Merge branch 'vendor/DHCPCD'
[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. Neither the name of the University nor the names of its contributors
47  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
48  *    without specific prior written permission.
49  *
50  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
51  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
52  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
53  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
54  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
55  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
56  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
57  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
58  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
59  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
60  * SUCH DAMAGE.
61  *
62  *      @(#)tcp_subr.c  8.2 (Berkeley) 5/24/95
63  * $FreeBSD: src/sys/netinet/tcp_subr.c,v 1.73.2.31 2003/01/24 05:11:34 sam Exp $
64  */
65
66 #include "opt_inet.h"
67 #include "opt_inet6.h"
68 #include "opt_tcpdebug.h"
69
70 #include <sys/param.h>
71 #include <sys/systm.h>
72 #include <sys/callout.h>
73 #include <sys/kernel.h>
74 #include <sys/sysctl.h>
75 #include <sys/malloc.h>
76 #include <sys/mpipe.h>
77 #include <sys/mbuf.h>
78 #ifdef INET6
79 #include <sys/domain.h>
80 #endif
81 #include <sys/proc.h>
82 #include <sys/priv.h>
83 #include <sys/socket.h>
84 #include <sys/socketops.h>
85 #include <sys/socketvar.h>
86 #include <sys/protosw.h>
87 #include <sys/random.h>
88 #include <sys/in_cksum.h>
89 #include <sys/ktr.h>
90
91 #include <net/route.h>
92 #include <net/if.h>
93 #include <net/netisr2.h>
94
95 #define _IP_VHL
96 #include <netinet/in.h>
97 #include <netinet/in_systm.h>
98 #include <netinet/ip.h>
99 #include <netinet/ip6.h>
100 #include <netinet/in_pcb.h>
101 #include <netinet6/in6_pcb.h>
102 #include <netinet/in_var.h>
103 #include <netinet/ip_var.h>
104 #include <netinet6/ip6_var.h>
105 #include <netinet/ip_icmp.h>
106 #ifdef INET6
107 #include <netinet/icmp6.h>
108 #endif
109 #include <netinet/tcp.h>
110 #include <netinet/tcp_fsm.h>
111 #include <netinet/tcp_seq.h>
112 #include <netinet/tcp_timer.h>
113 #include <netinet/tcp_timer2.h>
114 #include <netinet/tcp_var.h>
115 #include <netinet6/tcp6_var.h>
116 #include <netinet/tcpip.h>
117 #ifdef TCPDEBUG
118 #include <netinet/tcp_debug.h>
119 #endif
120 #include <netinet6/ip6protosw.h>
121
122 #include <sys/md5.h>
123 #include <machine/smp.h>
124
125 #include <sys/msgport2.h>
126 #include <net/netmsg2.h>
127
128 #if !defined(KTR_TCP)
129 #define KTR_TCP         KTR_ALL
130 #endif
131 /*
132 KTR_INFO_MASTER(tcp);
133 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, rxmsg, 0, "tcp getmsg", 0);
134 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, wait, 1, "tcp waitmsg", 0);
135 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, delayed, 2, "tcp execute delayed ops", 0);
136 #define logtcp(name)    KTR_LOG(tcp_ ## name)
137 */
138
139 #define TCP_IW_MAXSEGS_DFLT     4
140 #define TCP_IW_CAPSEGS_DFLT     4
141
142 struct tcp_reass_pcpu {
143         int                     draining;
144         struct netmsg_base      drain_nmsg;
145 } __cachealign;
146
147 struct inpcbinfo tcbinfo[MAXCPU];
148 struct tcpcbackq tcpcbackq[MAXCPU];
149 struct tcp_reass_pcpu tcp_reassq[MAXCPU];
150
151 int tcp_mssdflt = TCP_MSS;
152 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW,
153     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
154
155 #ifdef INET6
156 int tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
157 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt, CTLFLAG_RW,
158     &tcp_v6mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
159 #endif
160
161 /*
162  * Minimum MSS we accept and use. This prevents DoS attacks where
163  * we are forced to a ridiculous low MSS like 20 and send hundreds
164  * of packets instead of one. The effect scales with the available
165  * bandwidth and quickly saturates the CPU and network interface
166  * with packet generation and sending. Set to zero to disable MINMSS
167  * checking. This setting prevents us from sending too small packets.
168  */
169 int tcp_minmss = TCP_MINMSS;
170 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, minmss, CTLFLAG_RW,
171     &tcp_minmss , 0, "Minmum TCP Maximum Segment Size");
172
173 #if 0
174 static int tcp_rttdflt = TCPTV_SRTTDFLT / PR_SLOWHZ;
175 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_RTTDFLT, rttdflt, CTLFLAG_RW,
176     &tcp_rttdflt, 0, "Default maximum TCP Round Trip Time");
177 #endif
178
179 int tcp_do_rfc1323 = 1;
180 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW,
181     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
182
183 static int tcp_tcbhashsize = 0;
184 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RD,
185      &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control block hashtable");
186
187 static int do_tcpdrain = 1;
188 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW, &do_tcpdrain, 0,
189      "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
190
191 static int icmp_may_rst = 1;
192 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW, &icmp_may_rst, 0,
193     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
194
195 /*
196  * Recommend 20 (6 times in two minutes)
197  *
198  * Lower values may cause the sequence space to cycle too quickly and lose
199  * its signed monotonically-increasing nature within the 2-minute TIMEDWAIT
200  * window.
201  */
202 static int tcp_isn_reseed_interval = 20;
203 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
204     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
205
206 /*
207  * TCP bandwidth limiting sysctls.  The inflight limiter is now turned on
208  * by default, but with generous values which should allow maximal
209  * bandwidth.  In particular, the slop defaults to 50 (5 packets).
210  *
211  * The reason for doing this is that the limiter is the only mechanism we
212  * have which seems to do a really good job preventing receiver RX rings
213  * on network interfaces from getting blown out.  Even though GigE/10GigE
214  * is supposed to flow control it looks like either it doesn't actually
215  * do it or Open Source drivers do not properly enable it.
216  *
217  * People using the limiter to reduce bottlenecks on slower WAN connections
218  * should set the slop to 20 (2 packets).
219  */
220 static int tcp_inflight_enable = 1;
221 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_enable, CTLFLAG_RW,
222     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
223
224 static int tcp_inflight_debug = 0;
225 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_debug, CTLFLAG_RW,
226     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
227
228 /*
229  * NOTE: tcp_inflight_start is essentially the starting receive window
230  *       for a connection.  If set too low then fetches over tcp
231  *       connections will take noticably longer to ramp-up over
232  *       high-latency connections.  6144 is too low for a default,
233  *       use something more reasonable.
234  */
235 static int tcp_inflight_start = 33792;
236 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_start, CTLFLAG_RW,
237     &tcp_inflight_start, 0, "Start value for TCP inflight window");
238
239 static int tcp_inflight_min = 6144;
240 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_min, CTLFLAG_RW,
241     &tcp_inflight_min, 0, "Lower bound for TCP inflight window");
242
243 static int tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
244 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_max, CTLFLAG_RW,
245     &tcp_inflight_max, 0, "Upper bound for TCP inflight window");
246
247 static int tcp_inflight_stab = 50;
248 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_stab, CTLFLAG_RW,
249     &tcp_inflight_stab, 0, "Fudge bw 1/10% (50=5%)");
250
251 static int tcp_inflight_adjrtt = 2;
252 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_adjrtt, CTLFLAG_RW,
253     &tcp_inflight_adjrtt, 0, "Slop for rtt 1/(hz*32)");
254
255 static int tcp_do_rfc3390 = 1;
256 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, rfc3390, CTLFLAG_RW,
257     &tcp_do_rfc3390, 0,
258     "Enable RFC 3390 (Increasing TCP's Initial Congestion Window)");
259
260 static u_long tcp_iw_maxsegs = TCP_IW_MAXSEGS_DFLT;
261 SYSCTL_ULONG(_net_inet_tcp, OID_AUTO, iwmaxsegs, CTLFLAG_RW,
262     &tcp_iw_maxsegs, 0, "TCP IW segments max");
263
264 static u_long tcp_iw_capsegs = TCP_IW_CAPSEGS_DFLT;
265 SYSCTL_ULONG(_net_inet_tcp, OID_AUTO, iwcapsegs, CTLFLAG_RW,
266     &tcp_iw_capsegs, 0, "TCP IW segments");
267
268 int tcp_low_rtobase = 1;
269 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, low_rtobase, CTLFLAG_RW,
270     &tcp_low_rtobase, 0, "Lowering the Initial RTO (RFC 6298)");
271
272 static int tcp_do_ncr = 1;
273 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, ncr, CTLFLAG_RW,
274     &tcp_do_ncr, 0, "Non-Congestion Robustness (RFC 4653)");
275
276 int tcp_ncr_linklocal = 0;
277 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, ncr_linklocal, CTLFLAG_RW,
278     &tcp_ncr_linklocal, 0,
279     "Enable Non-Congestion Robustness (RFC 4653) on link local network");
280
281 int tcp_ncr_rxtthresh_max = 16;
282 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, ncr_rxtthresh_max, CTLFLAG_RW,
283     &tcp_ncr_rxtthresh_max, 0,
284     "Non-Congestion Robustness (RFC 4653), DupThresh upper limit");
285
286 static MALLOC_DEFINE(M_TCPTEMP, "tcptemp", "TCP Templates for Keepalives");
287 static struct malloc_pipe tcptemp_mpipe;
288
289 static void tcp_willblock(void);
290 static void tcp_notify (struct inpcb *, int);
291
292 struct tcp_stats tcpstats_percpu[MAXCPU] __cachealign;
293 struct tcp_state_count tcpstate_count[MAXCPU] __cachealign;
294
295 static void     tcp_drain_dispatch(netmsg_t nmsg);
296
297 static int
298 sysctl_tcpstats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
299 {
300         int cpu, error = 0;
301
302         for (cpu = 0; cpu < netisr_ncpus; ++cpu) {
303                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, &tcpstats_percpu[cpu],
304                                         sizeof(struct tcp_stats))))
305                         break;
306                 if ((error = SYSCTL_IN(req, &tcpstats_percpu[cpu],
307                                        sizeof(struct tcp_stats))))
308                         break;
309         }
310
311         return (error);
312 }
313 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
314     0, 0, sysctl_tcpstats, "S,tcp_stats", "TCP statistics");
315
316 /*
317  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
318  *
319  * Note that this can be overridden by the kernel environment
320  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
321  */
322 #ifndef TCBHASHSIZE
323 #define TCBHASHSIZE     512
324 #endif
325 CTASSERT(powerof2(TCBHASHSIZE));
326
327 /*
328  * This is the actual shape of what we allocate using the zone
329  * allocator.  Doing it this way allows us to protect both structures
330  * using the same generation count, and also eliminates the overhead
331  * of allocating tcpcbs separately.  By hiding the structure here,
332  * we avoid changing most of the rest of the code (although it needs
333  * to be changed, eventually, for greater efficiency).
