr *,
152                                  struct thread *);
153 #endif /* INET6 */
154 static struct tcpcb *
155                 tcp_disconnect (struct tcpcb *);
156 static struct tcpcb *
157                 tcp_usrclosed (struct tcpcb *);
158
159 #ifdef TCPDEBUG
160 #define TCPDEBUG0       int ostate = 0
161 #define TCPDEBUG1()     ostate = tp ? tp->t_state : 0
162 #define TCPDEBUG2(req)  if (tp && (so->so_options & SO_DEBUG)) \
163                                 tcp_trace(TA_USER, ostate, tp, 0, 0, req)
164 #else
165 #define TCPDEBUG0
166 #define TCPDEBUG1()
167 #define TCPDEBUG2(req)
168 #endif
169
170 /*
171  * TCP attaches to socket via pru_attach(), reserving space,
172  * and an internet control block.
173  */
174 static int
175 tcp_usr_attach(struct socket *so, int proto, struct pru_attach_info *ai)
176 {
177         int s = splnet();
178         int error;
179         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
180         struct tcpcb *tp = 0;
181         TCPDEBUG0;
182
183         TCPDEBUG1();
184         if (inp) {
185                 error = EISCONN;
186                 goto out;
187         }
188
189         error = tcp_attach(so, ai);
190         if (error)
191                 goto out;
192
193         if ((so->so_options & SO_LINGER) && so->so_linger == 0)
194                 so->so_linger = TCP_LINGERTIME;
195         tp = sototcpcb(so);
196 out:
197         TCPDEBUG2(PRU_ATTACH);
198         splx(s);
199         return error;
200 }
201
202 /*
203  * pru_detach() detaches the TCP protocol from the socket.
204  * If the protocol state is non-embryonic, then can't
205  * do this directly: have to initiate a pru_disconnect(),
206  * which may finish later; embryonic TCB's can just
207  * be discarded here.
208  */
209 static int
210 tcp_usr_detach(struct socket *so)
211 {
212         int s = splnet();
213         int error = 0;
214         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
215         struct tcpcb *tp;
216         TCPDEBUG0;
217
218         if (inp == NULL) {
219                 splx(s);
220                 return EINVAL;  /* XXX */
221         }
222
223         /*
224          * It's possible for the tcpcb (tp) to disconnect from the inp due
225          * to tcp_drop()->tcp_close() being called.  This may occur *after*
226          * the detach message has been queued so we may find a NULL tp here.
227          */
228         if ((tp = intotcpcb(inp)) != NULL) {
229                 TCPDEBUG1();
230                 tp = tcp_disconnect(tp);
231                 TCPDEBUG2(PRU_DETACH);
232         }
233         splx(s);
234         return error;
235 }
236
237 #define COMMON_START()  TCPDEBUG0; \
238                         do { \
239                                      if (inp == 0) { \
240                                              splx(s); \
241                                              return EINVAL; \
242                                      } \
243                                      tp = intotcpcb(inp); \
244                                      TCPDEBUG1(); \
245                      } while(0)
246                              
247 #define COMMON_END(req) out: TCPDEBUG2(req); splx(s); return error; goto out
248
249
250 /*
251  * Give the socket an address.
252  */
253 static int
254 tcp_usr_bind(struct socket *so, struct sockaddr *nam, struct thread *td)
255 {
256         int s = splnet();
257         int error = 0;
258         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
259         struct tcpcb *tp;
260         struct sockaddr_in *sinp;
261
262         COMMON_START();
263
264         /*
265          * Must check for multicast addresses and disallow binding
266          * to them.
267          */
268         sinp = (struct sockaddr_in *)nam;
269         if (sinp->sin_family == AF_INET &&
270             IN_MULTICAST(ntohl(sinp->sin_addr.s_addr))) {
271                 error = EAFNOSUPPORT;
272                 goto out;
273         }
274         error = in_pcbbind(inp, nam, td);
275         if (error)
276                 goto out;
277         COMMON_END(PRU_BIND);
278
279 }
280
281 #ifdef INET6
282 static int
283 tcp6_usr_bind(struct socket *so, struct sockaddr *nam, struct thread *td)
284 {
285         int s = splnet();
286         int error = 0;
287         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
288         struct tcpcb *tp;
289         struct sockaddr_in6 *sin6p;
290
291         COMMON_START();
292
293         /*
294          * Must check for multicast addresses and disallow binding
295          * to them.
