sys/netinet/tcp_subr.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2003, 2004 Jeffrey M. Hsu.  All rights reserved.
   3  * Copyright (c) 2003, 2004 The DragonFly Project.  All rights reserved.
   4  *
   5  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
   6  * by Jeffrey M. Hsu.
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  16  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
  17  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
  18  *    from this software without specific, prior written permission.
  19  *
  20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  21  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  22  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
  23  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
  24  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  25  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
  26  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  27  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
  28  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
  29  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
  30  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  31  * SUCH DAMAGE.
  32  */
  33
  34 /*
  35  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993, 1995
  36  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
  37  *
  38  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  39  * modification, are permitted provided that the following conditions
  40  * are met:
  41  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  42  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  43  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  44  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  45  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  46  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  47  *    must display the following acknowledgement:
  48  *      This product includes software developed by the University of
  49  *      California, Berkeley and its contributors.
  50  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  51  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  52  *    without specific prior written permission.
  53  *
  54  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  55  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  56  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  57  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  58  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  59  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  60  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  61  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  62  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  63  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  64  * SUCH DAMAGE.
  65  *
  66  *      @(#)tcp_subr.c  8.2 (Berkeley) 5/24/95
  67  * $FreeBSD: src/sys/netinet/tcp_subr.c,v 1.73.2.31 2003/01/24 05:11:34 sam Exp $
  68  * $DragonFly: src/sys/netinet/tcp_subr.c,v 1.63 2008/11/11 10:46:58 sephe Exp $
  69  */
  70
  71 #include "opt_compat.h"
  72 #include "opt_inet6.h"
  73 #include "opt_ipsec.h"
  74 #include "opt_tcpdebug.h"
  75
  76 #include <sys/param.h>
  77 #include <sys/systm.h>
  78 #include <sys/callout.h>
  79 #include <sys/kernel.h>
  80 #include <sys/sysctl.h>
  81 #include <sys/malloc.h>
  82 #include <sys/mpipe.h>
  83 #include <sys/mbuf.h>
  84 #ifdef INET6
  85 #include <sys/domain.h>
  86 #endif
  87 #include <sys/proc.h>
  88 #include <sys/priv.h>
  89 #include <sys/socket.h>
  90 #include <sys/socketvar.h>
  91 #include <sys/protosw.h>
  92 #include <sys/random.h>
  93 #include <sys/in_cksum.h>
  94 #include <sys/ktr.h>
  95
  96 #include <vm/vm_zone.h>
  97
  98 #include <net/route.h>
  99 #include <net/if.h>
 100 #include <net/netisr.h>
 101
 102 #define _IP_VHL
 103 #include <netinet/in.h>
 104 #include <netinet/in_systm.h>
 105 #include <netinet/ip.h>
 106 #include <netinet/ip6.h>
 107 #include <netinet/in_pcb.h>
 108 #include <netinet6/in6_pcb.h>
 109 #include <netinet/in_var.h>
 110 #include <netinet/ip_var.h>
 111 #include <netinet6/ip6_var.h>
 112 #include <netinet/ip_icmp.h>
 113 #ifdef INET6
 114 #include <netinet/icmp6.h>
 115 #endif
 116 #include <netinet/tcp.h>
 117 #include <netinet/tcp_fsm.h>
 118 #include <netinet/tcp_seq.h>
 119 #include <netinet/tcp_timer.h>
 120 #include <netinet/tcp_timer2.h>
 121 #include <netinet/tcp_var.h>
 122 #include <netinet6/tcp6_var.h>
 123 #include <netinet/tcpip.h>
 124 #ifdef TCPDEBUG
 125 #include <netinet/tcp_debug.h>
 126 #endif
 127 #include <netinet6/ip6protosw.h>
 128
 129 #ifdef IPSEC
 130 #include <netinet6/ipsec.h>
 131 #ifdef INET6
 132 #include <netinet6/ipsec6.h>
 133 #endif
 134 #endif
 135
 136 #ifdef FAST_IPSEC
 137 #include <netproto/ipsec/ipsec.h>
 138 #ifdef INET6
 139 #include <netproto/ipsec/ipsec6.h>
 140 #endif
 141 #define IPSEC
 142 #endif
 143
 144 #include <sys/md5.h>
 145 #include <sys/msgport2.h>
 146 #include <machine/smp.h>
 147
 148 #include <net/netmsg2.h>
 149
 150 #if !defined(KTR_TCP)
 151 #define KTR_TCP         KTR_ALL
 152 #endif
 153 KTR_INFO_MASTER(tcp);
 154 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, rxmsg, 0, "tcp getmsg", 0);
 155 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, wait, 1, "tcp waitmsg", 0);
 156 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, delayed, 2, "tcp execute delayed ops", 0);
 157 #define logtcp(name)    KTR_LOG(tcp_ ## name)
 158
 159 struct inpcbinfo tcbinfo[MAXCPU];
 160 struct tcpcbackqhead tcpcbackq[MAXCPU];
 161
 162 int tcp_mpsafe_proto = 0;
 163 TUNABLE_INT("net.inet.tcp.mpsafe_proto", &tcp_mpsafe_proto);
 164
 165 static int tcp_mpsafe_thread = NETMSG_SERVICE_ADAPTIVE;
 166 TUNABLE_INT("net.inet.tcp.mpsafe_thread", &tcp_mpsafe_thread);
 167 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, mpsafe_thread, CTLFLAG_RW,
 168            &tcp_mpsafe_thread, 0,
 169            "0:BGL, 1:Adaptive BGL, 2:No BGL(experimental)");
 170
 171 int tcp_mssdflt = TCP_MSS;
 172 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW,
 173     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
 174
 175 #ifdef INET6
 176 int tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
 177 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt, CTLFLAG_RW,
 178     &tcp_v6mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
 179 #endif
 180
 181 #if 0
 182 static int tcp_rttdflt = TCPTV_SRTTDFLT / PR_SLOWHZ;
 183 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_RTTDFLT, rttdflt, CTLFLAG_RW,
 184     &tcp_rttdflt, 0, "Default maximum TCP Round Trip Time");
 185 #endif
 186
 187 int tcp_do_rfc1323 = 1;
 188 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW,
 189     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
 190
 191 int tcp_do_rfc1644 = 0;
 192 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1644, rfc1644, CTLFLAG_RW,
 193     &tcp_do_rfc1644, 0, "Enable rfc1644 (TTCP) extensions");
 194
 195 static int tcp_tcbhashsize = 0;
 196 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RD,
 197      &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control block hashtable");
 198
 199 static int do_tcpdrain = 1;
 200 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW, &do_tcpdrain, 0,
 201      "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
 202
 203 /* XXX JH */
 204 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, pcbcount, CTLFLAG_RD,
 205     &tcbinfo[0].ipi_count, 0, "Number of active PCBs");
 206
 207 static int icmp_may_rst = 1;
 208 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW, &icmp_may_rst, 0,
 209     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
 210
 211 static int tcp_isn_reseed_interval = 0;
 212 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
 213     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
 214
 215 /*
 216  * TCP bandwidth limiting sysctls.  Note that the default lower bound of
 217  * 1024 exists only for debugging.  A good production default would be
 218  * something like 6100.