334  */
335 #define ALIGNMENT       32
336 #define ALIGNM1         (ALIGNMENT - 1)
337 struct  inp_tp {
338         union {
339                 struct  inpcb inp;
340                 char    align[(sizeof(struct inpcb) + ALIGNM1) & ~ALIGNM1];
341         } inp_tp_u;
342         struct  tcpcb tcb;
343         struct  tcp_callout inp_tp_rexmt;
344         struct  tcp_callout inp_tp_persist;
345         struct  tcp_callout inp_tp_keep;
346         struct  tcp_callout inp_tp_2msl;
347         struct  tcp_callout inp_tp_delack;
348         struct  netmsg_tcp_timer inp_tp_timermsg;
349         struct  netmsg_base inp_tp_sndmore;
350 };
351 #undef ALIGNMENT
352 #undef ALIGNM1
353
354 /*
355  * Tcp initialization
356  */
357 void
358 tcp_init(void)
359 {
360         struct inpcbportinfo *portinfo;
361         struct inpcbinfo *ticb;
362         int hashsize = TCBHASHSIZE, portinfo_hsize;
363         int cpu;
364
365         /*
366          * note: tcptemp is used for keepalives, and it is ok for an
367          * allocation to fail so do not specify MPF_INT.
368          */
369         mpipe_init(&tcptemp_mpipe, M_TCPTEMP, sizeof(struct tcptemp),
370                     25, -1, 0, NULL, NULL, NULL);
371
372         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
373         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
374         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
375         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
376         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
377         tcp_msl = TCPTV_MSL;
378         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
379         if (tcp_rexmit_min < 1) /* if kern.hz is too low */
380                 tcp_rexmit_min = 1;
381         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
382
383         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
384         if (!powerof2(hashsize)) {
385                 kprintf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
386                 hashsize = TCBHASHSIZE; /* safe default */
387         }
388         tcp_tcbhashsize = hashsize;
389
390         portinfo_hsize = 65536 / netisr_ncpus;
391         if (portinfo_hsize > hashsize)
392                 portinfo_hsize = hashsize;
393
394         portinfo = kmalloc(sizeof(*portinfo) * netisr_ncpus, M_PCB,
395                            M_WAITOK | M_CACHEALIGN);
396
397         for (cpu = 0; cpu < netisr_ncpus; cpu++) {
398                 ticb = &tcbinfo[cpu];
399                 in_pcbinfo_init(ticb, cpu, FALSE);
400                 ticb->hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
401                                           &ticb->hashmask);
402                 in_pcbportinfo_init(&portinfo[cpu], portinfo_hsize, cpu);
403                 in_pcbportinfo_set(ticb, portinfo, netisr_ncpus);
404                 ticb->wildcardhashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
405                                                   &ticb->wildcardhashmask);
406                 ticb->localgrphashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
407                                                   &ticb->localgrphashmask);
408                 ticb->ipi_size = sizeof(struct inp_tp);
409                 TAILQ_INIT(&tcpcbackq[cpu].head);
410         }
411
412         tcp_reass_maxseg = nmbclusters / 16;
413         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.reass.maxsegments", &tcp_reass_maxseg);
414
415 #ifdef INET6
416 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
417 #else
418 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
419 #endif
420         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
421                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
422         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
423                 panic("tcp_init");
424 #undef TCP_MINPROTOHDR
425
426         /*
427          * Initialize TCP statistics counters for each CPU.
428          */
429         for (cpu = 0; cpu < netisr_ncpus; ++cpu)
430                 bzero(&tcpstats_percpu[cpu], sizeof(struct tcp_stats));
431
432         /*
433          * Initialize netmsgs for TCP drain
434          */
435         for (cpu = 0; cpu < netisr_ncpus; ++cpu) {
436                 netmsg_init(&tcp_reassq[cpu].drain_nmsg, NULL,
437                     &netisr_adone_rport, MSGF_PRIORITY, tcp_drain_dispatch);
438         }
439
440         syncache_init();
441         netisr_register_rollup(tcp_willblock, NETISR_ROLLUP_PRIO_TCP);
442 }
443
444 static void
445 tcp_willblock(void)
446 {
447         struct tcpcb *tp;
448         int cpu = mycpuid;
449
450         while ((tp = TAILQ_FIRST(&tcpcbackq[cpu].head)) != NULL) {
451                 KKASSERT(tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ);
452                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
453                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[cpu].head, tp, t_outputq);
454                 tcp_output(tp);
455         }
456 }
457
458 /*
459  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
460  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
461  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
462  */
463 void
464 tcp_fillheaders(struct tcpcb *tp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr, boolean_t tso)
465 {
466         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
467         struct tcphdr *tcp_hdr = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
468
469 #ifdef INET6
470         if (INP_ISIPV6(inp)) {
471                 struct ip6_hdr *ip6;
472
473                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
474                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
475                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
476                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
477                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
478                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
479                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
480                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
481                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
482                 tcp_hdr->th_sum = 0;
483         } else
484 #endif
485         {
486                 struct ip *ip = (struct ip *) ip_ptr;
487                 u_int plen;
488
489                 ip->ip_vhl = IP_VHL_BORING;
490                 ip->ip_tos = 0;
491                 ip->ip_len = 0;
492                 ip->ip_id = 0;
493                 ip->ip_off = 0;
494                 ip->ip_ttl = 0;
495                 ip->ip_sum = 0;
496                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
497                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
498                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
499
500                 if (tso)
501                         plen = htons(IPPROTO_TCP);
502                 else
503                         plen = htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP);
504                 tcp_hdr->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr,
505                     ip->ip_dst.s_addr, plen);
506         }
507
508         tcp_hdr->th_sport = inp->inp_lport;
509         tcp_hdr->th_dport = inp->inp_fport;
510         tcp_hdr->th_seq = 0;
511         tcp_hdr->th_ack = 0;
512         tcp_hdr->th_x2 = 0;
513         tcp_hdr->th_off = 5;
514         tcp_hdr->th_flags = 0;
515         tcp_hdr->th_win = 0;
516         tcp_hdr->th_urp = 0;
517 }
518
519 /*
520  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
521  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
522  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
523  */
524 struct tcptemp *
525 tcp_maketemplate(struct tcpcb *tp)
526 {
527         struct tcptemp *tmp;
528
529         if ((tmp = mpipe_alloc_nowait(&tcptemp_mpipe)) == NULL)
530                 return (NULL);
531         tcp_fillheaders(tp, &tmp->tt_ipgen, &tmp->tt_t, FALSE);
532         return (tmp);
533 }
534
535 void
536 tcp_freetemplate(struct tcptemp *tmp)
537 {
538         mpipe_free(&tcptemp_mpipe, tmp);
539 }
540
541 /*
542  * Send a single message to the TCP at address specified by
543  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
544  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
545  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
546  * template for a connection.  If flags are given then we send
547  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
548  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
549  *
550  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
551  * segment are as specified by the parameters.
552  *
553  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
554  */
555 void
556 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
557             tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
558 {
559         int tlen;
560         long win = 0;
561         struct route *ro = NULL;
562         struct route sro;
563         struct ip *ip = ipgen;
564         struct tcphdr *nth;
565         int ipflags = 0;
566         struct route_in6 *ro6 = NULL;
567         struct route_in6 sro6;
568         struct ip6_hdr *ip6 = ipgen;
569         struct inpcb *inp = NULL;
570         boolean_t use_tmpro = TRUE;
571 #ifdef INET6
572         boolean_t isipv6 = (IP_VHL_V(ip->ip_vhl) == 6);
573 #else
574         const boolean_t isipv6 = FALSE;
575 #endif
576
577         if (tp != NULL) {
578                 inp = tp->t_inpcb;
579                 if (!(flags & TH_RST)) {
580                         win = ssb_space(&inp->inp_socket->so_rcv);
581                         if (win < 0)
582                                 win = 0;
583                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
584                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
585                 }
586                 /*
587                  * Don't use the route cache of a listen socket,
588                  * it is not MPSAFE; use temporary route cache.
589                  */
590                 if (tp->t_state != TCPS_LISTEN) {
591                         if (isipv6)
592                                 ro6 = &inp->in6p_route;
593                         else
594                                 ro = &inp->inp_route;
595                         use_tmpro = FALSE;
596                 }
597         }
598         if (use_tmpro) {
599                 if (isipv6) {
600                         ro6 = &sro6;
601                         bzero(ro6, sizeof *ro6);
602                 } else {
603                         ro = &sro;
604                         bzero(ro, sizeof *ro);
605                 }
606         }
607         if (m == NULL) {
608                 m = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_HEADER);
609                 if (m == NULL)
610                         return;
611                 tlen = 0;
612                 m->m_data += max_linkhdr;
613                 if (isipv6) {
614                         bcopy(ip6, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip6_hdr));
615                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
616                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
617                 } else {
618                         bcopy(ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
619                         ip = mtod(m, struct ip *);
620                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
621                 }
622                 bcopy(th, nth, sizeof(struct tcphdr));
623                 flags = TH_ACK;
624         } else {
625                 m_freem(m->m_next);
626                 m->m_next = NULL;
627                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
628                 /* m_len is set later */
629                 tlen = 0;
630 #define xchg(a, b, type) { type t; t = a; a = b; b = t; }
631                 if (isipv6) {
632                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
633                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
634                 } else {
635                         xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
636                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
637                 }
638                 if (th != nth) {
639                         /*
640                          * this is usually a case when an extension header
641                          * exists between the IPv6 header and the
642                          * TCP header.