296          */
297         sin6p = (struct sockaddr_in6 *)nam;
298         if (sin6p->sin6_family == AF_INET6 &&
299             IN6_IS_ADDR_MULTICAST(&sin6p->sin6_addr)) {
300                 error = EAFNOSUPPORT;
301                 goto out;
302         }
303         inp->inp_vflag &= ~INP_IPV4;
304         inp->inp_vflag |= INP_IPV6;
305         if ((inp->inp_flags & IN6P_IPV6_V6ONLY) == 0) {
306                 if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&sin6p->sin6_addr))
307                         inp->inp_vflag |= INP_IPV4;
308                 else if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&sin6p->sin6_addr)) {
309                         struct sockaddr_in sin;
310
311                         in6_sin6_2_sin(&sin, sin6p);
312                         inp->inp_vflag |= INP_IPV4;
313                         inp->inp_vflag &= ~INP_IPV6;
314                         error = in_pcbbind(inp, (struct sockaddr *)&sin, td);
315                         goto out;
316                 }
317         }
318         error = in6_pcbbind(inp, nam, td);
319         if (error)
320                 goto out;
321         COMMON_END(PRU_BIND);
322 }
323 #endif /* INET6 */
324
325 #ifdef SMP
326 struct netmsg_inswildcard {
327         struct lwkt_msg         nm_lmsg;
328         struct inpcb            *nm_inp;
329         struct inpcbinfo        *nm_pcbinfo;
330 };
331
332 static int
333 in_pcbinswildcardhash_handler(struct lwkt_msg *msg0)
334 {
335         struct netmsg_inswildcard *msg = (struct netmsg_inswildcard *)msg0;
336
337         in_pcbinswildcardhash_oncpu(msg->nm_inp, msg->nm_pcbinfo);
338         lwkt_replymsg(&msg->nm_lmsg, 0);
339         return (EASYNC);
340 }
341 #endif
342
343 /*
344  * Prepare to accept connections.
345  */
346 static int
347 tcp_usr_listen(struct socket *so, struct thread *td)
348 {
349         int s = splnet();
350         int error = 0;
351         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
352         struct tcpcb *tp;
353 #ifdef SMP
354         int cpu;
355 #endif
356
357         COMMON_START();
358         if (inp->inp_lport == 0) {
359                 error = in_pcbbind(inp, NULL, td);
360                 if (error != 0)
361                         goto out;
362         }
363
364         tp->t_state = TCPS_LISTEN;
365 #ifdef SMP
366         /*
367          * We have to set the flag because we can't have other cpus messing
368          * with our inp's flags.
369          */
370         inp->inp_flags |= INP_WILDCARD_MP;
371         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
372                 struct netmsg_inswildcard *msg;
373
374                 if (cpu == mycpu->gd_cpuid) {
375                         in_pcbinswildcardhash_oncpu(inp, &tcbinfo[cpu]);
376                         continue;
377                 }
378
379                 msg = malloc(sizeof(struct netmsg_inswildcard), M_LWKTMSG,
380                     M_INTWAIT);
381                 lwkt_initmsg(&msg->nm_lmsg, &netisr_afree_rport, 0,
382                     lwkt_cmd_func(in_pcbinswildcardhash_handler),
383                     lwkt_cmd_op_none);
384                 msg->nm_inp = inp;
385                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
386                 lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_lmsg);
387         }
388 #else
389         in_pcbinswildcardhash(inp);
390 #endif
391         COMMON_END(PRU_LISTEN);
392 }
393
394 #ifdef INET6
395 static int
396 tcp6_usr_listen(struct socket *so, struct thread *td)
397 {
398         int s = splnet();
399         int error = 0;
400         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
401         struct tcpcb *tp;
402
403         COMMON_START();
404         if (inp->inp_lport == 0) {
405                 inp->inp_vflag &= ~INP_IPV4;
406                 if ((inp->inp_flags & IN6P_IPV6_V6ONLY) == 0)
407                         inp->inp_vflag |= INP_IPV4;
408                 error = in6_pcbbind(inp, (struct sockaddr *)0, td);
409         }
410         if (error == 0)
411                 tp->t_state = TCPS_LISTEN;
412         in_pcbinswildcardhash(inp);
413         COMMON_END(PRU_LISTEN);
414 }
415 #endif /* INET6 */
416
417 /*
418  * Initiate connection to peer.
419  * Create a template for use in transmissions on this connection.
420  * Enter SYN_SENT state, and mark socket as connecting.
421  * Start keep-alive timer, and seed output sequence space.
422  * Send initial segment on connection.
423  */
424 static int
425 tcp_usr_connect(struct socket *so, struct sockaddr *nam, struct thread *td)
426 {
427         int s = splnet();
428         int error = 0;
429         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
430         struct tcpcb *tp;
431         struct sockaddr_in *sinp;
432
433         COMMON_START();
434
435         /*
436          * Must disallow TCP ``connections'' to multicast addresses.
437          */
438         sinp = (struct sockaddr_in *)nam;
439         if (sinp->sin_family == AF_INET
440             && IN_MULTICAST(ntohl(sinp->sin_addr.s_addr))) {
441                 error = EAFNOSUPPORT;
442                 goto out;
443         }
444
445         prison_remote_ip(td, 0, &sinp->sin_addr.s_addr);
446
447         if ((error = tcp_connect(tp, nam, td)) != 0)
448                 goto out;
449         error = tcp_output(tp);
450         COMMON_END(PRU_CONNECT);
451 }
452
453 #ifdef INET6
454 static int
455 tcp6_usr_connect(struct socket *so, struct sockaddr *nam, struct thread *td)
456 {
457         int s = splnet();
458         int error = 0;
459         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
460         struct tcpcb *tp;
461         struct sockaddr_in6 *sin6p;
462
463         COMMON_START();
464
465         /*
466          * Must disallow TCP ``connections'' to multicast addresses.