 219  */
 220 static int tcp_inflight_enable = 0;
 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 static int tcp_inflight_min = 6144;
 229 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_min, CTLFLAG_RW,
 230     &tcp_inflight_min, 0, "Lower bound for TCP inflight window");
 231
 232 static int tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 233 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_max, CTLFLAG_RW,
 234     &tcp_inflight_max, 0, "Upper bound for TCP inflight window");
 235
 236 static int tcp_inflight_stab = 20;
 237 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_stab, CTLFLAG_RW,
 238     &tcp_inflight_stab, 0, "Slop in maximal packets / 10 (20 = 2 packets)");
 239
 240 static MALLOC_DEFINE(M_TCPTEMP, "tcptemp", "TCP Templates for Keepalives");
 241 static struct malloc_pipe tcptemp_mpipe;
 242
 243 static void tcp_willblock(int);
 244 static void tcp_cleartaocache (void);
 245 static void tcp_notify (struct inpcb *, int);
 246
 247 struct tcp_stats tcpstats_percpu[MAXCPU];
 248 #ifdef SMP
 249 static int
 250 sysctl_tcpstats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 251 {
 252         int cpu, error = 0;
 253
 254         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
 255                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, &tcpstats_percpu[cpu],
 256                                         sizeof(struct tcp_stats))))
 257                         break;
 258                 if ((error = SYSCTL_IN(req, &tcpstats_percpu[cpu],
 259                                        sizeof(struct tcp_stats))))
 260                         break;
 261         }
 262
 263         return (error);
 264 }
 265 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
 266     0, 0, sysctl_tcpstats, "S,tcp_stats", "TCP statistics");
 267 #else
 268 SYSCTL_STRUCT(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, CTLFLAG_RW,
 269     &tcpstat, tcp_stats, "TCP statistics");
 270 #endif
 271
 272 /*
 273  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
 274  *
 275  * Note that this can be overridden by the kernel environment
 276  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
 277  */
 278 #ifndef TCBHASHSIZE
 279 #define TCBHASHSIZE     512
 280 #endif
 281
 282 /*
 283  * This is the actual shape of what we allocate using the zone
 284  * allocator.  Doing it this way allows us to protect both structures
 285  * using the same generation count, and also eliminates the overhead
 286  * of allocating tcpcbs separately.  By hiding the structure here,
 287  * we avoid changing most of the rest of the code (although it needs
 288  * to be changed, eventually, for greater efficiency).
 289  */
 290 #define ALIGNMENT       32
 291 #define ALIGNM1         (ALIGNMENT - 1)
 292 struct  inp_tp {
 293         union {
 294                 struct  inpcb inp;
 295                 char    align[(sizeof(struct inpcb) + ALIGNM1) & ~ALIGNM1];
 296         } inp_tp_u;
 297         struct  tcpcb tcb;
 298         struct  tcp_callout inp_tp_rexmt;
 299         struct  tcp_callout inp_tp_persist;
 300         struct  tcp_callout inp_tp_keep;
 301         struct  tcp_callout inp_tp_2msl;
 302         struct  tcp_callout inp_tp_delack;
 303         struct  netmsg_tcp_timer inp_tp_timermsg;
 304 };
 305 #undef ALIGNMENT
 306 #undef ALIGNM1
 307
 308 /*
 309  * Tcp initialization
 310  */
 311 void
 312 tcp_init(void)
 313 {
 314         struct inpcbporthead *porthashbase;
 315         u_long porthashmask;
 316         struct vm_zone *ipi_zone;
 317         int hashsize = TCBHASHSIZE;
 318         int cpu;
 319
 320         /*
 321          * note: tcptemp is used for keepalives, and it is ok for an
 322          * allocation to fail so do not specify MPF_INT.
 323          */
 324         mpipe_init(&tcptemp_mpipe, M_TCPTEMP, sizeof(struct tcptemp),
 325                     25, -1, 0, NULL);
 326
 327         tcp_ccgen = 1;
 328         tcp_cleartaocache();
 329
 330         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
 331         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
 332         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
 333         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
 334         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
 335         tcp_msl = TCPTV_MSL;
 336         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
 337         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
 338
 339         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
 340         if (!powerof2(hashsize)) {
 341                 kprintf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
 342                 hashsize = 512; /* safe default */
 343         }
 344         tcp_tcbhashsize = hashsize;
 345         porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB, &porthashmask);
 346         ipi_zone = zinit("tcpcb", sizeof(struct inp_tp), maxsockets,
 347                          ZONE_INTERRUPT, 0);
 348
 349         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
 350                 in_pcbinfo_init(&tcbinfo[cpu]);
 351                 tcbinfo[cpu].cpu = cpu;
 352                 tcbinfo[cpu].hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
 353                     &tcbinfo[cpu].hashmask);
 354                 tcbinfo[cpu].porthashbase = porthashbase;
 355                 tcbinfo[cpu].porthashmask = porthashmask;
 356                 tcbinfo[cpu].wildcardhashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
 357                     &tcbinfo[cpu].wildcardhashmask);
 358                 tcbinfo[cpu].ipi_zone = ipi_zone;
 359                 TAILQ_INIT(&tcpcbackq[cpu]);
 360         }
 361
 362         tcp_reass_maxseg = nmbclusters / 16;
 363         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.reass.maxsegments", &tcp_reass_maxseg);
 364
 365 #ifdef INET6
 366 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
 367 #else
 368 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
 369 #endif
 370         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
 371                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
 372         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
 373                 panic("tcp_init");
 374 #undef TCP_MINPROTOHDR
 375
 376         /*
 377          * Initialize TCP statistics counters for each CPU.