643                          */
644                         nth->th_sport = th->th_sport;
645                         nth->th_dport = th->th_dport;
646                 }
647                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
648 #undef xchg
649         }
650         if (isipv6) {
651                 ip6->ip6_flow = 0;
652                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
653                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
654                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof(struct tcphdr) + tlen));
655                 tlen += sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
656         } else {
657                 tlen += sizeof(struct tcpiphdr);
658                 ip->ip_len = tlen;
659                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
660         }
661         m->m_len = tlen;
662         m->m_pkthdr.len = tlen;
663         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
664         nth->th_seq = htonl(seq);
665         nth->th_ack = htonl(ack);
666         nth->th_x2 = 0;
667         nth->th_off = sizeof(struct tcphdr) >> 2;
668         nth->th_flags = flags;
669         if (tp != NULL)
670                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
671         else
672                 nth->th_win = htons((u_short)win);
673         nth->th_urp = 0;
674         if (isipv6) {
675                 nth->th_sum = 0;
676                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
677                                         sizeof(struct ip6_hdr),
678                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
679                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(inp,
680                     (ro6 && ro6->ro_rt) ? ro6->ro_rt->rt_ifp : NULL);
681         } else {
682                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
683                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
684                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
685                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
686                 m->m_pkthdr.csum_thlen = sizeof(struct tcphdr);
687         }
688 #ifdef TCPDEBUG
689         if (tp == NULL || (inp->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
690                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
691 #endif
692         if (isipv6) {
693                 ip6_output(m, NULL, ro6, ipflags, NULL, NULL, inp);
694                 if ((ro6 == &sro6) && (ro6->ro_rt != NULL)) {
695                         RTFREE(ro6->ro_rt);
696                         ro6->ro_rt = NULL;
697                 }
698         } else {
699                 if (inp != NULL && (inp->inp_flags & INP_HASH))
700                         m_sethash(m, inp->inp_hashval);
701                 ipflags |= IP_DEBUGROUTE;
702                 ip_output(m, NULL, ro, ipflags, NULL, inp);
703                 if ((ro == &sro) && (ro->ro_rt != NULL)) {
704                         RTFREE(ro->ro_rt);
705                         ro->ro_rt = NULL;
706                 }
707         }
708 }
709
710 /*
711  * Create a new TCP control block, making an
712  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
713  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
714  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
715  */
716 void
717 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
718 {
719         struct inp_tp *it;
720         struct tcpcb *tp;
721 #ifdef INET6
722         boolean_t isipv6 = INP_ISIPV6(inp);
723 #else
724         const boolean_t isipv6 = FALSE;
725 #endif
726
727         it = (struct inp_tp *)inp;
728         tp = &it->tcb;
729         bzero(tp, sizeof(struct tcpcb));
730         TAILQ_INIT(&tp->t_segq);
731         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd = isipv6 ? tcp_v6mssdflt : tcp_mssdflt;
732         tp->t_rxtthresh = tcprexmtthresh;
733
734         /* Set up our timeouts. */
735         tp->tt_rexmt = &it->inp_tp_rexmt;
736         tp->tt_persist = &it->inp_tp_persist;
737         tp->tt_keep = &it->inp_tp_keep;
738         tp->tt_2msl = &it->inp_tp_2msl;
739         tp->tt_delack = &it->inp_tp_delack;
740         tcp_inittimers(tp);
741
742         /*
743          * Zero out timer message.  We don't create it here,
744          * since the current CPU may not be the owner of this
745          * inpcb.
746          */
747         tp->tt_msg = &it->inp_tp_timermsg;
748         bzero(tp->tt_msg, sizeof(*tp->tt_msg));
749
750         tp->t_keepinit = tcp_keepinit;
751         tp->t_keepidle = tcp_keepidle;
752         tp->t_keepintvl = tcp_keepintvl;
753         tp->t_keepcnt = tcp_keepcnt;
754         tp->t_maxidle = tp->t_keepintvl * tp->t_keepcnt;
755
756         if (tcp_do_ncr)
757                 tp->t_flags |= TF_NCR;
758         if (tcp_do_rfc1323)
759                 tp->t_flags |= (TF_REQ_SCALE | TF_REQ_TSTMP);
760
761         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
762         TCP_STATE_INIT(tp);
763         /*
764          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
765          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
766          * reasonable initial retransmit time.
767          */
768         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
769         tp->t_rttvar =
770             ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
771         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
772         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
773         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
774         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
775         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
776         tp->snd_last = ticks;
777         tp->t_rcvtime = ticks;
778         /*
779          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
780          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
781          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
782          */
783         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
784         inp->inp_ppcb = tp;
785         tcp_sack_tcpcb_init(tp);
786
787         tp->tt_sndmore = &it->inp_tp_sndmore;
788         tcp_output_init(tp);
789 }
790
791 /*
792  * Drop a TCP connection, reporting the specified error.
793  * If connection is synchronized, then send a RST to peer.
794  */
795 struct tcpcb *
796 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int error)
797 {
798         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
799
800         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
801                 TCP_STATE_CHANGE(tp, TCPS_CLOSED);
802                 tcp_output(tp);
803                 tcpstat.tcps_drops++;
804         } else
805                 tcpstat.tcps_conndrops++;
806         if (error == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
807                 error = tp->t_softerror;
808         so->so_error = error;
809         return (tcp_close(tp));
810 }
811
812 struct netmsg_listen_detach {
813         struct netmsg_base      base;
814         struct tcpcb            *nm_tp;
815         struct tcpcb            *nm_tp_inh;
816 };
817
818 static void
819 tcp_listen_detach_handler(netmsg_t msg)
820 {
821         struct netmsg_listen_detach *nmsg = (struct netmsg_listen_detach *)msg;
822         struct tcpcb *tp = nmsg->nm_tp;
823         int cpu = mycpuid, nextcpu;
824
825         if (tp->t_flags & TF_LISTEN) {
826                 syncache_destroy(tp, nmsg->nm_tp_inh);
827                 tcp_pcbport_merge_oncpu(tp);
828         }
829
830         in_pcbremwildcardhash_oncpu(tp->t_inpcb, &tcbinfo[cpu]);
831
832         nextcpu = cpu + 1;
833         if (nextcpu < netisr_ncpus)
834                 lwkt_forwardmsg(netisr_cpuport(nextcpu), &nmsg->base.lmsg);
835         else
836                 lwkt_replymsg(&nmsg->base.lmsg, 0);
837 }
838
839 /*
840  * Close a TCP control block:
841  *      discard all space held by the tcp
842  *      discard internet protocol block
843  *      wake up any sleepers
844  */
845 struct tcpcb *
846 tcp_close(struct tcpcb *tp)
847 {
848         struct tseg_qent *q;
849         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
850         struct inpcb *inp_inh = NULL;
851         struct tcpcb *tp_inh = NULL;
852         struct socket *so = inp->inp_socket;
853         struct rtentry *rt;
854         boolean_t dosavessthresh;
855 #ifdef INET6
856         boolean_t isipv6 = INP_ISIPV6(inp);
857 #else
858         const boolean_t isipv6 = FALSE;
859 #endif
860
861         if (tp->t_flags & TF_LISTEN) {
862                 /*
863                  * Pending socket/syncache inheritance
864                  *
865                  * If this is a listen(2) socket, find another listen(2)
866                  * socket in the same local group, which could inherit
867                  * the syncache and sockets pending on the completion
868                  * and incompletion queues.
869                  *
870                  * NOTE:
871                  * Currently the inheritance could only happen on the
872                  * listen(2) sockets w/ SO_REUSEPORT set.
873                  */
874                 ASSERT_NETISR0;
875                 inp_inh = in_pcblocalgroup_last(&tcbinfo[0], inp);
876                 if (inp_inh != NULL)
877                         tp_inh = intotcpcb(inp_inh);
878         }
879
880         /*
881          * INP_WILDCARD indicates that listen(2) has been called on
882          * this socket.  This implies:
883          * - A wildcard inp's hash is replicated for each protocol thread.
884          * - Syncache for this inp grows independently in each protocol
885          *   thread.
886          * - There is more than one cpu
887          *
888          * We have to chain a message to the rest of the protocol threads
889          * to cleanup the wildcard hash and the syncache.  The cleanup
890          * in the current protocol thread is defered till the end of this
891          * function (syncache_destroy and in_pcbdetach).
892          *
893          * NOTE:
894          * After cleanup the inp's hash and syncache entries, this inp will
895          * no longer be available to the rest of the protocol threads, so we
896          * are safe to whack the inp in the following code.
897          */
898         if ((inp->inp_flags & INP_WILDCARD) && netisr_ncpus > 1) {
899                 struct netmsg_listen_detach nmsg;
900
901                 KKASSERT(so->so_port == netisr_cpuport(0));
902                 ASSERT_NETISR0;
903                 KKASSERT(inp->inp_pcbinfo == &tcbinfo[0]);
904
905                 netmsg_init(&nmsg.base, NULL, &curthread->td_msgport,
906                             MSGF_PRIORITY, tcp_listen_detach_handler);
907                 nmsg.nm_tp = tp;
908                 nmsg.nm_tp_inh = tp_inh;
909                 lwkt_domsg(netisr_cpuport(1), &nmsg.base.lmsg, 0);
910         }
911
912         TCP_STATE_TERM(tp);
913
914         /*
915          * Make sure that all of our timers are stopped before we
916          * delete the PCB.  For listen TCP socket (tp->tt_msg == NULL),
917          * timers are never used.  If timer message is never created
918          * (tp->tt_msg->tt_tcb == NULL), timers are never used too.
919          */
920         if (tp->tt_msg != NULL && tp->tt_msg->tt_tcb != NULL) {
921                 tcp_callout_terminate(tp, tp->tt_rexmt);
922                 tcp_callout_terminate(tp, tp->tt_persist);
923                 tcp_callout_terminate(tp, tp->tt_keep);
924                 tcp_callout_terminate(tp, tp->tt_2msl);
925                 tcp_callout_terminate(tp, tp->tt_delack);
926         }
927
928         if (tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ) {
929                 KKASSERT(tp->tt_cpu == mycpu->gd_cpuid);
930                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[tp->tt_cpu].head, tp, t_outputq);
931                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
932         }
933
934         /*
935          * If we got enough samples through the srtt filter,
936          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
937          * 'Enough' is arbitrarily defined as the 16 samples.
938          * 16 samples is enough for the srtt filter to converge
939          * to within 5% of the correct value; fewer samples and
940          * we could save a very bogus rtt.
941          *
942          * Don't update the default route's characteristics and don't
943          * update anything that the user "locked".
944          */
945         if (tp->t_rttupdated >= 16) {
946                 u_long i = 0;
947
948                 if (isipv6) {
949                         struct sockaddr_in6 *sin6;
950
951                         if ((rt = inp->in6p_route.ro_rt) == NULL)
952                                 goto no_valid_rt;
953                         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)rt_key(rt);
954                         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&sin6->sin6_addr))
955                                 goto no_valid_rt;
956                 } else
957                         if ((rt = inp->inp_route.ro_rt) == NULL ||
958                             ((struct sockaddr_in *)rt_key(rt))->
959                              sin_addr.s_addr == INADDR_ANY)
960                                 goto no_valid_rt;
961
962                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTT)) {
963                         i = tp->t_srtt * (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTT_SCALE));
964                         if (rt->rt_rmx.rmx_rtt && i)
965                                 /*
966                                  * filter this update to half the old & half
967                                  * the new values, converting scale.
968                                  * See route.h and tcp_var.h for a
969                                  * description of the scaling constants.