467          */
468         sin6p = (struct sockaddr_in6 *)nam;
469         if (sin6p->sin6_family == AF_INET6
470             && IN6_IS_ADDR_MULTICAST(&sin6p->sin6_addr)) {
471                 error = EAFNOSUPPORT;
472                 goto out;
473         }
474
475         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&sin6p->sin6_addr)) {
476                 struct sockaddr_in sin;
477
478                 if ((inp->inp_flags & IN6P_IPV6_V6ONLY) != 0) {
479                         error = EINVAL;
480                         goto out;
481                 }
482
483                 in6_sin6_2_sin(&sin, sin6p);
484                 inp->inp_vflag |= INP_IPV4;
485                 inp->inp_vflag &= ~INP_IPV6;
486                 if ((error = tcp_connect(tp, (struct sockaddr *)&sin, td)) != 0)
487                         goto out;
488                 error = tcp_output(tp);
489                 goto out;
490         }
491         inp->inp_vflag &= ~INP_IPV4;
492         inp->inp_vflag |= INP_IPV6;
493         inp->inp_inc.inc_isipv6 = 1;
494         if ((error = tcp6_connect(tp, nam, td)) != 0)
495                 goto out;
496         error = tcp_output(tp);
497         COMMON_END(PRU_CONNECT);
498 }
499 #endif /* INET6 */
500
501 /*
502  * Initiate disconnect from peer.
503  * If connection never passed embryonic stage, just drop;
504  * else if don't need to let data drain, then can just drop anyways,
505  * else have to begin TCP shutdown process: mark socket disconnecting,
506  * drain unread data, state switch to reflect user close, and
507  * send segment (e.g. FIN) to peer.  Socket will be really disconnected
508  * when peer sends FIN and acks ours.
509  *
510  * SHOULD IMPLEMENT LATER PRU_CONNECT VIA REALLOC TCPCB.
511  */
512 static int
513 tcp_usr_disconnect(struct socket *so)
514 {
515         int s = splnet();
516         int error = 0;
517         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
518         struct tcpcb *tp;
519
520         COMMON_START();
521         tp = tcp_disconnect(tp);
522         COMMON_END(PRU_DISCONNECT);
523 }
524
525 /*
526  * Accept a connection.  Essentially all the work is
527  * done at higher levels; just return the address
528  * of the peer, storing through addr.
529  */
530 static int
531 tcp_usr_accept(struct socket *so, struct sockaddr **nam)
532 {
533         int s = splnet();
534         int error = 0;
535         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
536         struct tcpcb *tp = NULL;
537         TCPDEBUG0;
538
539         if (so->so_state & SS_ISDISCONNECTED) {
540                 error = ECONNABORTED;
541                 goto out;
542         }
543         if (inp == 0) {
544                 splx(s);
545                 return (EINVAL);
546         }
547         tp = intotcpcb(inp);
548         TCPDEBUG1();
549         in_setpeeraddr(so, nam);
550         COMMON_END(PRU_ACCEPT);
551 }
552
553 #ifdef INET6
554 static int
555 tcp6_usr_accept(struct socket *so, struct sockaddr **nam)
556 {
557         int s = splnet();
558         int error = 0;
559         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
560         struct tcpcb *tp = NULL;
561         TCPDEBUG0;
562
563         if (so->so_state & SS_ISDISCONNECTED) {
564                 error = ECONNABORTED;
565                 goto out;
566         }
567         if (inp == 0) {
568                 splx(s);
569                 return (EINVAL);
570         }
571         tp = intotcpcb(inp);
572         TCPDEBUG1();
573         in6_mapped_peeraddr(so, nam);
574         COMMON_END(PRU_ACCEPT);
575 }
576 #endif /* INET6 */
577 /*
578  * Mark the connection as being incapable of further output.
579  */
580 static int
581 tcp_usr_shutdown(struct socket *so)
582 {
583         int s = splnet();
584         int error = 0;
585         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
586         struct tcpcb *tp;
587
588         COMMON_START();
589         socantsendmore(so);
590         tp = tcp_usrclosed(tp);
591         if (tp)
592                 error = tcp_output(tp);
593         COMMON_END(PRU_SHUTDOWN);
594 }
595
596 /*
597  * After a receive, possibly send window update to peer.
598  */
599 static int
600 tcp_usr_rcvd(struct socket *so, int flags)
601 {
602         int s = splnet();
603         int error = 0;
604         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
605         struct tcpcb *tp;
606
607         COMMON_START();
608         tcp_output(tp);
609         COMMON_END(PRU_RCVD);
610 }
611
612 /*
613  * Do a send by putting data in output queue and updating urgent
614  * marker if URG set.  Possibly send more data.  Unlike the other
615  * pru_*() routines, the mbuf chains are our responsibility.  We
616  * must either enqueue them or free them.  The other pru_* routines
617  * generally are caller-frees.
618  */
619 static int
620 tcp_usr_send(struct socket *so, int flags, struct mbuf *m, 
621              struct sockaddr *nam, struct mbuf *control, struct thread *td)
622 {
623         int s = splnet();
624         int error = 0;
625         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
626         struct tcpcb *tp;
627 #ifdef INET6
628         int isipv6;
629 #endif
630         TCPDEBUG0;
631
632         if (inp == NULL) {
633                 /*
634                  * OOPS! we lost a race, the TCP session got reset after
635                  * we checked SS_CANTSENDMORE, eg: while doing uiomove or a
636                  * network interrupt in the non-splnet() section of sosend().