 378          */
 379 #ifdef SMP
 380         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
 381                 bzero(&tcpstats_percpu[cpu], sizeof(struct tcp_stats));
 382         }
 383 #else
 384         bzero(&tcpstat, sizeof(struct tcp_stats));
 385 #endif
 386
 387         syncache_init();
 388         tcp_thread_init();
 389 }
 390
 391 void
 392 tcpmsg_service_loop(void *dummy)
 393 {
 394         struct netmsg *msg;
 395         int mplocked;
 396
 397         /*
 398          * Thread was started with TDF_MPSAFE
 399          */
 400         mplocked = 0;
 401
 402         while ((msg = lwkt_waitport(&curthread->td_msgport, 0))) {
 403                 do {
 404                         logtcp(rxmsg);
 405                         mplocked = netmsg_service(msg, tcp_mpsafe_thread,
 406                                                   mplocked);
 407                 } while ((msg = lwkt_getport(&curthread->td_msgport)) != NULL);
 408
 409                 logtcp(delayed);
 410                 tcp_willblock(mplocked);
 411                 logtcp(wait);
 412         }
 413 }
 414
 415 static void
 416 tcp_willblock(int mplocked)
 417 {
 418         struct tcpcb *tp;
 419         int cpu = mycpu->gd_cpuid;
 420         int unlock = 0;
 421
 422         if (!mplocked && !tcp_mpsafe_proto) {
 423                 if (TAILQ_EMPTY(&tcpcbackq[cpu]))
 424                         return;
 425
 426                 get_mplock();
 427                 mplocked = 1;
 428                 unlock = 1;
 429         }
 430
 431         while ((tp = TAILQ_FIRST(&tcpcbackq[cpu])) != NULL) {
 432                 KKASSERT(tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ);
 433                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
 434                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[cpu], tp, t_outputq);
 435                 tcp_output(tp);
 436         }
 437
 438         if (unlock)
 439                 rel_mplock();
 440 }
 441
 442
 443 /*
 444  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
 445  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
 446  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
 447  */
 448 void
 449 tcp_fillheaders(struct tcpcb *tp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
 450 {
 451         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
 452         struct tcphdr *tcp_hdr = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
 453
 454 #ifdef INET6
 455         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
 456                 struct ip6_hdr *ip6;
 457
 458                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
 459                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
 460                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
 461                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
 462                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
 463                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
 464                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
 465                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
 466                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
 467                 tcp_hdr->th_sum = 0;
 468         } else
 469 #endif
 470         {
 471                 struct ip *ip = (struct ip *) ip_ptr;
 472
 473                 ip->ip_vhl = IP_VHL_BORING;
 474                 ip->ip_tos = 0;
 475                 ip->ip_len = 0;
 476                 ip->ip_id = 0;
 477                 ip->ip_off = 0;
 478                 ip->ip_ttl = 0;
 479                 ip->ip_sum = 0;
 480                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
 481                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
 482                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
 483                 tcp_hdr->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr,
 484                                     ip->ip_dst.s_addr,
 485                                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP));
 486         }
 487
 488         tcp_hdr->th_sport = inp->inp_lport;
 489         tcp_hdr->th_dport = inp->inp_fport;
 490         tcp_hdr->th_seq = 0;
 491         tcp_hdr->th_ack = 0;
 492         tcp_hdr->th_x2 = 0;
 493         tcp_hdr->th_off = 5;
 494         tcp_hdr->th_flags = 0;
 495         tcp_hdr->th_win = 0;
 496         tcp_hdr->th_urp = 0;
 497 }
 498
 499 /*
 500  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
 501  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
 502  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
 503  */
 504 struct tcptemp *
 505 tcp_maketemplate(struct tcpcb *tp)
 506 {
 507         struct tcptemp *tmp;
 508
 509         if ((tmp = mpipe_alloc_nowait(&tcptemp_mpipe)) == NULL)
 510                 return (NULL);
 511         tcp_fillheaders(tp, &tmp->tt_ipgen, &tmp->tt_t);
 512         return (tmp);
 513 }
 514
 515 void
 516 tcp_freetemplate(struct tcptemp *tmp)
 517 {
 518         mpipe_free(&tcptemp_mpipe, tmp);
 519 }
 520
 521 /*
 522  * Send a single message to the TCP at address specified by
 523  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
 524  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
 525  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
 526  * template for a connection.  If flags are given then we send
 527  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
 528  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
 529  *
 530  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
 531  * segment are as specified by the parameters.
 532  *
 533  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
 534  */
 535 void
 536 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
 537             tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
 538 {
 539         int tlen;
 540         int win = 0;
 541         struct route *ro = NULL;
 542         struct route sro;
 543         struct ip *ip = ipgen;
 544         struct tcphdr *nth;
 545         int ipflags = 0;
 546         struct route_in6 *ro6 = NULL;
 547         struct route_in6 sro6;
 548         struct ip6_hdr *ip6 = ipgen;
 549         boolean_t use_tmpro = TRUE;
 550 #ifdef INET6
 551         boolean_t isipv6 = (IP_VHL_V(ip->ip_vhl) == 6);
 552 #else
 553         const boolean_t isipv6 = FALSE;
 554 #endif
 555
 556         if (tp != NULL) {
 557                 if (!(flags & TH_RST)) {
 558                         win = ssb_space(&tp->t_inpcb->inp_socket->so_rcv);
 559                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
 560                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
 561                 }
 562                 /*
 563                  * Don't use the route cache of a listen socket,
 564                  * it is not MPSAFE; use temporary route cache.
 565                  */
 566                 if (tp->t_state != TCPS_LISTEN) {
 567                         if (isipv6)
 568                                 ro6 = &tp->t_inpcb->in6p_route;
 569                         else
 570                                 ro = &tp->t_inpcb->inp_route;
 571                         use_tmpro = FALSE;
 572                 }
 573         }
 574         if (use_tmpro) {
 575                 if (isipv6) {
 576                         ro6 = &sro6;
 577                         bzero(ro6, sizeof *ro6);
 578                 } else {
 579                         ro = &sro;
 580                         bzero(ro, sizeof *ro);
 581                 }
 582         }
 583         if (m == NULL) {
 584                 m = m_gethdr(MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
 585                 if (m == NULL)
 586                         return;
 587                 tlen = 0;
 588                 m->m_data += max_linkhdr;
 589                 if (isipv6) {
 590                         bcopy(ip6, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip6_hdr));
 591                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 592                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 593                 } else {
 594                         bcopy(ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
 595                         ip = mtod(m, struct ip *);
 596                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 597                 }
 598                 bcopy(th, nth, sizeof(struct tcphdr));
 599                 flags = TH_ACK;
 600         } else {
 601                 m_freem(m->m_next);
 602                 m->m_next = NULL;
 603                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
 604                 /* m_len is set later */
 605                 tlen = 0;
 606 #define xchg(a, b, type) { type t; t = a; a = b; b = t; }
 607                 if (isipv6) {
 608                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
 609                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 610                 } else {
 611                         xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
 612                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 613                 }
 614                 if (th != nth) {
 615                         /*
 616                          * this is usually a case when an extension header
 617                          * exists between the IPv6 header and the
 618                          * TCP header.
 619                          */
 620                         nth->th_sport = th->th_sport;
 621                         nth->th_dport = th->th_dport;
 622                 }
 623                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
 624 #undef xchg
 625         }
 626         if (isipv6) {
 627                 ip6->ip6_flow = 0;
 628                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
 629                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
 630                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof(struct tcphdr) + tlen));
 631                 tlen += sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
 632         } else {
 633                 tlen += sizeof(struct tcpiphdr);
 634                 ip->ip_len = tlen;
 635                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
 636         }
 637         m->m_len = tlen;
 638         m->m_pkthdr.len = tlen;
 639         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
 640         nth->th_seq = htonl(seq);
 641         nth->th_ack = htonl(ack);
 642         nth->th_x2 = 0;
 643         nth->th_off = sizeof(struct tcphdr) >> 2;
 644         nth->th_flags = flags;
 645         if (tp != NULL)
 646                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
 647         else
 648                 nth->th_win = htons((u_short)win);
 649         nth->th_urp = 0;
 650         if (isipv6) {
 651                 nth->th_sum = 0;
 652                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
 653                                         sizeof(struct ip6_hdr),
 654                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
 655                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp ? tp->t_inpcb : NULL,
 656                                                (ro6 && ro6->ro_rt) ?