970                                  */
971                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt =
972                                     (rt->rt_rmx.rmx_rtt + i) / 2;
973                         else
974                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt = i;
975                         tcpstat.tcps_cachedrtt++;
976                 }
977                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTTVAR)) {
978                         i = tp->t_rttvar *
979                             (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTTVAR_SCALE));
980                         if (rt->rt_rmx.rmx_rttvar && i)
981                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar =
982                                     (rt->rt_rmx.rmx_rttvar + i) / 2;
983                         else
984                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar = i;
985                         tcpstat.tcps_cachedrttvar++;
986                 }
987                 /*
988                  * The old comment here said:
989                  * update the pipelimit (ssthresh) if it has been updated
990                  * already or if a pipesize was specified & the threshhold
991                  * got below half the pipesize.  I.e., wait for bad news
992                  * before we start updating, then update on both good
993                  * and bad news.
994                  *
995                  * But we want to save the ssthresh even if no pipesize is
996                  * specified explicitly in the route, because such
997                  * connections still have an implicit pipesize specified
998                  * by the global tcp_sendspace.  In the absence of a reliable
999                  * way to calculate the pipesize, it will have to do.
1000                  */
1001                 i = tp->snd_ssthresh;
1002                 if (rt->rt_rmx.rmx_sendpipe != 0)
1003                         dosavessthresh = (i < rt->rt_rmx.rmx_sendpipe/2);
1004                 else
1005                         dosavessthresh = (i < so->so_snd.ssb_hiwat/2);
1006                 if (dosavessthresh ||
1007                     (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_SSTHRESH) && (i != 0) &&
1008                      (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh != 0))) {
1009                         /*
1010                          * convert the limit from user data bytes to
1011                          * packets then to packet data bytes.
1012                          */
1013                         i = (i + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
1014                         if (i < 2)
1015                                 i = 2;
1016                         i *= tp->t_maxseg +
1017                              (isipv6 ?
1018                               sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1019                               sizeof(struct tcpiphdr));
1020                         if (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh)
1021                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh =
1022                                     (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh + i) / 2;
1023                         else
1024                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh = i;
1025                         tcpstat.tcps_cachedssthresh++;
1026                 }
1027         }
1028
1029 no_valid_rt:
1030         /* free the reassembly queue, if any */
1031         while((q = TAILQ_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
1032                 TAILQ_REMOVE(&tp->t_segq, q, tqe_q);
1033                 m_freem(q->tqe_m);
1034                 kfree(q, M_TSEGQ);
1035                 atomic_add_int(&tcp_reass_qsize, -1);
1036         }
1037         /* throw away SACK blocks in scoreboard*/
1038         if (TCP_DO_SACK(tp))
1039                 tcp_sack_destroy(&tp->scb);
1040
1041         inp->inp_ppcb = NULL;
1042         soisdisconnected(so);
1043         /* note: pcb detached later on */
1044
1045         tcp_destroy_timermsg(tp);
1046         tcp_output_cancel(tp);
1047
1048         if (tp->t_flags & TF_LISTEN) {
1049                 syncache_destroy(tp, tp_inh);
1050                 tcp_pcbport_merge_oncpu(tp);
1051                 tcp_pcbport_destroy(tp);
1052                 if (inp_inh != NULL && inp_inh->inp_socket != NULL) {
1053                         /*
1054                          * Pending sockets inheritance only needs
1055                          * to be done once in the current thread,
1056                          * i.e. netisr0.
1057                          */
1058                         soinherit(so, inp_inh->inp_socket);
1059                 }
1060         }
1061         KASSERT(tp->t_pcbport == NULL, ("tcpcb port cache is not destroyed"));
1062
1063         so_async_rcvd_drop(so);
1064         /* Drop the reference for the asynchronized pru_rcvd */
1065         sofree(so);
1066
1067         /*
1068          * NOTE:
1069          * - Remove self from listen tcpcb per-cpu port cache _before_
1070          *   pcbdetach.
1071          * - pcbdetach removes any wildcard hash entry on the current CPU.
1072          */
1073         tcp_pcbport_remove(inp);
1074 #ifdef INET6
1075         if (isipv6)
1076                 in6_pcbdetach(inp);
1077         else
1078 #endif
1079                 in_pcbdetach(inp);
1080
1081         tcpstat.tcps_closed++;
1082         return (NULL);
1083 }
1084
1085 /*
1086  * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
1087  * if there is one...
1088  */
1089 static void
1090 tcp_drain_oncpu(struct inpcbinfo *pcbinfo)
1091 {
1092         struct inpcbhead *head = &pcbinfo->pcblisthead;
1093         struct inpcb *inpb;
1094
1095         /*
1096          * Since we run in netisr, it is MP safe, even if
1097          * we block during the inpcb list iteration, i.e.
1098          * we don't need to use inpcb marker here.
1099          */
1100         ASSERT_NETISR_NCPUS(pcbinfo->cpu);
1101
1102         LIST_FOREACH(inpb, head, inp_list) {
1103                 struct tcpcb *tcpb;
1104                 struct tseg_qent *te;
1105
1106                 if (inpb->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1107                         continue;
1108
1109                 tcpb = intotcpcb(inpb);
1110                 KASSERT(tcpb != NULL, ("tcp_drain_oncpu: tcpb is NULL"));
1111
1112                 if ((te = TAILQ_FIRST(&tcpb->t_segq)) != NULL) {
1113                         TAILQ_REMOVE(&tcpb->t_segq, te, tqe_q);
1114                         if (te->tqe_th->th_flags & TH_FIN)
1115                                 tcpb->t_flags &= ~TF_QUEDFIN;
1116                         m_freem(te->tqe_m);
1117                         kfree(te, M_TSEGQ);
1118                         atomic_add_int(&tcp_reass_qsize, -1);
1119                         /* retry */
1120                 }
1121         }
1122 }
1123
1124 static void
1125 tcp_drain_dispatch(netmsg_t nmsg)
1126 {
1127         crit_enter();
1128         lwkt_replymsg(&nmsg->lmsg, 0);  /* reply ASAP */
1129         crit_exit();
1130
1131         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[mycpuid]);
1132         tcp_reassq[mycpuid].draining = 0;
1133 }
1134
1135 static void
1136 tcp_drain_ipi(void *arg __unused)
1137 {
1138         int cpu = mycpuid;
1139         struct lwkt_msg *msg = &tcp_reassq[cpu].drain_nmsg.lmsg;
1140
1141         crit_enter();
1142         if (msg->ms_flags & MSGF_DONE)
1143                 lwkt_sendmsg_oncpu(netisr_cpuport(cpu), msg);
1144         crit_exit();
1145 }
1146
1147 void
1148 tcp_drain(void)
1149 {
1150         cpumask_t mask;
1151         int cpu;
1152
1153         if (!do_tcpdrain)
1154                 return;
1155
1156         if (tcp_reass_qsize == 0)
1157                 return;
1158
1159         CPUMASK_ASSBMASK(mask, netisr_ncpus);
1160         CPUMASK_ANDMASK(mask, smp_active_mask);
1161
1162         cpu = mycpuid;
1163         if (IN_NETISR_NCPUS(cpu)) {
1164                 tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[cpu]);
1165                 CPUMASK_NANDBIT(mask, cpu);
1166         }
1167
1168         if (tcp_reass_qsize < netisr_ncpus) {
1169                 /* Does not worth the trouble. */
1170                 return;
1171         }
1172
1173         for (cpu = 0; cpu < netisr_ncpus; ++cpu) {
1174                 if (!CPUMASK_TESTBIT(mask, cpu))
1175                         continue;
1176
1177                 if (tcp_reassq[cpu].draining) {
1178                         /* Draining; skip this cpu. */
1179                         CPUMASK_NANDBIT(mask, cpu);
1180                         continue;
1181                 }
1182                 tcp_reassq[cpu].draining = 1;
1183         }
1184
1185         if (CPUMASK_TESTNZERO(mask))
1186                 lwkt_send_ipiq_mask(mask, tcp_drain_ipi, NULL);
1187 }
1188
1189 /*
1190  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
1191  * store error as soft error, but wake up user
1192  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
1193  *
1194  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
1195  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
1196  */
1197 static void
1198 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
1199 {
1200         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1201
1202         /*
1203          * Ignore some errors if we are hooked up.
1204          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
1205          * and receives a second error, give up now.  This is better
1206          * than waiting a long time to establish a connection that
1207          * can never complete.
1208          */
1209         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1210              (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
1211               error == EHOSTDOWN)) {
1212                 return;
1213         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
1214             tp->t_softerror)
1215                 tcp_drop(tp, error);
1216         else
1217                 tp->t_softerror = error;
1218 #if 0
1219         wakeup(&so->so_timeo);
1220         sorwakeup(so);
1221         sowwakeup(so);
1222 #endif
1223 }
1224
1225 static int
1226 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1227 {
1228         int error, i, n;
1229         struct inpcb *marker;
1230         struct inpcb *inp;
1231         int origcpu, ccpu;
1232
1233         error = 0;
1234         n = 0;
1235
1236         /*
1237          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
1238          * resource-intensive to repeat twice on every request.
1239          */
1240         if (req->oldptr == NULL) {
1241                 for (ccpu = 0; ccpu < netisr_ncpus; ++ccpu)
1242                         n += tcbinfo[ccpu].ipi_count;
1243                 req->oldidx = (n + n/8 + 10) * sizeof(struct xtcpcb);
1244                 return (0);
1245         }
1246
1247         if (req->newptr != NULL)
1248                 return (EPERM);
1249
1250         marker = kmalloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1251         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1252
1253         /*
1254          * OK, now we're committed to doing something.  Run the inpcb list
1255          * for each cpu in the system and construct the output.  Use a
1256          * list placemarker to deal with list changes occuring during
1257          * copyout blockages (but otherwise depend on being on the correct
1258          * cpu to avoid races).
1259          */
1260         origcpu = mycpu->gd_cpuid;
1261         for (ccpu = 0; ccpu < netisr_ncpus && error == 0; ++ccpu) {
1262                 caddr_t inp_ppcb;
1263                 struct xtcpcb xt;
1264
1265                 lwkt_migratecpu(ccpu);
1266
1267                 n = tcbinfo[ccpu].ipi_count;
1268
1269                 LIST_INSERT_HEAD(&tcbinfo[ccpu].pcblisthead, marker, inp_list);
1270                 i = 0;
1271                 while ((inp = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL && i < n) {
1272                         /*
1273                          * process a snapshot of pcbs, ignoring placemarkers
1274                          * and using our own to allow SYSCTL_OUT to block.
1275                          */
1276                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1277                         LIST_INSERT_AFTER(inp, marker, inp_list);
1278
1279                         if (inp->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1280                                 continue;
1281                         if (prison_xinpcb(req->td, inp))
1282                                 continue;
1283
1284                         xt.xt_len = sizeof xt;
1285                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
1286                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
1287                         if (inp_ppcb != NULL)
1288                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1289                         else
1290                                 bzero(&xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1291                         if (inp->inp_socket)
1292                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
1293                         if ((error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt)) != 0)
1294                                 break;
1295                         ++i;
1296                 }
1297                 LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1298                 if (error == 0 && i < n) {
1299                         bzero(&xt, sizeof xt);
1300                         xt.xt_len = sizeof xt;
1301                         while (i < n) {
1302                                 error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
1303                                 if (error)
1304                                         break;
1305                                 ++i;
1306                         }
1307                 }
1308         }
1309
1310         /*
1311          * Make sure we are on the same cpu we were on originally, since
1312          * higher level callers expect this.  Also don't pollute caches with
1313          * migrated userland data by (eventually) returning to userland
1314          * on a different cpu.