637                  */
638                 if (m)
639                         m_freem(m);
640                 if (control)
641                         m_freem(control);
642                 error = ECONNRESET;     /* XXX EPIPE? */
643                 tp = NULL;
644                 TCPDEBUG1();
645                 goto out;
646         }
647 #ifdef INET6
648         isipv6 = nam && nam->sa_family == AF_INET6;
649 #endif /* INET6 */
650         tp = intotcpcb(inp);
651         TCPDEBUG1();
652         if (control) {
653                 /* TCP doesn't do control messages (rights, creds, etc) */
654                 if (control->m_len) {
655                         m_freem(control);
656                         if (m)
657                                 m_freem(m);
658                         error = EINVAL;
659                         goto out;
660                 }
661                 m_freem(control);       /* empty control, just free it */
662         }
663         if(!(flags & PRUS_OOB)) {
664                 sbappend(&so->so_snd, m);
665                 if (nam && tp->t_state < TCPS_SYN_SENT) {
666                         /*
667                          * Do implied connect if not yet connected,
668                          * initialize window to default value, and
669                          * initialize maxseg/maxopd using peer's cached
670                          * MSS.
671                          */
672 #ifdef INET6
673                         if (isipv6)
674                                 error = tcp6_connect(tp, nam, td);
675                         else
676 #endif /* INET6 */
677                         error = tcp_connect(tp, nam, td);
678                         if (error)
679                                 goto out;
680                         tp->snd_wnd = TTCP_CLIENT_SND_WND;
681                         tcp_mss(tp, -1);
682                 }
683
684                 if (flags & PRUS_EOF) {
685                         /*
686                          * Close the send side of the connection after
687                          * the data is sent.
688                          */
689                         socantsendmore(so);
690                         tp = tcp_usrclosed(tp);
691                 }
692                 if (tp != NULL) {
693                         if (flags & PRUS_MORETOCOME)
694                                 tp->t_flags |= TF_MORETOCOME;
695                         error = tcp_output(tp);
696                         if (flags & PRUS_MORETOCOME)
697                                 tp->t_flags &= ~TF_MORETOCOME;
698                 }
699         } else {
700                 if (sbspace(&so->so_snd) < -512) {
701                         m_freem(m);
702                         error = ENOBUFS;
703                         goto out;
704                 }
705                 /*
706                  * According to RFC961 (Assigned Protocols),
707                  * the urgent pointer points to the last octet
708                  * of urgent data.  We continue, however,
709                  * to consider it to indicate the first octet
710                  * of data past the urgent section.
711                  * Otherwise, snd_up should be one lower.
712                  */
713                 sbappend(&so->so_snd, m);
714                 if (nam && tp->t_state < TCPS_SYN_SENT) {
715                         /*
716                          * Do implied connect if not yet connected,
717                          * initialize window to default value, and
718                          * initialize maxseg/maxopd using peer's cached
719                          * MSS.
720                          */
721 #ifdef INET6
722                         if (isipv6)
723                                 error = tcp6_connect(tp, nam, td);
724                         else
725 #endif /* INET6 */
726                         error = tcp_connect(tp, nam, td);
727                         if (error)
728                                 goto out;
729                         tp->snd_wnd = TTCP_CLIENT_SND_WND;
730                         tcp_mss(tp, -1);
731                 }
732                 tp->snd_up = tp->snd_una + so->so_snd.sb_cc;
733                 tp->t_flags |= TF_FORCE;
734                 error = tcp_output(tp);
735                 tp->t_flags &= ~TF_FORCE;
736         }
737         COMMON_END((flags & PRUS_OOB) ? PRU_SENDOOB : 
738                    ((flags & PRUS_EOF) ? PRU_SEND_EOF : PRU_SEND));
739 }
740
741 /*
742  * Abort the TCP.
743  */
744 static int
745 tcp_usr_abort(struct socket *so)
746 {
747         int s = splnet();
748         int error = 0;
749         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
750         struct tcpcb *tp;
751
752         COMMON_START();
753         tp = tcp_drop(tp, ECONNABORTED);
754         COMMON_END(PRU_ABORT);
755 }
756
757 /*
758  * Receive out-of-band data.