 657                                                 ro6->ro_rt->rt_ifp : NULL);
 658         } else {
 659                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
 660                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
 661                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
 662                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
 663         }
 664 #ifdef TCPDEBUG
 665         if (tp == NULL || (tp->t_inpcb->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
 666                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
 667 #endif
 668         if (isipv6) {
 669                 ip6_output(m, NULL, ro6, ipflags, NULL, NULL,
 670                            tp ? tp->t_inpcb : NULL);
 671                 if ((ro6 == &sro6) && (ro6->ro_rt != NULL)) {
 672                         RTFREE(ro6->ro_rt);
 673                         ro6->ro_rt = NULL;
 674                 }
 675         } else {
 676                 ipflags |= IP_DEBUGROUTE;
 677                 ip_output(m, NULL, ro, ipflags, NULL, tp ? tp->t_inpcb : NULL);
 678                 if ((ro == &sro) && (ro->ro_rt != NULL)) {
 679                         RTFREE(ro->ro_rt);
 680                         ro->ro_rt = NULL;
 681                 }
 682         }
 683 }
 684
 685 /*
 686  * Create a new TCP control block, making an
 687  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
 688  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
 689  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
 690  */
 691 struct tcpcb *
 692 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
 693 {
 694         struct inp_tp *it;
 695         struct tcpcb *tp;
 696 #ifdef INET6
 697         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
 698 #else
 699         const boolean_t isipv6 = FALSE;
 700 #endif
 701
 702         it = (struct inp_tp *)inp;
 703         tp = &it->tcb;
 704         bzero(tp, sizeof(struct tcpcb));
 705         LIST_INIT(&tp->t_segq);
 706         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd = isipv6 ? tcp_v6mssdflt : tcp_mssdflt;
 707
 708         /* Set up our timeouts. */
 709         tp->tt_rexmt = &it->inp_tp_rexmt;
 710         tp->tt_persist = &it->inp_tp_persist;
 711         tp->tt_keep = &it->inp_tp_keep;
 712         tp->tt_2msl = &it->inp_tp_2msl;
 713         tp->tt_delack = &it->inp_tp_delack;
 714         tcp_inittimers(tp);
 715
 716         /*
 717          * Zero out timer message.  We don't create it here,
 718          * since the current CPU may not be the owner of this
 719          * inpcb.
 720          */
 721         tp->tt_msg = &it->inp_tp_timermsg;
 722         bzero(tp->tt_msg, sizeof(*tp->tt_msg));
 723
 724         if (tcp_do_rfc1323)
 725                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE | TF_REQ_TSTMP);
 726         if (tcp_do_rfc1644)
 727                 tp->t_flags |= TF_REQ_CC;
 728         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
 729         tp->t_state = TCPS_CLOSED;
 730         /*
 731          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
 732          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
 733          * reasonable initial retransmit time.
 734          */
 735         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
 736         tp->t_rttvar =
 737             ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
 738         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
 739         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
 740         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 741         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 742         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
 743         tp->t_rcvtime = ticks;
 744         /*
 745          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
 746          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
 747          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
 748          */
 749         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
 750         inp->inp_ppcb = tp;
 751         tcp_sack_tcpcb_init(tp);
 752         return (tp);            /* XXX */
 753 }
 754
 755 /*
 756  * Drop a TCP connection, reporting the specified error.
 757  * If connection is synchronized, then send a RST to peer.
 758  */
 759 struct tcpcb *
 760 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int error)
 761 {
 762         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
 763
 764         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
 765                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
 766                 tcp_output(tp);
 767                 tcpstat.tcps_drops++;
 768         } else
 769                 tcpstat.tcps_conndrops++;
 770         if (error == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
 771                 error = tp->t_softerror;
 772         so->so_error = error;
 773         return (tcp_close(tp));
 774 }
 775
 776 #ifdef SMP
 777
 778 struct netmsg_remwildcard {
 779         struct netmsg           nm_netmsg;
 780         struct inpcb            *nm_inp;
 781         struct inpcbinfo        *nm_pcbinfo;
 782 #if defined(INET6)
 783         int                     nm_isinet6;
 784 #else
 785         int                     nm_unused01;
 786 #endif
 787 };
 788
 789 /*
 790  * Wildcard inpcb's on SMP boxes must be removed from all cpus before the
 791  * inp can be detached.  We do this by cycling through the cpus, ending up
 792  * on the cpu controlling the inp last and then doing the disconnect.
 793  */
 794 static void
 795 in_pcbremwildcardhash_handler(struct netmsg *msg0)
 796 {
 797         struct netmsg_remwildcard *msg = (struct netmsg_remwildcard *)msg0;
 798         int cpu;
 799
 800         cpu = msg->nm_pcbinfo->cpu;
 801
 802         if (cpu == msg->nm_inp->inp_pcbinfo->cpu) {
 803                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
 804 #ifdef INET6
 805                 if (msg->nm_isinet6)
 806                         in6_pcbdetach(msg->nm_inp);
 807                 else
 808 #endif
 809                         in_pcbdetach(msg->nm_inp);
 810                 lwkt_replymsg(&msg->nm_netmsg.nm_lmsg, 0);
 811         } else {
 812                 in_pcbremwildcardhash_oncpu(msg->nm_inp, msg->nm_pcbinfo);
 813                 cpu = (cpu + 1) % ncpus2;
 814                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
 815                 lwkt_forwardmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
 816         }
 817 }
 818
 819 #endif
 820
 821 /*
 822  * Close a TCP control block:
 823  *      discard all space held by the tcp
 824  *      discard internet protocol block
 825  *      wake up any sleepers
 826  */
 827 struct tcpcb *
 828 tcp_close(struct tcpcb *tp)
 829 {
 830         struct tseg_qent *q;
 831         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
 832         struct socket *so = inp->inp_socket;
 833         struct rtentry *rt;
 834         boolean_t dosavessthresh;
 835 #ifdef SMP
 836         int cpu;
 837 #endif
 838 #ifdef INET6
 839         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
 840         boolean_t isafinet6 = (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6) != 0);
 841 #else
 842         const boolean_t isipv6 = FALSE;
 843 #endif
 844
 845         /*
 846          * The tp is not instantly destroyed in the wildcard case.  Setting
 847          * the state to TCPS_TERMINATING will prevent the TCP stack from
 848          * messing with it, though it should be noted that this change may
 849          * not take effect on other cpus until we have chained the wildcard
 850          * hash removal.
 851          *
 852          * XXX we currently depend on the BGL to synchronize the tp->t_state
 853          * update and prevent other tcp protocol threads from accepting new
 854          * connections on the listen socket we might be trying to close down.
 855          */
 856         KKASSERT(tp->t_state != TCPS_TERMINATING);
 857         tp->t_state = TCPS_TERMINATING;
 858
 859         /*
 860          * Make sure that all of our timers are stopped before we
 861          * delete the PCB.  For listen TCP socket (tp->tt_msg == NULL),
 862          * timers are never used.  If timer message is never created
 863          * (tp->tt_msg->tt_tcb == NULL), timers are never used too.
 864          */
 865         if (tp->tt_msg != NULL && tp->tt_msg->tt_tcb != NULL) {
 866                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_rexmt);
 867                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_persist);
 868                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_keep);
 869                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_2msl);
 870                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_delack);
 871         }
 872
 873         if (tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ) {
 874                 KKASSERT(tp->tt_cpu == mycpu->gd_cpuid);
 875                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[tp->tt_cpu], tp, t_outputq);
 876                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
 877         }
 878
 879         /*
 880          * If we got enough samples through the srtt filter,
 881          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
 882          * 'Enough' is arbitrarily defined as the 16 samples.
 883          * 16 samples is enough for the srtt filter to converge
 884          * to within 5% of the correct value; fewer samples and
 885          * we could save a very bogus rtt.
 886          *
 887          * Don't update the default route's characteristics and don't
 888          * update anything that the user "locked".