1315          */
1316         lwkt_migratecpu(origcpu);
1317         kfree(marker, M_TEMP);
1318         return (error);
1319 }
1320
1321 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1322             tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1323
1324 static int
1325 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1326 {
1327         struct sockaddr_in addrs[2];
1328         struct ucred cred0, *cred = NULL;
1329         struct inpcb *inp;
1330         int cpu, origcpu, error;
1331
1332         error = priv_check(req->td, PRIV_ROOT);
1333         if (error != 0)
1334                 return (error);
1335         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1336         if (error != 0)
1337                 return (error);
1338
1339         origcpu = mycpuid;
1340         cpu = tcp_addrcpu(addrs[1].sin_addr.s_addr, addrs[1].sin_port,
1341             addrs[0].sin_addr.s_addr, addrs[0].sin_port);
1342
1343         lwkt_migratecpu(cpu);
1344
1345         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], addrs[1].sin_addr,
1346             addrs[1].sin_port, addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1347         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1348                 error = ENOENT;
1349         } else if (inp->inp_socket->so_cred != NULL) {
1350                 cred0 = *(inp->inp_socket->so_cred);
1351                 cred = &cred0;
1352         }
1353
1354         lwkt_migratecpu(origcpu);
1355
1356         if (error)
1357                 return (error);
1358
1359         return SYSCTL_OUT(req, cred, sizeof(struct ucred));
1360 }
1361
1362 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1363     0, 0, tcp_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP connection");
1364
1365 #ifdef INET6
1366 static int
1367 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1368 {
1369         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1370         struct inpcb *inp;
1371         int error;
1372
1373         error = priv_check(req->td, PRIV_ROOT);
1374         if (error != 0)
1375                 return (error);
1376         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1377         if (error != 0)
1378                 return (error);
1379         crit_enter();
1380         inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1381             &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1382             &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port, 0, NULL);
1383         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1384                 error = ENOENT;
1385                 goto out;
1386         }
1387         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1388 out:
1389         crit_exit();
1390         return (error);
1391 }
1392
1393 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1394             0, 0,
1395             tcp6_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP6 connection");
1396 #endif
1397
1398 struct netmsg_tcp_notify {
1399         struct netmsg_base base;
1400         inp_notify_t    nm_notify;
1401         struct in_addr  nm_faddr;
1402         int             nm_arg;
1403 };
1404
1405 static void
1406 tcp_notifyall_oncpu(netmsg_t msg)
1407 {
1408         struct netmsg_tcp_notify *nm = (struct netmsg_tcp_notify *)msg;
1409         int nextcpu;
1410
1411         ASSERT_NETISR_NCPUS(mycpuid);
1412
1413         in_pcbnotifyall(&tcbinfo[mycpuid], nm->nm_faddr,
1414                         nm->nm_arg, nm->nm_notify);
1415
1416         nextcpu = mycpuid + 1;
1417         if (nextcpu < netisr_ncpus)
1418                 lwkt_forwardmsg(netisr_cpuport(nextcpu), &nm->base.lmsg);
1419         else
1420                 lwkt_replymsg(&nm->base.lmsg, 0);
1421 }
1422
1423 inp_notify_t
1424 tcp_get_inpnotify(int cmd, const struct sockaddr *sa,
1425     int *arg, struct ip **ip0, int *cpuid)
1426 {
1427         struct ip *ip = *ip0;
1428         struct in_addr faddr;
1429         inp_notify_t notify = tcp_notify;
1430
1431         faddr = ((const struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1432         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1433                 return NULL;
1434
1435         *arg = inetctlerrmap[cmd];
1436         if (cmd == PRC_QUENCH) {
1437                 notify = tcp_quench;
1438         } else if (icmp_may_rst &&
1439                    (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1440                     cmd == PRC_UNREACH_PORT ||
1441                     cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) &&
1442                    ip != NULL) {
1443                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1444         } else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1445                 const struct icmp *icmp = (const struct icmp *)
1446                     ((caddr_t)ip - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1447
1448                 *arg = ntohs(icmp->icmp_nextmtu);
1449                 notify = tcp_mtudisc;
1450         } else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd)) {
1451                 ip = NULL;
1452                 notify = in_rtchange;
1453         } else if (cmd == PRC_HOSTDEAD) {
1454                 ip = NULL;
1455         } else if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0) {
1456                 return NULL;
1457         }
1458
1459         if (cpuid != NULL) {
1460                 if (ip == NULL) {
1461                         /* Go through all effective netisr CPUs. */
1462                         *cpuid = netisr_ncpus;
1463                 } else {
1464                         const struct tcphdr *th;
1465
1466                         th = (const struct tcphdr *)
1467                             ((caddr_t)ip + (IP_VHL_HL(ip->ip_vhl) << 2));
1468                         *cpuid = tcp_addrcpu(faddr.s_addr, th->th_dport,
1469                             ip->ip_src.s_addr, th->th_sport);
1470                 }
1471         }
1472
1473         *ip0 = ip;
1474         return notify;
1475 }
1476
1477 void
1478 tcp_ctlinput(netmsg_t msg)
1479 {
1480         int cmd = msg->ctlinput.nm_cmd;
1481         struct sockaddr *sa = msg->ctlinput.nm_arg;
1482         struct ip *ip = msg->ctlinput.nm_extra;
1483         struct in_addr faddr;
1484         inp_notify_t notify;
1485         int arg, cpuid;
1486
1487         ASSERT_NETISR_NCPUS(mycpuid);
1488
1489         notify = tcp_get_inpnotify(cmd, sa, &arg, &ip, &cpuid);
1490         if (notify == NULL)
1491                 goto done;
1492
1493         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1494         if (ip != NULL) {
1495                 const struct tcphdr *th;
1496                 struct inpcb *inp;
1497
1498                 if (cpuid != mycpuid)
1499                         goto done;
1500
1501                 th = (const struct tcphdr *)
1502                     ((caddr_t)ip + (IP_VHL_HL(ip->ip_vhl) << 2));
1503                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[mycpuid], faddr, th->th_dport,
1504                                         ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1505                 if (inp != NULL && inp->inp_socket != NULL) {
1506                         tcp_seq icmpseq = htonl(th->th_seq);
1507                         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1508
1509                         if (SEQ_GEQ(icmpseq, tp->snd_una) &&
1510                             SEQ_LT(icmpseq, tp->snd_max))
1511                                 notify(inp, arg);
1512                 } else {
1513                         struct in_conninfo inc;
1514
1515                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1516                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1517                         inc.inc_faddr = faddr;
1518                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1519 #ifdef INET6
1520                         inc.inc_isipv6 = 0;
1521 #endif
1522                         syncache_unreach(&inc, th);
1523                 }
1524         } else if (msg->ctlinput.nm_direct) {
1525                 if (cpuid != netisr_ncpus && cpuid != mycpuid)
1526                         goto done;
1527
1528                 in_pcbnotifyall(&tcbinfo[mycpuid], faddr, arg, notify);
1529         } else {
1530                 struct netmsg_tcp_notify *nm;
1531
1532                 ASSERT_NETISR0;
1533                 nm = kmalloc(sizeof(*nm), M_LWKTMSG, M_INTWAIT);
1534                 netmsg_init(&nm->base, NULL, &netisr_afree_rport,
1535                             0, tcp_notifyall_oncpu);
1536                 nm->nm_faddr = faddr;
1537                 nm->nm_arg = arg;
1538                 nm->nm_notify = notify;
1539
1540                 lwkt_sendmsg(netisr_cpuport(0), &nm->base.lmsg);
1541         }
1542 done:
1543         lwkt_replymsg(&msg->lmsg, 0);
1544 }
1545
1546 #ifdef INET6
1547
1548 void
1549 tcp6_ctlinput(netmsg_t msg)
1550 {
1551         int cmd = msg->ctlinput.nm_cmd;
1552         struct sockaddr *sa = msg->ctlinput.nm_arg;
1553         void *d = msg->ctlinput.nm_extra;
1554         struct tcphdr th;
1555         inp_notify_t notify = tcp_notify;
1556         struct ip6_hdr *ip6;
1557         struct mbuf *m;
1558         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1559         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1560         int off;
1561         struct tcp_portonly {
1562                 u_int16_t th_sport;
1563                 u_int16_t th_dport;
1564         } *thp;
1565         int arg;
1566
1567         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1568             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6)) {
1569                 goto out;
1570         }
1571
1572         arg = 0;
1573         if (cmd == PRC_QUENCH)
1574                 notify = tcp_quench;
1575         else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1576                 struct ip6ctlparam *ip6cp = d;
1577                 struct icmp6_hdr *icmp6 = ip6cp->ip6c_icmp6;
1578
1579                 arg = ntohl(icmp6->icmp6_mtu);
1580                 notify = tcp_mtudisc;
1581         } else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1582                  ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0)) {
1583                 goto out;
1584         }
1585
1586         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1587         if (d != NULL) {
1588                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1589                 m = ip6cp->ip6c_m;
1590                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1591                 off = ip6cp->ip6c_off;
1592                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1593         } else {
1594                 m = NULL;
1595                 ip6 = NULL;
1596                 off = 0;        /* fool gcc */
1597                 sa6_src = &sa6_any;
1598         }
1599
1600         if (ip6 != NULL) {
1601                 struct in_conninfo inc;
1602                 /*
1603                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1604                  * M and OFF are valid.
1605                  */
1606
1607                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1608                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof *thp)
1609                         goto out;
1610
1611                 bzero(&th, sizeof th);
1612                 m_copydata(m, off, sizeof *thp, (caddr_t)&th);
1613
1614                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0], sa, th.th_dport,
1615                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1616                     th.th_sport, cmd, arg, notify);
1617
1618                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1619                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1620                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1621                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1622                 inc.inc_isipv6 = 1;
1623                 syncache_unreach(&inc, &th);
1624         } else {
1625                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0], sa, 0,
1626                     (const struct sockaddr *)sa6_src, 0, cmd, arg, notify);
1627         }
1628 out:
1629         lwkt_replymsg(&msg->ctlinput.base.lmsg, 0);
1630 }
1631
1632 #endif
1633
1634 /*
1635  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1636  *
1637  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1638  * 1.  In SYN-ACK packets.
1639  * 2.  In SYN packets.
1640  *
1641  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1642  * tcp_syncache.c for details.