759  */
760 static int
761 tcp_usr_rcvoob(struct socket *so, struct mbuf *m, int flags)
762 {
763         int s = splnet();
764         int error = 0;
765         struct inpcb *inp = sotoinpcb(so);
766         struct tcpcb *tp;
767
768         COMMON_START();
769         if ((so->so_oobmark == 0 &&
770              (so->so_state & SS_RCVATMARK) == 0) ||
771             so->so_options & SO_OOBINLINE ||
772             tp->t_oobflags & TCPOOB_HADDATA) {
773                 error = EINVAL;
774                 goto out;
775         }
776         if ((tp->t_oobflags & TCPOOB_HAVEDATA) == 0) {
777                 error = EWOULDBLOCK;
778                 goto out;
779         }
780         m->m_len = 1;
781         *mtod(m, caddr_t) = tp->t_iobc;
782         if ((flags & MSG_PEEK) == 0)
783                 tp->t_oobflags ^= (TCPOOB_HAVEDATA | TCPOOB_HADDATA);
784         COMMON_END(PRU_RCVOOB);
785 }
786
787 /* xxx - should be const */
788 struct pr_usrreqs tcp_usrreqs = {
789         tcp_usr_abort, tcp_usr_accept, tcp_usr_attach, tcp_usr_bind,
790         tcp_usr_connect, pru_connect2_notsupp, in_control, tcp_usr_detach,
791         tcp_usr_disconnect, tcp_usr_listen, in_setpeeraddr, tcp_usr_rcvd,
792         tcp_usr_rcvoob, tcp_usr_send, pru_sense_null, tcp_usr_shutdown,
793         in_setsockaddr, sosend, soreceive, sopoll
794 };
795
796 #ifdef INET6
797 struct pr_usrreqs tcp6_usrreqs = {
798         tcp_usr_abort, tcp6_usr_accept, tcp_usr_attach, tcp6_usr_bind,
799         tcp6_usr_connect, pru_connect2_notsupp, in6_control, tcp_usr_detach,
800         tcp_usr_disconnect, tcp6_usr_listen, in6_mapped_peeraddr, tcp_usr_rcvd,
801         tcp_usr_rcvoob, tcp_usr_send, pru_sense_null, tcp_usr_shutdown,
802         in6_mapped_sockaddr, sosend, soreceive, sopoll
803 };
804 #endif /* INET6 */
805
806 static int
807 tcp_connect_oncpu(struct tcpcb *tp, struct sockaddr_in *sin,
808                   struct sockaddr_in *if_sin)
809 {
810         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb, *oinp;
811         struct socket *so = inp->inp_socket;
812         struct tcpcb *otp;
813         struct rmxp_tao *taop;
814         struct rmxp_tao tao_noncached;
815
816         oinp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[mycpu->gd_cpuid],
817             sin->sin_addr, sin->sin_port,
818             inp->inp_laddr.s_addr != INADDR_ANY ?
819                 inp->inp_laddr : if_sin->sin_addr,
820             inp->inp_lport, 0, NULL);
821         if (oinp != NULL) {
822                 if (oinp != inp && (otp = intotcpcb(oinp)) != NULL &&
823                     otp->t_state == TCPS_TIME_WAIT &&
824                     (ticks - otp->t_starttime) < tcp_msl &&
825                     (otp->t_flags & TF_RCVD_CC))
826                         (void) tcp_close(otp);
827                 else
828                         return (EADDRINUSE);
829         }
830         if (inp->inp_laddr.s_addr == INADDR_ANY)
831                 inp->inp_laddr = if_sin->sin_addr;
832         inp->inp_faddr = sin->sin_addr;
833         inp->inp_fport = sin->sin_port;
834         inp->inp_cpcbinfo = &tcbinfo[mycpu->gd_cpuid];
835         in_pcbinsconnhash(inp);
836
837         /* Compute window scaling to request.  */
838         while (tp->request_r_scale < TCP_MAX_WINSHIFT &&
839             (TCP_MAXWIN << tp->request_r_scale) < so->so_rcv.sb_hiwat)
840                 tp->request_r_scale++;
841
842         soisconnecting(so);
843         tcpstat.tcps_connattempt++;
844         tp->t_state = TCPS_SYN_SENT;
845         callout_reset(tp->tt_keep, tcp_keepinit, tcp_timer_keep, tp);
846         tp->iss = tcp_new_isn(tp);
847         tp->t_bw_rtseq = tp->iss;
848         tcp_sendseqinit(tp);
849
850         /*
851          * Generate a CC value for this connection and
852          * check whether CC or CCnew should be used.
853          */
854         if ((taop = tcp_gettaocache(&tp->t_inpcb->inp_inc)) == NULL) {
855                 taop = &tao_noncached;
856                 bzero(taop, sizeof(*taop));
857         }
858
859         tp->cc_send = CC_INC(tcp_ccgen);
860         if (taop->tao_ccsent != 0 &&
861             CC_GEQ(tp->cc_send, taop->tao_ccsent)) {
862                 taop->tao_ccsent = tp->cc_send;
863         } else {
864                 taop->tao_ccsent = 0;
865                 tp->t_flags |= TF_SENDCCNEW;
866         }
867
868         return (0);
869 }
870
871 #ifdef SMP
872
873 struct netmsg_tcp_connect {
874         struct lwkt_msg         nm_lmsg;
875         struct tcpcb            *nm_tp;
876         struct sockaddr_in      *nm_sin;
877         struct sockaddr_in      *nm_ifsin;
878 };
879
880 static int
881 tcp_connect_handler(lwkt_msg_t lmsg)
882 {
883         struct netmsg_tcp_connect *msg = (void *)lmsg;
884         int error;
885
886         error = tcp_connect_oncpu(msg->nm_tp, msg->nm_sin, msg->nm_ifsin);
887         lwkt_replymsg(lmsg, error);
888         return(EASYNC);
889 }
890
891 #endif
892
893 /*
894  * Common subroutine to open a TCP connection to remote host specified
895  * by struct sockaddr_in in mbuf *nam.  Call in_pcbbind to assign a local
896  * port number if needed.  Call in_pcbladdr to do the routing and to choose
897  * a local host address (interface).  If there is an existing incarnation
898  * of the same connection in TIME-WAIT state and if the remote host was
899  * sending CC options and if the connection duration was < MSL, then
900  * truncate the previous TIME-WAIT state and proceed.