 889          */
 890         if (tp->t_rttupdated >= 16) {
 891                 u_long i = 0;
 892
 893                 if (isipv6) {
 894                         struct sockaddr_in6 *sin6;
 895
 896                         if ((rt = inp->in6p_route.ro_rt) == NULL)
 897                                 goto no_valid_rt;
 898                         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)rt_key(rt);
 899                         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&sin6->sin6_addr))
 900                                 goto no_valid_rt;
 901                 } else
 902                         if ((rt = inp->inp_route.ro_rt) == NULL ||
 903                             ((struct sockaddr_in *)rt_key(rt))->
 904                              sin_addr.s_addr == INADDR_ANY)
 905                                 goto no_valid_rt;
 906
 907                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTT)) {
 908                         i = tp->t_srtt * (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTT_SCALE));
 909                         if (rt->rt_rmx.rmx_rtt && i)
 910                                 /*
 911                                  * filter this update to half the old & half
 912                                  * the new values, converting scale.
 913                                  * See route.h and tcp_var.h for a
 914                                  * description of the scaling constants.
 915                                  */
 916                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt =
 917                                     (rt->rt_rmx.rmx_rtt + i) / 2;
 918                         else
 919                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt = i;
 920                         tcpstat.tcps_cachedrtt++;
 921                 }
 922                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTTVAR)) {
 923                         i = tp->t_rttvar *
 924                             (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTTVAR_SCALE));
 925                         if (rt->rt_rmx.rmx_rttvar && i)
 926                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar =
 927                                     (rt->rt_rmx.rmx_rttvar + i) / 2;
 928                         else
 929                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar = i;
 930                         tcpstat.tcps_cachedrttvar++;
 931                 }
 932                 /*
 933                  * The old comment here said:
 934                  * update the pipelimit (ssthresh) if it has been updated
 935                  * already or if a pipesize was specified & the threshhold
 936                  * got below half the pipesize.  I.e., wait for bad news
 937                  * before we start updating, then update on both good
 938                  * and bad news.
 939                  *
 940                  * But we want to save the ssthresh even if no pipesize is
 941                  * specified explicitly in the route, because such
 942                  * connections still have an implicit pipesize specified
 943                  * by the global tcp_sendspace.  In the absence of a reliable
 944                  * way to calculate the pipesize, it will have to do.
 945                  */
 946                 i = tp->snd_ssthresh;
 947                 if (rt->rt_rmx.rmx_sendpipe != 0)
 948                         dosavessthresh = (i < rt->rt_rmx.rmx_sendpipe/2);
 949                 else
 950                         dosavessthresh = (i < so->so_snd.ssb_hiwat/2);
 951                 if (dosavessthresh ||
 952                     (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_SSTHRESH) && (i != 0) &&
 953                      (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh != 0))) {
 954                         /*
 955                          * convert the limit from user data bytes to
 956                          * packets then to packet data bytes.
 957                          */
 958                         i = (i + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
 959                         if (i < 2)
 960                                 i = 2;
 961                         i *= tp->t_maxseg +
 962                              (isipv6 ?
 963                               sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
 964                               sizeof(struct tcpiphdr));
 965                         if (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh)
 966                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh =
 967                                     (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh + i) / 2;
 968                         else
 969                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh = i;
 970                         tcpstat.tcps_cachedssthresh++;
 971                 }
 972         }
 973
 974 no_valid_rt:
 975         /* free the reassembly queue, if any */
 976         while((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
 977                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
 978                 m_freem(q->tqe_m);
 979                 FREE(q, M_TSEGQ);
 980                 tcp_reass_qsize--;
 981         }
 982         /* throw away SACK blocks in scoreboard*/
 983         if (TCP_DO_SACK(tp))
 984                 tcp_sack_cleanup(&tp->scb);
 985
 986         inp->inp_ppcb = NULL;
 987         soisdisconnected(so);
 988
 989         tcp_destroy_timermsg(tp);
 990
 991         /*
 992          * Discard the inp.  In the SMP case a wildcard inp's hash (created
 993          * by a listen socket or an INADDR_ANY udp socket) is replicated
 994          * for each protocol thread and must be removed in the context of
 995          * that thread.  This is accomplished by chaining the message
 996          * through the cpus.
 997          *
 998          * If the inp is not wildcarded we simply detach, which will remove
 999          * the any hashes still present for this inp.
1000          */
1001 #ifdef SMP
1002         if (inp->inp_flags & INP_WILDCARD_MP) {
1003                 struct netmsg_remwildcard *msg;
1004
1005                 cpu = (inp->inp_pcbinfo->cpu + 1) % ncpus2;
1006                 msg = kmalloc(sizeof(struct netmsg_remwildcard),
1007                               M_LWKTMSG, M_INTWAIT);
1008                 netmsg_init(&msg->nm_netmsg, &netisr_afree_rport, 0,
1009                             in_pcbremwildcardhash_handler);
1010 #ifdef INET6
1011                 msg->nm_isinet6 = isafinet6;
1012 #endif
1013                 msg->nm_inp = inp;
1014                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
1015                 lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
1016         } else
1017 #endif
1018         {
1019                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
1020 #ifdef INET6
1021                 if (isafinet6)
1022                         in6_pcbdetach(inp);
1023                 else
1024 #endif
1025                         in_pcbdetach(inp);
1026         }
1027         tcpstat.tcps_closed++;
1028         return (NULL);
1029 }
1030
1031 static __inline void
1032 tcp_drain_oncpu(struct inpcbhead *head)
1033 {
1034         struct inpcb *inpb;
1035         struct tcpcb *tcpb;
1036         struct tseg_qent *te;
1037
1038         LIST_FOREACH(inpb, head, inp_list) {
1039                 if (inpb->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1040                         continue;
1041                 if ((tcpb = intotcpcb(inpb))) {
1042                         while ((te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq)) != NULL) {
1043                                 LIST_REMOVE(te, tqe_q);
1044                                 m_freem(te->tqe_m);
1045                                 FREE(te, M_TSEGQ);
1046                                 tcp_reass_qsize--;
1047                         }
1048                 }
1049         }
1050 }
1051
1052 #ifdef SMP
1053 struct netmsg_tcp_drain {
1054         struct netmsg           nm_netmsg;
1055         struct inpcbhead        *nm_head;
1056 };
1057
1058 static void
1059 tcp_drain_handler(netmsg_t netmsg)
1060 {
1061         struct netmsg_tcp_drain *nm = (void *)netmsg;
1062
1063         tcp_drain_oncpu(nm->nm_head);
1064         lwkt_replymsg(&nm->nm_netmsg.nm_lmsg, 0);
1065 }
1066 #endif
1067
1068 void
1069 tcp_drain(void)
1070 {
1071 #ifdef SMP
1072         int cpu;
1073 #endif
1074
1075         if (!do_tcpdrain)
1076                 return;
1077
1078         /*
1079          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
1080          * if there is one...
1081          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
1082          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
1083          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
1084          *      useful.
1085          */
1086 #ifdef SMP
1087         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1088                 struct netmsg_tcp_drain *msg;
1089
1090                 if (cpu == mycpu->gd_cpuid) {
1091                         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[cpu].pcblisthead);
1092                 } else {
1093                         msg = kmalloc(sizeof(struct netmsg_tcp_drain),
1094                                     M_LWKTMSG, M_NOWAIT);
1095                         if (msg == NULL)
1096                                 continue;
1097                         netmsg_init(&msg->nm_netmsg, &netisr_afree_rport, 0,
1098                                     tcp_drain_handler);
1099                         msg->nm_head = &tcbinfo[cpu].pcblisthead;
1100                         lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
1101                 }
1102         }
1103 #else
1104         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[0].pcblisthead);
1105 #endif
1106 }
1107
1108 /*
1109  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
1110  * store error as soft error, but wake up user
1111  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
1112  *
1113  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
1114  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
1115  */
1116 static void
1117 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
1118 {
1119         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1120
1121         /*
1122          * Ignore some errors if we are hooked up.