1643  *
1644  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1645  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1646  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1647  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1648  * RFC 1948 is used to generate sequence numbers.
1649  *
1650  * Implementation details:
1651  *
1652  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1653  * between the seeding of isn_secret.  On every reseed we jump the
1654  * ISN by a lot.
1655  */
1656 struct tcp_isn {
1657         u_char  secret[16];
1658         MD5_CTX ctx;
1659         int     last_reseed;
1660         int     last_offset;
1661 } __cachealign;
1662
1663 struct tcp_isn tcp_isn_ary[MAXCPU];
1664
1665 tcp_seq
1666 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1667 {
1668         struct tcp_isn *isn;
1669         tcp_seq new_isn;
1670         tcp_seq digest[16 / sizeof(tcp_seq)];
1671         int n;
1672
1673         isn = &tcp_isn_ary[mycpuid];
1674
1675         /*
1676          * Reseed every 20 seconds.  6 reseeds per 2-minute interval in
1677          * order to retain our monotonic offset.
1678          *
1679          * The initial seed randomizes last_offset with all 32 bits.
1680          *
1681          * Note that the md5 digest is masked with 0x0FFFFFFF, so we must
1682          * add 1/16 of our full range (1/8 of our signed range) to ensure
1683          * monotonic operation.
1684          */
1685         if (isn->last_reseed == 0 ||
1686             (u_int)(ticks - isn->last_reseed) > tcp_isn_reseed_interval * hz) {
1687                 if (isn->last_reseed == 0) {
1688                         read_random(&isn->last_offset,
1689                                     sizeof(isn->last_offset), 1);
1690                 }
1691                 read_random(&isn->secret, sizeof(isn->secret), 1);
1692                 isn->last_reseed = ticks;
1693                 isn->last_offset += 0x10000000;
1694         }
1695
1696         /*
1697          * Compute the md5 hash, giving us a deterministic result for the
1698          * port/address pair for any given secret.
1699          */
1700         MD5Init(&isn->ctx);
1701         MD5Update(&isn->ctx, isn->secret, sizeof(isn->secret));
1702         MD5Update(&isn->ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_fport, 2);
1703         MD5Update(&isn->ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_lport, 2);
1704 #ifdef INET6
1705         if (INP_ISIPV6(tp->t_inpcb)) {
1706                 MD5Update(&isn->ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1707                           sizeof(struct in6_addr));
1708                 MD5Update(&isn->ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1709                           sizeof(struct in6_addr));
1710         } else
1711 #endif
1712         {
1713                 MD5Update(&isn->ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_faddr,
1714                           sizeof(struct in_addr));
1715                 MD5Update(&isn->ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_laddr,
1716                           sizeof(struct in_addr));
1717         }
1718         MD5Final((char *)digest, &isn->ctx);
1719
1720         /*
1721          * Add a random component 0-1048575 plus advance by 1048576.
1722          *
1723          * The sequence space is simply too small, in modern times we also
1724          * must depend on the receive-side being a bit smarter when recycling
1725          * ports in TIME_WAIT.
1726          */
1727         read_random(&n, sizeof(n), 1);
1728         isn->last_offset += (n & 0x000FFFFF) + 0x00100000;
1729         new_isn = (digest[0] & 0x0FFFFFFF) + isn->last_offset;
1730
1731         return (new_isn);
1732 }
1733
1734 /*
1735  * When a source quench is received, close congestion window
1736  * to one segment.  We will gradually open it again as we proceed.
1737  */
1738 void
1739 tcp_quench(struct inpcb *inp, int error)
1740 {
1741         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1742
1743         KASSERT(tp != NULL, ("tcp_quench: tp is NULL"));
1744         tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1745         tp->snd_wacked = 0;
1746 }
1747
1748 /*
1749  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1750  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1751  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1752  */
1753 void
1754 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int error)
1755 {
1756         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1757
1758         KASSERT(tp != NULL, ("tcp_drop_syn_sent: tp is NULL"));
1759         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT)
1760                 tcp_drop(tp, error);
1761 }
1762
1763 /*
1764  * When a `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1765  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1766  * since we know the packet we just sent was dropped.
1767  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1768  */
1769 void
1770 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int mtu)
1771 {
1772         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1773         struct rtentry *rt;
1774         struct socket *so = inp->inp_socket;
1775         int maxopd, mss;
1776 #ifdef INET6
1777         boolean_t isipv6 = INP_ISIPV6(inp);
1778 #else
1779         const boolean_t isipv6 = FALSE;
1780 #endif
1781
1782         KASSERT(tp != NULL, ("tcp_mtudisc: tp is NULL"));
1783
1784         /*
1785          * If no MTU is provided in the ICMP message, use the
1786          * next lower likely value, as specified in RFC 1191.
1787          */
1788         if (mtu == 0) {
1789                 int oldmtu;
1790
1791                 oldmtu = tp->t_maxopd + 
1792                     (isipv6 ?
1793                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1794                      sizeof(struct tcpiphdr));
1795                 mtu = ip_next_mtu(oldmtu, 0);
1796         }
1797
1798         if (isipv6)
1799                 rt = tcp_rtlookup6(&inp->inp_inc);
1800         else
1801                 rt = tcp_rtlookup(&inp->inp_inc);
1802         if (rt != NULL) {
1803                 if (rt->rt_rmx.rmx_mtu != 0 && rt->rt_rmx.rmx_mtu < mtu)
1804                         mtu = rt->rt_rmx.rmx_mtu;
1805
1806                 maxopd = mtu -
1807                     (isipv6 ?
1808                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1809                      sizeof(struct tcpiphdr));
1810
1811                 /*
1812                  * XXX - The following conditional probably violates the TCP
1813                  * spec.  The problem is that, since we don't know the
1814                  * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1815                  * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1816                  * never actually take place, because the conservative
1817                  * default is much less than the MTUs typically seen
1818                  * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1819                  * this under the carpet.
1820                  *
1821                  * The conservative default might not actually be a problem
1822                  * if the only case this occurs is when sending an initial
1823                  * SYN with options and data to a host we've never talked
1824                  * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1825                  * will get recorded and the new parameters should get
1826                  * recomputed.  For Further Study.
1827                  */
1828                 if (rt->rt_rmx.rmx_mssopt  && rt->rt_rmx.rmx_mssopt < maxopd)
1829                         maxopd = rt->rt_rmx.rmx_mssopt;
1830         } else
1831                 maxopd = mtu -
1832                     (isipv6 ?
1833                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1834                      sizeof(struct tcpiphdr));
1835
1836         if (tp->t_maxopd <= maxopd)
1837                 return;
1838         tp->t_maxopd = maxopd;
1839
1840         mss = maxopd;
1841         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP | TF_NOOPT)) ==
1842                            (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP))
1843                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1844
1845         /* round down to multiple of MCLBYTES */
1846 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0    /* test if MCLBYTES power of 2 */
1847         if (mss > MCLBYTES)
1848                 mss &= ~(MCLBYTES - 1); 
1849 #else
1850         if (mss > MCLBYTES)
1851                 mss = rounddown(mss, MCLBYTES);
1852 #endif
1853
1854         if (so->so_snd.ssb_hiwat < mss)
1855                 mss = so->so_snd.ssb_hiwat;
1856
1857         tp->t_maxseg = mss;
1858         tp->t_rtttime = 0;
1859         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1860         tcp_output(tp);
1861         tcpstat.tcps_mturesent++;
1862 }
1863
1864 /*
1865  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1866  * is found and it cannot be allocated the return NULL.  This routine
1867  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1868  * to get the interface MTU.
1869  */
1870 struct rtentry *
1871 tcp_rtlookup(struct in_conninfo *inc)
1872 {
1873         struct route *ro = &inc->inc_route;
1874
1875         if (ro->ro_rt == NULL || !(ro->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1876                 /* No route yet, so try to acquire one */
1877                 if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1878                         /*
1879                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1880                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1881                          */
1882                         bzero(&ro->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in));
1883                         ro->ro_dst.sa_family = AF_INET;
1884                         ro->ro_dst.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1885                         ((struct sockaddr_in *) &ro->ro_dst)->sin_addr =
1886                             inc->inc_faddr;
1887                         rtalloc(ro);
1888                 }
1889         }
1890         return (ro->ro_rt);
1891 }
1892
1893 #ifdef INET6
1894 struct rtentry *
1895 tcp_rtlookup6(struct in_conninfo *inc)
1896 {
1897         struct route_in6 *ro6 = &inc->inc6_route;
1898
1899         if (ro6->ro_rt == NULL || !(ro6->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1900                 /* No route yet, so try to acquire one */
1901                 if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1902                         /*
1903                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1904                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1905                          */
1906                         bzero(&ro6->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in6));
1907                         ro6->ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1908                         ro6->ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1909                         ro6->ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1910                         rtalloc((struct route *)ro6);
1911                 }
1912         }
1913         return (ro6->ro_rt);
1914 }
1915 #endif
1916
1917 /*
1918  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1919  *
1920  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1921  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1922  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1923  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1924  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1925  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1926  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1927  * side of the connection.
1928  *
1929  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1930  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1931  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1932  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1933  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1934  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1935  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1936  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1937  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1938  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1939  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1940  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1941  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1942  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1943  * resources.
1944  *
1945  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1946  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1947  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1948  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1949  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1950  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1951  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1952  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1953  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1954  * implementing the same algorithm.
1955  *
1956  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1957  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1958  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1959  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1960  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1961  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1962  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1963  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1964  * which to extend the algorithm.
1965  */
1966 void
1967 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1968 {
1969         u_long bw;
1970         u_long ibw;
1971         u_long bwnd;
1972         int save_ticks;
1973         int delta_ticks;
1974
1975         /*
1976          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1977          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1978          */
1979         if (!tcp_inflight_enable) {
1980                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1981                 tp->snd_bandwidth = 0;
1982                 return;
1983         }
1984
1985         /*
1986          * Validate the delta time.  If a connection is new or has been idle
1987          * a long time we have to reset the bandwidth calculator.
1988          */
1989         save_ticks = ticks;
1990         cpu_ccfence();
1991         delta_ticks = save_ticks - tp->t_bw_rtttime;
1992         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || delta_ticks < 0 || delta_ticks > hz * 10) {
1993                 tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1994                 tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1995                 if (tp->snd_bandwidth == 0)
1996                         tp->snd_bandwidth = tcp_inflight_start;
1997                 return;
1998         }
1999
2000         /*
2001          * A delta of at least 1 tick is required.  Waiting 2 ticks will
2002          * result in better (bw) accuracy.  More than that and the ramp-up
2003          * will be too slow.
2004          */
2005         if (delta_ticks == 0 || delta_ticks == 1)
2006                 return;
2007
2008         /*
2009          * Sanity check, plus ignore pure window update acks.