901  * Initialize connection parameters and enter SYN-SENT state.
902  */
903 static int
904 tcp_connect(struct tcpcb *tp, struct sockaddr *nam, struct thread *td)
905 {
906         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
907         struct sockaddr_in *sin = (struct sockaddr_in *)nam;
908         struct sockaddr_in *if_sin;
909         int error;
910 #ifdef SMP
911         lwkt_port_t port;
912 #endif
913
914         if (inp->inp_lport == 0) {
915                 error = in_pcbbind(inp, (struct sockaddr *)NULL, td);
916                 if (error)
917                         return (error);
918         }
919
920         /*
921          * Cannot simply call in_pcbconnect, because there might be an
922          * earlier incarnation of this same connection still in
923          * TIME_WAIT state, creating an ADDRINUSE error.
924          */
925         error = in_pcbladdr(inp, nam, &if_sin);
926         if (error)
927                 return (error);
928
929 #ifdef SMP
930         port = tcp_addrport(sin->sin_addr.s_addr, sin->sin_port,
931             inp->inp_laddr.s_addr ?
932                 inp->inp_laddr.s_addr : if_sin->sin_addr.s_addr,
933             inp->inp_lport);
934
935         if (port->mp_td != curthread) {
936                 struct netmsg_tcp_connect msg;
937
938                 lwkt_initmsg(&msg.nm_lmsg, &curthread->td_msgport, 0,
939                     lwkt_cmd_func(tcp_connect_handler), lwkt_cmd_op_none);
940                 msg.nm_tp = tp;
941                 msg.nm_sin = sin;
942                 msg.nm_ifsin = if_sin;
943                 error = lwkt_domsg(port, &msg.nm_lmsg);
944         } else
945 #endif
946                 error = tcp_connect_oncpu(tp, sin, if_sin);
947
948         return (error);
949 }
950
951 #ifdef INET6
952 static int
953 tcp6_connect(struct tcpcb *tp, struct sockaddr *nam, struct thread *td)
954 {
955         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb, *oinp;
956         struct socket *so = inp->inp_socket;
957         struct tcpcb *otp;
958         struct sockaddr_in6 *sin6 = (struct sockaddr_in6 *)nam;
959         struct in6_addr *addr6;
960         struct rmxp_tao *taop;
961         struct rmxp_tao tao_noncached;
962         int error;
963
964         if (inp->inp_lport == 0) {
965                 error = in6_pcbbind(inp, (struct sockaddr *)0, td);
966                 if (error)
967                         return error;
968         }
969
970         /*
971          * Cannot simply call in_pcbconnect, because there might be an
972          * earlier incarnation of this same connection still in
973          * TIME_WAIT state, creating an ADDRINUSE error.
974          */
975         error = in6_pcbladdr(inp, nam, &addr6);
976         if (error)
977                 return error;
978         oinp = in6_pcblookup_hash(inp->inp_cpcbinfo,
979                                   &sin6->sin6_addr, sin6->sin6_port,
980                                   IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inp->in6p_laddr) ?
981                                       addr6 : &inp->in6p_laddr,
982                                   inp->inp_lport,  0, NULL);
983         if (oinp) {
984                 if (oinp != inp && (otp = intotcpcb(oinp)) != NULL &&
985                     otp->t_state == TCPS_TIME_WAIT &&
986                     (ticks - otp->t_starttime) < tcp_msl &&
987                     (otp->t_flags & TF_RCVD_CC))
988                         otp = tcp_close(otp);
989                 else
990                         return (EADDRINUSE);
991         }
992         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inp->in6p_laddr))
993                 inp->in6p_laddr = *addr6;
994         inp->in6p_faddr = sin6->sin6_addr;
995         inp->inp_fport = sin6->sin6_port;
996         if ((sin6->sin6_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK) != NULL)
997                 inp->in6p_flowinfo = sin6->sin6_flowinfo;
998         in_pcbinsconnhash(inp);
999
1000         /* Compute window scaling to request.  */
1001         while (tp->request_r_scale < TCP_MAX_WINSHIFT &&
1002             (TCP_MAXWIN << tp->request_r_scale) < so->so_rcv.sb_hiwat)
1003                 tp->request_r_scale++;
1004
1005         soisconnecting(so);
1006         tcpstat.tcps_connattempt++;
1007         tp->t_state = TCPS_SYN_SENT;
1008         callout_reset(tp->tt_keep, tcp_keepinit, tcp_timer_keep, tp);
1009         tp->iss = tcp_new_isn(tp);
1010         tp->t_bw_rtseq = tp->iss;
1011         tcp_sendseqinit(tp);
1012
1013         /*
1014          * Generate a CC value for this connection and
1015          * check whether CC or CCnew should be used.