1123          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
1124          * and receives a second error, give up now.  This is better
1125          * than waiting a long time to establish a connection that
1126          * can never complete.
1127          */
1128         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1129              (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
1130               error == EHOSTDOWN)) {
1131                 return;
1132         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
1133             tp->t_softerror)
1134                 tcp_drop(tp, error);
1135         else
1136                 tp->t_softerror = error;
1137 #if 0
1138         wakeup(&so->so_timeo);
1139         sorwakeup(so);
1140         sowwakeup(so);
1141 #endif
1142 }
1143
1144 static int
1145 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1146 {
1147         int error, i, n;
1148         struct inpcb *marker;
1149         struct inpcb *inp;
1150         inp_gen_t gencnt;
1151         globaldata_t gd;
1152         int origcpu, ccpu;
1153
1154         error = 0;
1155         n = 0;
1156
1157         /*
1158          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
1159          * resource-intensive to repeat twice on every request.
1160          */
1161         if (req->oldptr == NULL) {
1162                 for (ccpu = 0; ccpu < ncpus; ++ccpu) {
1163                         gd = globaldata_find(ccpu);
1164                         n += tcbinfo[gd->gd_cpuid].ipi_count;
1165                 }
1166                 req->oldidx = (n + n/8 + 10) * sizeof(struct xtcpcb);
1167                 return (0);
1168         }
1169
1170         if (req->newptr != NULL)
1171                 return (EPERM);
1172
1173         marker = kmalloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1174         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1175
1176         /*
1177          * OK, now we're committed to doing something.  Run the inpcb list
1178          * for each cpu in the system and construct the output.  Use a
1179          * list placemarker to deal with list changes occuring during
1180          * copyout blockages (but otherwise depend on being on the correct
1181          * cpu to avoid races).
1182          */
1183         origcpu = mycpu->gd_cpuid;
1184         for (ccpu = 1; ccpu <= ncpus && error == 0; ++ccpu) {
1185                 globaldata_t rgd;
1186                 caddr_t inp_ppcb;
1187                 struct xtcpcb xt;
1188                 int cpu_id;
1189
1190                 cpu_id = (origcpu + ccpu) % ncpus;
1191                 if ((smp_active_mask & (1 << cpu_id)) == 0)
1192                         continue;
1193                 rgd = globaldata_find(cpu_id);
1194                 lwkt_setcpu_self(rgd);
1195
1196                 gencnt = tcbinfo[cpu_id].ipi_gencnt;
1197                 n = tcbinfo[cpu_id].ipi_count;
1198
1199                 LIST_INSERT_HEAD(&tcbinfo[cpu_id].pcblisthead, marker, inp_list);
1200                 i = 0;
1201                 while ((inp = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL && i < n) {
1202                         /*
1203                          * process a snapshot of pcbs, ignoring placemarkers
1204                          * and using our own to allow SYSCTL_OUT to block.
1205                          */
1206                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1207                         LIST_INSERT_AFTER(inp, marker, inp_list);
1208
1209                         if (inp->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1210                                 continue;
1211                         if (inp->inp_gencnt > gencnt)
1212                                 continue;
1213                         if (prison_xinpcb(req->td, inp))
1214                                 continue;
1215
1216                         xt.xt_len = sizeof xt;
1217                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
1218                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
1219                         if (inp_ppcb != NULL)
1220                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1221                         else
1222                                 bzero(&xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1223                         if (inp->inp_socket)
1224                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
1225                         if ((error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt)) != 0)
1226                                 break;
1227                         ++i;
1228                 }
1229                 LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1230                 if (error == 0 && i < n) {
1231                         bzero(&xt, sizeof xt);
1232                         xt.xt_len = sizeof xt;
1233                         while (i < n) {
1234                                 error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
1235                                 if (error)
1236                                         break;
1237                                 ++i;
1238                         }
1239                 }
1240         }
1241
1242         /*
1243          * Make sure we are on the same cpu we were on originally, since
1244          * higher level callers expect this.  Also don't pollute caches with
1245          * migrated userland data by (eventually) returning to userland
1246          * on a different cpu.
1247          */
1248         lwkt_setcpu_self(globaldata_find(origcpu));
1249         kfree(marker, M_TEMP);
1250         return (error);
1251 }
1252
1253 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1254             tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1255
1256 static int
1257 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1258 {
1259         struct sockaddr_in addrs[2];
1260         struct inpcb *inp;
1261         int cpu;
1262         int error;
1263
1264         error = priv_check(req->td, PRIV_ROOT);
1265         if (error != 0)
1266                 return (error);
1267         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1268         if (error != 0)
1269                 return (error);
1270         crit_enter();
1271         cpu = tcp_addrcpu(addrs[1].sin_addr.s_addr, addrs[1].sin_port,
1272             addrs[0].sin_addr.s_addr, addrs[0].sin_port);
1273         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], addrs[1].sin_addr,
1274             addrs[1].sin_port, addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1275         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1276                 error = ENOENT;
1277                 goto out;
1278         }
1279         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1280 out:
1281         crit_exit();
1282         return (error);
1283 }
1284
1285 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1286     0, 0, tcp_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP connection");
1287
1288 #ifdef INET6
1289 static int
1290 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1291 {
1292         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1293         struct inpcb *inp;
1294         int error;
1295         boolean_t mapped = FALSE;
1296
1297         error = priv_check(req->td, PRIV_ROOT);
1298         if (error != 0)
1299                 return (error);
1300         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1301         if (error != 0)
1302                 return (error);
1303         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1304                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1305                         mapped = TRUE;
1306                 else
1307                         return (EINVAL);
1308         }
1309         crit_enter();
1310         if (mapped) {
1311                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1312                     *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1313                     addrs[1].sin6_port,
1314                     *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1315                     addrs[0].sin6_port,
1316                     0, NULL);
1317         } else {
1318                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1319                     &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1320                     &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port,
1321                     0, NULL);
1322         }
1323         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1324                 error = ENOENT;
1325                 goto out;
1326         }
1327         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1328 out:
1329         crit_exit();
1330         return (error);
1331 }
1332
1333 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1334             0, 0,
1335             tcp6_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP6 connection");
1336 #endif
1337
1338 struct netmsg_tcp_notify {
1339         struct netmsg   nm_nmsg;
1340         void            (*nm_notify)(struct inpcb *, int);
1341         struct in_addr  nm_faddr;
1342         int             nm_arg;
1343 };
1344
1345 static void
1346 tcp_notifyall_oncpu(struct netmsg *netmsg)
1347 {
1348         struct netmsg_tcp_notify *nmsg = (struct netmsg_tcp_notify *)netmsg;
1349         int nextcpu;
1350
1351         in_pcbnotifyall(&tcbinfo[mycpuid].pcblisthead, nmsg->nm_faddr,
1352                         nmsg->nm_arg, nmsg->nm_notify);
1353
1354         nextcpu = mycpuid + 1;
1355         if (nextcpu < ncpus2)
1356                 lwkt_forwardmsg(tcp_cport(nextcpu), &netmsg->nm_lmsg);
1357         else
1358                 lwkt_replymsg(&netmsg->nm_lmsg, 0);
1359 }
1360
1361 void
1362 tcp_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *vip)
1363 {
1364         struct ip *ip = vip;
1365         struct tcphdr *th;
1366         struct in_addr faddr;
1367         struct inpcb *inp;
1368         struct tcpcb *tp;
1369         void (*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1370         tcp_seq icmpseq;
1371         int arg, cpu;
1372
1373         if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0) {
1374                 return;
1375         }
1376
1377         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1378         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1379                 return;