2010          */
2011         if ((int)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) <= 0)
2012                 return;
2013
2014         /*
2015          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
2016          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
2017          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
2018          * that is not using all available bandwidth, but for now our
2019          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
2020          * increases.
2021          */
2022         ibw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz / delta_ticks;
2023         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
2024         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
2025         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + ibw) >> 4;
2026
2027         tp->snd_bandwidth = bw;
2028
2029         /*
2030          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
2031          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
2032          * spot and also handles the bandwidth run-up case.  Without the
2033          * slop we could be locking ourselves into a lower bandwidth.
2034          *
2035          * At very high speeds the bw calculation can become overly sensitive
2036          * and error prone when delta_ticks is low (e.g. usually 1).  To deal
2037          * with the problem the stab must be scaled to the bw.  A stab of 50
2038          * (the default) increases the bw for the purposes of the bwnd
2039          * calculation by 5%.
2040          *
2041          * Situations Handled:
2042          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
2043          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
2044          *          specified, and also does a good job preventing
2045          *          over-queueing of packets over choke points like modems
2046          *          (at least for the transmit side).
2047          *
2048          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
2049          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
2050          *          increases).
2051          *
2052          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
2053          *          connections implementing the same algorithm (this may need
2054          *          a little work).
2055          *
2056          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
2057          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be on
2058          *          very slow connections.  A value no smaller then 5 should
2059          *          be used, but only reduce this default if you have no other
2060          *          choice.
2061          */
2062
2063 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttvar) + tcp_inflight_adjrtt)
2064         bw += bw * tcp_inflight_stab / 1000;
2065         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) +
2066                (int)tp->t_maxseg * 2;
2067 #undef USERTT
2068
2069         if (tcp_inflight_debug > 0) {
2070                 static int ltime;
2071                 if ((u_int)(save_ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
2072                         ltime = save_ticks;
2073                         kprintf("%p ibw %ld bw %ld rttvar %d srtt %d "
2074                                 "bwnd %ld delta %d snd_win %ld\n",
2075                                 tp, ibw, bw, tp->t_rttvar, tp->t_srtt,
2076                                 bwnd, delta_ticks, tp->snd_wnd);
2077                 }
2078         }
2079         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
2080                 bwnd = tcp_inflight_min;
2081         if (bwnd > tcp_inflight_max)
2082                 bwnd = tcp_inflight_max;
2083         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
2084                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
2085         tp->snd_bwnd = bwnd;
2086 }
2087
2088 static void
2089 tcp_rmx_iwsegs(struct tcpcb *tp, u_long *maxsegs, u_long *capsegs)
2090 {
2091         struct rtentry *rt;
2092         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
2093 #ifdef INET6
2094         boolean_t isipv6 = INP_ISIPV6(inp);
2095 #else
2096         const boolean_t isipv6 = FALSE;
2097 #endif
2098
2099         /* XXX */
2100         if (tcp_iw_maxsegs < TCP_IW_MAXSEGS_DFLT)
2101                 tcp_iw_maxsegs = TCP_IW_MAXSEGS_DFLT;
2102         if (tcp_iw_capsegs < TCP_IW_CAPSEGS_DFLT)
2103                 tcp_iw_capsegs = TCP_IW_CAPSEGS_DFLT;
2104
2105         if (isipv6)
2106                 rt = tcp_rtlookup6(&inp->inp_inc);
2107         else
2108                 rt = tcp_rtlookup(&inp->inp_inc);
2109         if (rt == NULL ||
2110             rt->rt_rmx.rmx_iwmaxsegs < TCP_IW_MAXSEGS_DFLT ||
2111             rt->rt_rmx.rmx_iwcapsegs < TCP_IW_CAPSEGS_DFLT) {
2112                 *maxsegs = tcp_iw_maxsegs;
2113                 *capsegs = tcp_iw_capsegs;
2114                 return;
2115         }
2116         *maxsegs = rt->rt_rmx.rmx_iwmaxsegs;
2117         *capsegs = rt->rt_rmx.rmx_iwcapsegs;
2118 }
2119
2120 u_long
2121 tcp_initial_window(struct tcpcb *tp)
2122 {
2123         if (tcp_do_rfc3390) {
2124                 /*
2125                  * RFC3390:
2126                  * "If the SYN or SYN/ACK is lost, the initial window
2127                  *  used by a sender after a correctly transmitted SYN
2128                  *  MUST be one segment consisting of MSS bytes."
2129                  *
2130                  * However, we do something a little bit more aggressive
2131                  * then RFC3390 here:
2132                  * - Only if time spent in the SYN or SYN|ACK retransmition
2133                  *   >= 3 seconds, the IW is reduced.  We do this mainly
2134                  *   because when RFC3390 is published, the initial RTO is
2135                  *   still 3 seconds (the threshold we test here), while
2136                  *   after RFC6298, the initial RTO is 1 second.  This
2137                  *   behaviour probably still falls within the spirit of
2138                  *   RFC3390.
2139                  * - When IW is reduced, 2*MSS is used instead of 1*MSS.
2140                  *   Mainly to avoid sender and receiver deadlock until
2141                  *   delayed ACK timer expires.  And even RFC2581 does not
2142                  *   try to reduce IW upon SYN or SYN|ACK retransmition
2143                  *   timeout.
2144                  *
2145                  * See also:
2146                  * http://tools.ietf.org/html/draft-ietf-tcpm-initcwnd-03
2147                  */
2148                 if (tp->t_rxtsyn >= TCPTV_RTOBASE3) {
2149                         return (2 * tp->t_maxseg);
2150                 } else {
2151                         u_long maxsegs, capsegs;
2152
2153                         tcp_rmx_iwsegs(tp, &maxsegs, &capsegs);
2154                         return min(maxsegs * tp->t_maxseg,
2155                                    max(2 * tp->t_maxseg, capsegs * 1460));
2156                 }
2157         } else {
2158                 /*
2159                  * Even RFC2581 (back to 1999) allows 2*SMSS IW.
2160                  *
2161                  * Mainly to avoid sender and receiver deadlock
2162                  * until delayed ACK timer expires.
2163                  */
2164                 return (2 * tp->t_maxseg);
2165         }
2166 }
2167
2168 #ifdef TCP_SIGNATURE
2169 /*
2170  * Compute TCP-MD5 hash of a TCP segment. (RFC2385)
2171  *
2172  * We do this over ip, tcphdr, segment data, and the key in the SADB.
2173  * When called from tcp_input(), we can be sure that th_sum has been
2174  * zeroed out and verified already.
2175  *
2176  * Return 0 if successful, otherwise return -1.
2177  *
2178  * XXX The key is retrieved from the system's PF_KEY SADB, by keying a
2179  * search with the destination IP address, and a 'magic SPI' to be
2180  * determined by the application. This is hardcoded elsewhere to 1179
2181  * right now. Another branch of this code exists which uses the SPD to
2182  * specify per-application flows but it is unstable.
2183  */
2184 int
2185 tcpsignature_compute(
2186         struct mbuf *m,         /* mbuf chain */
2187         int len,                /* length of TCP data */
2188         int optlen,             /* length of TCP options */
2189         u_char *buf,            /* storage for MD5 digest */
2190         u_int direction)        /* direction of flow */
2191 {
2192         struct ippseudo ippseudo;
2193         MD5_CTX ctx;
2194         int doff;
2195         struct ip *ip;
2196         struct ipovly *ipovly;
2197         struct secasvar *sav;
2198         struct tcphdr *th;
2199 #ifdef INET6
2200         struct ip6_hdr *ip6;
2201         struct in6_addr in6;
2202         uint32_t plen;
2203         uint16_t nhdr;
2204 #endif /* INET6 */
2205         u_short savecsum;
2206
2207         KASSERT(m != NULL, ("passed NULL mbuf. Game over."));
2208         KASSERT(buf != NULL, ("passed NULL storage pointer for MD5 signature"));
2209         /*
2210          * Extract the destination from the IP header in the mbuf.
2211          */
2212         ip = mtod(m, struct ip *);
2213 #ifdef INET6
2214         ip6 = NULL;     /* Make the compiler happy. */
2215 #endif /* INET6 */
2216         /*
2217          * Look up an SADB entry which matches the address found in
2218          * the segment.
2219          */
2220         switch (IP_VHL_V(ip->ip_vhl)) {
2221         case IPVERSION:
2222                 sav = key_allocsa(AF_INET, (caddr_t)&ip->ip_src, (caddr_t)&ip->ip_dst,
2223                                 IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
2224                 break;
2225 #ifdef INET6
2226         case (IPV6_VERSION >> 4):
2227                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
2228                 sav = key_allocsa(AF_INET6, (caddr_t)&ip6->ip6_src, (caddr_t)&ip6->ip6_dst,
2229                                 IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
2230                 break;
2231 #endif /* INET6 */
2232         default:
2233                 return (EINVAL);
2234                 /* NOTREACHED */
2235                 break;
2236         }
2237         if (sav == NULL) {
2238                 kprintf("%s: SADB lookup failed\n", __func__);
2239                 return (EINVAL);
2240         }
2241         MD5Init(&ctx);
2242
2243         /*
2244          * Step 1: Update MD5 hash with IP pseudo-header.
2245          *
2246          * XXX The ippseudo header MUST be digested in network byte order,
2247          * or else we'll fail the regression test. Assume all fields we've
2248          * been doing arithmetic on have been in host byte order.
2249          * XXX One cannot depend on ipovly->ih_len here. When called from
2250          * tcp_output(), the underlying ip_len member has not yet been set.
2251          */
2252         switch (IP_VHL_V(ip->ip_vhl)) {
2253         case IPVERSION:
2254                 ipovly = (struct ipovly *)ip;
2255                 ippseudo.ippseudo_src = ipovly->ih_src;
2256                 ippseudo.ippseudo_dst = ipovly->ih_dst;
2257                 ippseudo.ippseudo_pad = 0;
2258                 ippseudo.ippseudo_p = IPPROTO_TCP;
2259                 ippseudo.ippseudo_len = htons(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
2260                 MD5Update(&ctx, (char *)&ippseudo, sizeof(struct ippseudo));
2261                 th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip + sizeof(struct ip));
2262                 doff = sizeof(struct ip) + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
2263                 break;
2264 #ifdef INET6
2265         /*
2266          * RFC 2385, 2.0  Proposal
2267          * For IPv6, the pseudo-header is as described in RFC 2460, namely the
2268          * 128-bit source IPv6 address, 128-bit destination IPv6 address, zero-
2269          * extended next header value (to form 32 bits), and 32-bit segment
2270          * length.
2271          * Note: Upper-Layer Packet Length comes before Next Header.