1016          */
1017         if ((taop = tcp_gettaocache(&tp->t_inpcb->inp_inc)) == NULL) {
1018                 taop = &tao_noncached;
1019                 bzero(taop, sizeof(*taop));
1020         }
1021
1022         tp->cc_send = CC_INC(tcp_ccgen);
1023         if (taop->tao_ccsent != 0 &&
1024             CC_GEQ(tp->cc_send, taop->tao_ccsent)) {
1025                 taop->tao_ccsent = tp->cc_send;
1026         } else {
1027                 taop->tao_ccsent = 0;
1028                 tp->t_flags |= TF_SENDCCNEW;
1029         }
1030
1031         return (0);
1032 }
1033 #endif /* INET6 */
1034
1035 /*
1036  * The new sockopt interface makes it possible for us to block in the
1037  * copyin/out step (if we take a page fault).  Taking a page fault at
1038  * splnet() is probably a Bad Thing.  (Since sockets and pcbs both now
1039  * use TSM, there probably isn't any need for this function to run at
1040  * splnet() any more.  This needs more examination.)
1041  */
1042 int
1043 tcp_ctloutput(so, sopt)
1044         struct socket *so;
1045         struct sockopt *sopt;
1046 {
1047         int     error, opt, optval, s;
1048         struct  inpcb *inp;
1049         struct  tcpcb *tp;
1050
1051         error = 0;
1052         s = splnet();           /* XXX */
1053         inp = sotoinpcb(so);
1054         if (inp == NULL) {
1055                 splx(s);
1056                 return (ECONNRESET);
1057         }
1058         if (sopt->sopt_level != IPPROTO_TCP) {
1059 #ifdef INET6
1060                 if (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6))
1061                         error = ip6_ctloutput(so, sopt);
1062                 else
1063 #endif /* INET6 */
1064                 error = ip_ctloutput(so, sopt);
1065                 splx(s);
1066                 return (error);
1067         }
1068         tp = intotcpcb(inp);
1069
1070         switch (sopt->sopt_dir) {
1071         case SOPT_SET:
1072                 switch (sopt->sopt_name) {
1073                 case TCP_NODELAY:
1074                 case TCP_NOOPT:
1075                         error = sooptcopyin(sopt, &optval, sizeof optval,
1076                                             sizeof optval);
1077                         if (error)
1078                                 break;
1079
1080                         switch (sopt->sopt_name) {
1081                         case TCP_NODELAY:
1082                                 opt = TF_NODELAY;
1083                                 break;
1084                         case TCP_NOOPT:
1085                                 opt = TF_NOOPT;
1086                                 break;
1087                         default:
1088                                 opt = 0; /* dead code to fool gcc */
1089                                 break;
1090                         }
1091
1092                         if (optval)
1093                                 tp->t_flags |= opt;
1094                         else
1095                                 tp->t_flags &= ~opt;
1096                         break;
1097
1098                 case TCP_NOPUSH:
1099                         error = sooptcopyin(sopt, &optval, sizeof optval,
1100                                             sizeof optval);
1101                         if (error)
1102                                 break;
1103
1104                         if (optval)
1105                                 tp->t_flags |= TF_NOPUSH;
1106                         else {
1107                                 tp->t_flags &= ~TF_NOPUSH;
1108                                 error = tcp_output(tp);
1109                         }
1110                         break;
1111
1112                 case TCP_MAXSEG:
1113                         error = sooptcopyin(sopt, &optval, sizeof optval,
1114                                             sizeof optval);
1115                         if (error)
1116                                 break;
1117
1118                         if (optval > 0 && optval <= tp->t_maxseg)
1119                                 tp->t_maxseg = optval;
1120                         else
1121                                 error = EINVAL;
1122                         break;
1123
1124                 default:
1125                         error = ENOPROTOOPT;
1126                         break;
1127                 }
1128                 break;
1129
1130         case SOPT_GET:
1131                 switch (sopt->sopt_name) {
1132                 case TCP_NODELAY:
1133                         optval = tp->t_flags & TF_NODELAY;
1134                         break;
1135                 case TCP_MAXSEG:
1136                         optval = tp->t_maxseg;
1137                         break;
1138                 case TCP_NOOPT:
1139                         optval = tp->t_flags & TF_NOOPT;
1140                         break;
1141                 case TCP_NOPUSH:
1142                         optval = tp->t_flags & TF_NOPUSH;
1143                         break;
1144                 default:
1145                         error = ENOPROTOOPT;
1146                         break;
1147                 }
1148                 if (error == 0)
1149                         error = sooptcopyout(sopt, &optval, sizeof optval);
1150                 break;
1151         }
1152         splx(s);
1153         return (error);
1154 }
1155
1156 /*
1157  * tcp_sendspace and tcp_recvspace are the default send and receive window
1158  * sizes, respectively.  These are obsolescent (this information should
1159  * be set by the route).