1380
1381         arg = inetctlerrmap[cmd];
1382         if (cmd == PRC_QUENCH) {
1383                 notify = tcp_quench;
1384         } else if (icmp_may_rst &&
1385                    (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1386                     cmd == PRC_UNREACH_PORT ||
1387                     cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) &&
1388                    ip != NULL) {
1389                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1390         } else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1391                 struct icmp *icmp = (struct icmp *)
1392                     ((caddr_t)ip - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1393
1394                 arg = ntohs(icmp->icmp_nextmtu);
1395                 notify = tcp_mtudisc;
1396         } else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd)) {
1397                 ip = NULL;
1398                 notify = in_rtchange;
1399         } else if (cmd == PRC_HOSTDEAD) {
1400                 ip = NULL;
1401         }
1402
1403         if (ip != NULL) {
1404                 crit_enter();
1405                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip +
1406                                        (IP_VHL_HL(ip->ip_vhl) << 2));
1407                 cpu = tcp_addrcpu(faddr.s_addr, th->th_dport,
1408                                   ip->ip_src.s_addr, th->th_sport);
1409                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], faddr, th->th_dport,
1410                                         ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1411                 if ((inp != NULL) && (inp->inp_socket != NULL)) {
1412                         icmpseq = htonl(th->th_seq);
1413                         tp = intotcpcb(inp);
1414                         if (SEQ_GEQ(icmpseq, tp->snd_una) &&
1415                             SEQ_LT(icmpseq, tp->snd_max))
1416                                 (*notify)(inp, arg);
1417                 } else {
1418                         struct in_conninfo inc;
1419
1420                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1421                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1422                         inc.inc_faddr = faddr;
1423                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1424 #ifdef INET6
1425                         inc.inc_isipv6 = 0;
1426 #endif
1427                         syncache_unreach(&inc, th);
1428                 }
1429                 crit_exit();
1430         } else {
1431                 struct netmsg_tcp_notify nmsg;
1432
1433                 KKASSERT(&curthread->td_msgport == cpu_portfn(0));
1434                 netmsg_init(&nmsg.nm_nmsg, &curthread->td_msgport, 0,
1435                             tcp_notifyall_oncpu);
1436                 nmsg.nm_faddr = faddr;
1437                 nmsg.nm_arg = arg;
1438                 nmsg.nm_notify = notify;
1439
1440                 lwkt_domsg(tcp_cport(0), &nmsg.nm_nmsg.nm_lmsg, 0);
1441         }
1442 }
1443
1444 #ifdef INET6
1445 void
1446 tcp6_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *d)
1447 {
1448         struct tcphdr th;
1449         void (*notify) (struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1450         struct ip6_hdr *ip6;
1451         struct mbuf *m;
1452         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1453         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1454         int off;
1455         struct tcp_portonly {
1456                 u_int16_t th_sport;
1457                 u_int16_t th_dport;
1458         } *thp;
1459         int arg;
1460
1461         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1462             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1463                 return;
1464
1465         arg = 0;
1466         if (cmd == PRC_QUENCH)
1467                 notify = tcp_quench;
1468         else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1469                 struct ip6ctlparam *ip6cp = d;
1470                 struct icmp6_hdr *icmp6 = ip6cp->ip6c_icmp6;
1471
1472                 arg = ntohl(icmp6->icmp6_mtu);
1473                 notify = tcp_mtudisc;
1474         } else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1475                  ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0)) {
1476                 return;
1477         }
1478
1479         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1480         if (d != NULL) {
1481                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1482                 m = ip6cp->ip6c_m;
1483                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1484                 off = ip6cp->ip6c_off;
1485                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1486         } else {
1487                 m = NULL;
1488                 ip6 = NULL;
1489                 off = 0;        /* fool gcc */
1490                 sa6_src = &sa6_any;
1491         }
1492
1493         if (ip6 != NULL) {
1494                 struct in_conninfo inc;
1495                 /*
1496                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1497                  * M and OFF are valid.
1498                  */
1499
1500                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1501                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof *thp)
1502                         return;
1503
1504                 bzero(&th, sizeof th);
1505                 m_copydata(m, off, sizeof *thp, (caddr_t)&th);
1506
1507                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, th.th_dport,
1508                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1509                     th.th_sport, cmd, arg, notify);
1510
1511                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1512                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1513                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1514                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1515                 inc.inc_isipv6 = 1;
1516                 syncache_unreach(&inc, &th);
1517         } else
1518                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, 0,
1519                     (const struct sockaddr *)sa6_src, 0, cmd, arg, notify);
1520 }
1521 #endif
1522
1523 /*
1524  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1525  *
1526  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1527  * 1.  In SYN-ACK packets.
1528  * 2.  In SYN packets.
1529  *
1530  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1531  * tcp_syncache.c for details.
1532  *
1533  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1534  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1535  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1536  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1537  * RFC 1948 is used to generate sequence numbers.
1538  *
1539  * Implementation details:
1540  *
1541  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1542  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1543  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1544  * before rollover.
1545  *
1546  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1547  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1548  * as reseeding should not be necessary.
1549  *
1550  */
1551
1552 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1553
1554 u_char isn_secret[32];
1555 int isn_last_reseed;
1556 MD5_CTX isn_ctx;
1557
1558 tcp_seq
1559 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1560 {
1561         u_int32_t md5_buffer[4];
1562         tcp_seq new_isn;
1563
1564         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1565         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1566              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1567                 < (u_int)ticks))) {
1568                 read_random_unlimited(&isn_secret, sizeof isn_secret);
1569                 isn_last_reseed = ticks;
1570         }
1571
1572         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1573         MD5Init(&isn_ctx);
1574         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1575         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1576 #ifdef INET6
1577         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) {
1578                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1579                           sizeof(struct in6_addr));
1580                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1581                           sizeof(struct in6_addr));
1582         } else
1583 #endif
1584         {
1585                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1586                           sizeof(struct in_addr));
1587                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1588                           sizeof(struct in_addr));
1589         }
1590         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1591         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1592         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1593         new_isn += ticks * (ISN_BYTES_PER_SECOND / hz);
1594         return (new_isn);
1595 }
1596
1597 /*
1598  * When a source quench is received, close congestion window
1599  * to one segment.  We will gradually open it again as we proceed.
1600  */
1601 void
1602 tcp_quench(struct inpcb *inp, int error)
1603 {
1604         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1605
1606         if (tp != NULL) {
1607                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1608                 tp->snd_wacked = 0;
1609         }
1610 }
1611
1612 /*
1613  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1614  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1615  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1616  */
1617 void
1618 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int error)
1619 {
1620         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1621
1622         if ((tp != NULL) && (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT))
1623                 tcp_drop(tp, error);
1624 }
1625
1626 /*
1627  * When a `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1628  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1629  * since we know the packet we just sent was dropped.