2272          */
2273         case (IPV6_VERSION >> 4):
2274                 in6 = ip6->ip6_src;
2275                 in6_clearscope(&in6);
2276                 MD5Update(&ctx, (char *)&in6, sizeof(struct in6_addr));
2277                 in6 = ip6->ip6_dst;
2278                 in6_clearscope(&in6);
2279                 MD5Update(&ctx, (char *)&in6, sizeof(struct in6_addr));
2280                 plen = htonl(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
2281                 MD5Update(&ctx, (char *)&plen, sizeof(uint32_t));
2282                 nhdr = 0;
2283                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2284                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2285                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2286                 nhdr = IPPROTO_TCP;
2287                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2288                 th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip6 + sizeof(struct ip6_hdr));
2289                 doff = sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
2290                 break;
2291 #endif /* INET6 */
2292         default:
2293                 return (EINVAL);
2294                 /* NOTREACHED */
2295                 break;
2296         }
2297         /*
2298          * Step 2: Update MD5 hash with TCP header, excluding options.
2299          * The TCP checksum must be set to zero.
2300          */
2301         savecsum = th->th_sum;
2302         th->th_sum = 0;
2303         MD5Update(&ctx, (char *)th, sizeof(struct tcphdr));
2304         th->th_sum = savecsum;
2305         /*
2306          * Step 3: Update MD5 hash with TCP segment data.
2307          *         Use m_apply() to avoid an early m_pullup().
2308          */
2309         if (len > 0)
2310                 m_apply(m, doff, len, tcpsignature_apply, &ctx);
2311         /*
2312          * Step 4: Update MD5 hash with shared secret.
2313          */
2314         MD5Update(&ctx, _KEYBUF(sav->key_auth), _KEYLEN(sav->key_auth));
2315         MD5Final(buf, &ctx);
2316         key_sa_recordxfer(sav, m);
2317         key_freesav(sav);
2318         return (0);
2319 }
2320
2321 int
2322 tcpsignature_apply(void *fstate, void *data, unsigned int len)
2323 {
2324
2325         MD5Update((MD5_CTX *)fstate, (unsigned char *)data, len);
2326         return (0);
2327 }
2328 #endif /* TCP_SIGNATURE */
2329
2330 static void
2331 tcp_drop_sysctl_dispatch(netmsg_t nmsg)
2332 {
2333         struct lwkt_msg *lmsg = &nmsg->lmsg;
2334         /* addrs[0] is a foreign socket, addrs[1] is a local one. */
2335         struct sockaddr_storage *addrs = lmsg->u.ms_resultp;
2336         int error;
2337         struct sockaddr_in *fin, *lin;
2338 #ifdef INET6
2339         struct sockaddr_in6 *fin6, *lin6;
2340         struct in6_addr f6, l6;
2341 #endif
2342         struct inpcb *inp;
2343
2344         switch (addrs[0].ss_family) {
2345 #ifdef INET6
2346         case AF_INET6:
2347                 fin6 = (struct sockaddr_in6 *)&addrs[0];
2348                 lin6 = (struct sockaddr_in6 *)&addrs[1];
2349                 error = in6_embedscope(&f6, fin6, NULL, NULL);
2350                 if (error)
2351                         goto done;
2352                 error = in6_embedscope(&l6, lin6, NULL, NULL);
2353                 if (error)
2354                         goto done;
2355                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo[mycpuid], &f6,
2356                     fin6->sin6_port, &l6, lin6->sin6_port, FALSE, NULL);
2357                 break;
2358 #endif
2359 #ifdef INET
2360         case AF_INET:
2361                 fin = (struct sockaddr_in *)&addrs[0];
2362                 lin = (struct sockaddr_in *)&addrs[1];
2363                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[mycpuid], fin->sin_addr,
2364                     fin->sin_port, lin->sin_addr, lin->sin_port, FALSE, NULL);
2365                 break;
2366 #endif
2367         default:
2368                 /*
2369                  * Must not reach here, since the address family was
2370                  * checked in sysctl handler.
2371                  */
2372                 panic("unknown address family %d", addrs[0].ss_family);
2373         }
2374         if (inp != NULL) {
2375                 struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
2376
2377                 KASSERT((inp->inp_flags & INP_WILDCARD) == 0,
2378                     ("in wildcard hash"));
2379                 KASSERT(tp != NULL, ("tcp_drop_sysctl_dispatch: tp is NULL"));
2380                 KASSERT((tp->t_flags & TF_LISTEN) == 0, ("listen socket"));
2381                 tcp_drop(tp, ECONNABORTED);
2382                 error = 0;
2383         } else {
2384                 error = ESRCH;
2385         }
2386 #ifdef INET6
2387 done:
2388 #endif
2389         lwkt_replymsg(lmsg, error);
2390 }
2391
2392 static int
2393 sysctl_tcp_drop(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2394 {
2395         /* addrs[0] is a foreign socket, addrs[1] is a local one. */
2396         struct sockaddr_storage addrs[2];
2397         struct sockaddr_in *fin, *lin;
2398 #ifdef INET6
2399         struct sockaddr_in6 *fin6, *lin6;
2400 #endif
2401         struct netmsg_base nmsg;
2402         struct lwkt_msg *lmsg = &nmsg.lmsg;
2403         struct lwkt_port *port = NULL;
2404         int error;
2405
2406         fin = lin = NULL;
2407 #ifdef INET6
2408         fin6 = lin6 = NULL;
2409 #endif
2410         error = 0;
2411
2412         if (req->oldptr != NULL || req->oldlen != 0)
2413                 return (EINVAL);
2414         if (req->newptr == NULL)
2415                 return (EPERM);
2416         if (req->newlen < sizeof(addrs))
2417                 return (ENOMEM);
2418         error = SYSCTL_IN(req, &addrs, sizeof(addrs));
2419         if (error)
2420                 return (error);
2421
2422         switch (addrs[0].ss_family) {
2423 #ifdef INET6
2424         case AF_INET6:
2425                 fin6 = (struct sockaddr_in6 *)&addrs[0];
2426                 lin6 = (struct sockaddr_in6 *)&addrs[1];
2427                 if (fin6->sin6_len != sizeof(struct sockaddr_in6) ||
2428                     lin6->sin6_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
2429                         return (EINVAL);
2430                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&fin6->sin6_addr) ||
2431                     IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&lin6->sin6_addr))
2432                         return (EADDRNOTAVAIL);
2433 #if 0
2434                 error = sa6_embedscope(fin6, V_ip6_use_defzone);
2435                 if (error)
2436                         return (error);
2437                 error = sa6_embedscope(lin6, V_ip6_use_defzone);
2438                 if (error)
2439                         return (error);
2440 #endif
2441                 port = tcp6_addrport();
2442                 break;
2443 #endif
2444 #ifdef INET
2445         case AF_INET:
2446                 fin = (struct sockaddr_in *)&addrs[0];
2447                 lin = (struct sockaddr_in *)&addrs[1];
2448                 if (fin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in) ||
2449                     lin->sin_len != sizeof(struct sockaddr_in))
2450                         return (EINVAL);
2451                 port = tcp_addrport(fin->sin_addr.s_addr, fin->sin_port,
2452                     lin->sin_addr.s_addr, lin->sin_port);
2453                 break;
2454 #endif
2455         default:
2456                 return (EINVAL);
2457         }
2458
2459         netmsg_init(&nmsg, NULL, &curthread->td_msgport, 0,
2460             tcp_drop_sysctl_dispatch);
2461         lmsg->u.ms_resultp = addrs;
2462         return lwkt_domsg(port, lmsg, 0);
2463 }
2464
2465 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, drop,
2466     CTLTYPE_STRUCT | CTLFLAG_WR | CTLFLAG_SKIP, NULL,
2467     0, sysctl_tcp_drop, "", "Drop TCP connection");
2468
2469 static int
2470 sysctl_tcps_count(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2471 {
2472         u_long state_count[TCP_NSTATES];
2473         int cpu;
2474
2475         memset(state_count, 0, sizeof(state_count));
2476         for (cpu = 0; cpu < netisr_ncpus; ++cpu) {
2477                 int i;
2478
2479                 for (i = 0; i < TCP_NSTATES; ++i)
2480                         state_count[i] += tcpstate_count[cpu].tcps_count[i];
2481         }
2482
2483         return sysctl_handle_opaque(oidp, state_count, sizeof(state_count), req);
2484 }
2485 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, state_count,
2486     CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RD, NULL, 0,
2487     sysctl_tcps_count, "LU", "TCP connection counts by state");
2488
2489 void
2490 tcp_pcbport_create(struct tcpcb *tp)
2491 {
2492         int cpu;
2493
2494         KASSERT((tp->t_flags & TF_LISTEN) && tp->t_state == TCPS_LISTEN,
2495             ("not a listen tcpcb"));
2496
2497         KASSERT(tp->t_pcbport == NULL, ("tcpcb port cache was created"));
2498         tp->t_pcbport =
2499                 kmalloc(sizeof(struct tcp_pcbport) * netisr_ncpus,
2500                         M_PCB,
2501                         M_WAITOK | M_CACHEALIGN);
2502
2503         for (cpu = 0; cpu < netisr_ncpus; ++cpu) {
2504                 struct inpcbport *phd;
2505
2506                 phd = &tp->t_pcbport[cpu].t_phd;
2507                 LIST_INIT(&phd->phd_pcblist);
2508                 /* Though, not used ... */
2509                 phd->phd_port = tp->t_inpcb->inp_lport;
2510         }
2511 }
2512
2513 void
2514 tcp_pcbport_merge_oncpu(struct tcpcb *tp)
2515 {
2516         struct inpcbport *phd;
2517         struct inpcb *inp;
2518         int cpu = mycpuid;
2519
2520         KASSERT(cpu < netisr_ncpus, ("invalid cpu%d", cpu));
2521         phd = &tp->t_pcbport[cpu].t_phd;
2522
2523         while ((inp = LIST_FIRST(&phd->phd_pcblist)) != NULL) {
2524                 KASSERT(inp->inp_phd == phd && inp->inp_porthash == NULL,
2525                     ("not on tcpcb port cache"));
2526                 LIST_REMOVE(inp, inp_portlist);
2527                 in_pcbinsporthash_lport(inp);
2528                 KASSERT(inp->inp_phd == tp->t_inpcb->inp_phd &&
2529                     inp->inp_porthash == tp->t_inpcb->inp_porthash,
2530                     ("tcpcb port cache merge failed"));
2531         }
2532 }
2533
2534 void
2535 tcp_pcbport_destroy(struct tcpcb *tp)
2536 {
2537 #ifdef INVARIANTS
2538         int cpu;
2539
2540         for (cpu = 0; cpu < netisr_ncpus; ++cpu) {
2541                 KASSERT(LIST_EMPTY(&tp->t_pcbport[cpu].t_phd.phd_pcblist),
2542                     ("tcpcb port cache is not empty"));
2543         }
2544 #endif
2545         kfree(tp->t_pcbport, M_PCB);
2546         tp->t_pcbport = NULL;
2547 }