1160  */
1161 u_long  tcp_sendspace = 1024*32;
1162 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_SENDSPACE, sendspace, CTLFLAG_RW, 
1163     &tcp_sendspace , 0, "Maximum outgoing TCP datagram size");
1164 u_long  tcp_recvspace = 57344;  /* largest multiple of PAGE_SIZE < 64k */
1165 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_RECVSPACE, recvspace, CTLFLAG_RW, 
1166     &tcp_recvspace , 0, "Maximum incoming TCP datagram size");
1167
1168 /*
1169  * Attach TCP protocol to socket, allocating
1170  * internet protocol control block, tcp control block,
1171  * bufer space, and entering LISTEN state if to accept connections.
1172  */
1173 static int
1174 tcp_attach(struct socket *so, struct pru_attach_info *ai)
1175 {
1176         struct tcpcb *tp;
1177         struct inpcb *inp;
1178         int error;
1179         int cpu;
1180 #ifdef INET6
1181         int isipv6 = INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6) != NULL;
1182 #endif
1183
1184         if (so->so_snd.sb_hiwat == 0 || so->so_rcv.sb_hiwat == 0) {
1185                 error = soreserve(so, tcp_sendspace, tcp_recvspace,
1186                                   ai->sb_rlimit);
1187                 if (error)
1188                         return (error);
1189         }
1190         cpu = mycpu->gd_cpuid;
1191         error = in_pcballoc(so, &tcbinfo[cpu]);
1192         if (error)
1193                 return (error);
1194         inp = sotoinpcb(so);
1195 #ifdef INET6
1196         if (isipv6) {
1197                 inp->inp_vflag |= INP_IPV6;
1198                 inp->in6p_hops = -1;    /* use kernel default */
1199         }
1200         else
1201 #endif
1202         inp->inp_vflag |= INP_IPV4;
1203         tp = tcp_newtcpcb(inp);
1204         if (tp == 0) {
1205                 int nofd = so->so_state & SS_NOFDREF;   /* XXX */
1206
1207                 so->so_state &= ~SS_NOFDREF;    /* don't free the socket yet */
1208 #ifdef INET6
1209                 if (isipv6)
1210                         in6_pcbdetach(inp);
1211                 else
1212 #endif
1213                 in_pcbdetach(inp);
1214                 so->so_state |= nofd;
1215                 return (ENOBUFS);
1216         }
1217         tp->t_state = TCPS_CLOSED;
1218         return (0);
1219 }
1220
1221 /*
1222  * Initiate (or continue) disconnect.
1223  * If embryonic state, just send reset (once).
1224  * If in ``let data drain'' option and linger null, just drop.
1225  * Otherwise (hard), mark socket disconnecting and drop
1226  * current input data; switch states based on user close, and
1227  * send segment to peer (with FIN).
1228  */
1229 static struct tcpcb *
1230 tcp_disconnect(tp)
1231         struct tcpcb *tp;
1232 {
1233         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
1234
1235         if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED)
1236                 tp = tcp_close(tp);
1237         else if ((so->so_options & SO_LINGER) && so->so_linger == 0)
1238                 tp = tcp_drop(tp, 0);
1239         else {
1240                 soisdisconnecting(so);
1241                 sbflush(&so->so_rcv);
1242                 tp = tcp_usrclosed(tp);
1243                 if (tp)
1244                         (void) tcp_output(tp);
1245         }
1246         return (tp);
1247 }
1248
1249 /*
1250  * User issued close, and wish to trail through shutdown states:
1251  * if never received SYN, just forget it.  If got a SYN from peer,
1252  * but haven't sent FIN, then go to FIN_WAIT_1 state to send peer a FIN.
1253  * If already got a FIN from peer, then almost done; go to LAST_ACK
1254  * state.  In all other cases, have already sent FIN to peer (e.g.
1255  * after PRU_SHUTDOWN), and just have to play tedious game waiting
1256  * for peer to send FIN or not respond to keep-alives, etc.
1257  * We can let the user exit from the close as soon as the FIN is acked.
1258  */
1259 static struct tcpcb *
1260 tcp_usrclosed(tp)
1261         struct tcpcb *tp;
1262 {
1263
1264         switch (tp->t_state) {
1265
1266         case TCPS_CLOSED:
1267         case TCPS_LISTEN:
1268                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
1269                 tp = tcp_close(tp);
1270                 break;
1271
1272         case TCPS_SYN_SENT:
1273         case TCPS_SYN_RECEIVED:
1274                 tp->t_flags |= TF_NEEDFIN;
1275                 break;
1276
1277         case TCPS_ESTABLISHED:
1278                 tp->t_state = TCPS_FIN_WAIT_1;
1279                 break;
1280
1281         case TCPS_CLOSE_WAIT:
1282                 tp->t_state = TCPS_LAST_ACK;
1283                 break;
1284         }
1285         if (tp && tp->t_state >= TCPS_FIN_WAIT_2) {
1286                 soisdisconnected(tp->t_inpcb->inp_socket);
1287                 /* To prevent the connection hanging in FIN_WAIT_2 forever. */
1288                 if (tp->t_state == TCPS_FIN_WAIT_2)
1289                         callout_reset(tp->tt_2msl, tcp_maxidle,
1290                                       tcp_timer_2msl, tp);
1291         }
1292         return (tp);
1293 }