1630  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1631  */
1632 void
1633 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int mtu)
1634 {
1635         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1636         struct rtentry *rt;
1637         struct socket *so = inp->inp_socket;
1638         int maxopd, mss;
1639 #ifdef INET6
1640         boolean_t isipv6 = ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
1641 #else
1642         const boolean_t isipv6 = FALSE;
1643 #endif
1644
1645         if (tp == NULL)
1646                 return;
1647
1648         /*
1649          * If no MTU is provided in the ICMP message, use the
1650          * next lower likely value, as specified in RFC 1191.
1651          */
1652         if (mtu == 0) {
1653                 int oldmtu;
1654
1655                 oldmtu = tp->t_maxopd +
1656                     (isipv6 ?
1657                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1658                      sizeof(struct tcpiphdr));
1659                 mtu = ip_next_mtu(oldmtu, 0);
1660         }
1661
1662         if (isipv6)
1663                 rt = tcp_rtlookup6(&inp->inp_inc);
1664         else
1665                 rt = tcp_rtlookup(&inp->inp_inc);
1666         if (rt != NULL) {
1667                 struct rmxp_tao *taop = rmx_taop(rt->rt_rmx);
1668
1669                 if (rt->rt_rmx.rmx_mtu != 0 && rt->rt_rmx.rmx_mtu < mtu)
1670                         mtu = rt->rt_rmx.rmx_mtu;
1671
1672                 maxopd = mtu -
1673                     (isipv6 ?
1674                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1675                      sizeof(struct tcpiphdr));
1676
1677                 /*
1678                  * XXX - The following conditional probably violates the TCP
1679                  * spec.  The problem is that, since we don't know the
1680                  * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1681                  * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1682                  * never actually take place, because the conservative
1683                  * default is much less than the MTUs typically seen
1684                  * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1685                  * this under the carpet.
1686                  *
1687                  * The conservative default might not actually be a problem
1688                  * if the only case this occurs is when sending an initial
1689                  * SYN with options and data to a host we've never talked
1690                  * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1691                  * will get recorded and the new parameters should get
1692                  * recomputed.  For Further Study.
1693                  */
1694                 if (taop->tao_mssopt != 0 && taop->tao_mssopt < maxopd)
1695                         maxopd = taop->tao_mssopt;
1696         } else
1697                 maxopd = mtu -
1698                     (isipv6 ?
1699                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1700                      sizeof(struct tcpiphdr));
1701
1702         if (tp->t_maxopd <= maxopd)
1703                 return;
1704         tp->t_maxopd = maxopd;
1705
1706         mss = maxopd;
1707         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP | TF_NOOPT)) ==
1708                            (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP))
1709                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1710
1711         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_CC | TF_RCVD_CC | TF_NOOPT)) ==
1712                            (TF_REQ_CC | TF_RCVD_CC))
1713                 mss -= TCPOLEN_CC_APPA;
1714
1715         /* round down to multiple of MCLBYTES */
1716 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0    /* test if MCLBYTES power of 2 */
1717         if (mss > MCLBYTES)
1718                 mss &= ~(MCLBYTES - 1);
1719 #else
1720         if (mss > MCLBYTES)
1721                 mss = (mss / MCLBYTES) * MCLBYTES;
1722 #endif
1723
1724         if (so->so_snd.ssb_hiwat < mss)
1725                 mss = so->so_snd.ssb_hiwat;
1726
1727         tp->t_maxseg = mss;
1728         tp->t_rtttime = 0;
1729         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1730         tcp_output(tp);
1731         tcpstat.tcps_mturesent++;
1732 }
1733
1734 /*
1735  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1736  * is found and it cannot be allocated the return NULL.  This routine
1737  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1738  * to get the interface MTU.
1739  */
1740 struct rtentry *
1741 tcp_rtlookup(struct in_conninfo *inc)
1742 {
1743         struct route *ro = &inc->inc_route;
1744
1745         if (ro->ro_rt == NULL || !(ro->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1746                 /* No route yet, so try to acquire one */
1747                 if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1748                         /*
1749                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1750                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1751                          */
1752                         bzero(&ro->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in));
1753                         ro->ro_dst.sa_family = AF_INET;
1754                         ro->ro_dst.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1755                         ((struct sockaddr_in *) &ro->ro_dst)->sin_addr =
1756                             inc->inc_faddr;
1757                         rtalloc(ro);
1758                 }
1759         }
1760         return (ro->ro_rt);
1761 }
1762
1763 #ifdef INET6
1764 struct rtentry *
1765 tcp_rtlookup6(struct in_conninfo *inc)
1766 {
1767         struct route_in6 *ro6 = &inc->inc6_route;
1768
1769         if (ro6->ro_rt == NULL || !(ro6->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1770                 /* No route yet, so try to acquire one */
1771                 if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1772                         /*
1773                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1774                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1775                          */
1776                         bzero(&ro6->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in6));
1777                         ro6->ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1778                         ro6->ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1779                         ro6->ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1780                         rtalloc((struct route *)ro6);
1781                 }
1782         }
1783         return (ro6->ro_rt);
1784 }
1785 #endif
1786
1787 #ifdef IPSEC
1788 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1789 size_t
1790 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1791 {
1792         struct inpcb *inp;
1793         struct mbuf *m;
1794         size_t hdrsiz;
1795         struct ip *ip;
1796         struct tcphdr *th;
1797
1798         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1799                 return (0);
1800         MGETHDR(m, MB_DONTWAIT, MT_DATA);
1801         if (!m)
1802                 return (0);
1803
1804 #ifdef INET6
1805         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
1806                 struct ip6_hdr *ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1807
1808                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1809                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1810                     sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1811                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
1812                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1813         } else
1814 #endif
1815         {
1816                 ip = mtod(m, struct ip *);
1817                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1818                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1819                 tcp_fillheaders(tp, ip, th);
1820                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1821         }
1822
1823         m_free(m);
1824         return (hdrsiz);
1825 }
1826 #endif
1827
1828 /*
1829  * Return a pointer to the cached information about the remote host.
1830  * The cached information is stored in the protocol specific part of
1831  * the route metrics.
1832  */
1833 struct rmxp_tao *
1834 tcp_gettaocache(struct in_conninfo *inc)
1835 {
1836         struct rtentry *rt;
1837
1838 #ifdef INET6
1839         if (inc->inc_isipv6)
1840                 rt = tcp_rtlookup6(inc);
1841         else
1842 #endif
1843                 rt = tcp_rtlookup(inc);
1844
1845         /* Make sure this is a host route and is up. */
1846         if (rt == NULL ||
1847             (rt->rt_flags & (RTF_UP | RTF_HOST)) != (RTF_UP | RTF_HOST))
1848                 return (NULL);
1849
1850         return (rmx_taop(rt->rt_rmx));
1851 }
1852
1853 /*
1854  * Clear all the TAO cache entries, called from tcp_init.
1855  *
1856  * XXX
1857  * This routine is just an empty one, because we assume that the routing
1858  * routing tables are initialized at the same time when TCP, so there is
1859  * nothing in the cache left over.
1860  */
1861 static void
1862 tcp_cleartaocache(void)
1863 {
1864 }
1865
1866 /*
1867  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1868  *
1869  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1870  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1871  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1872  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1873  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1874  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1875  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1876  * side of the connection.
1877  *
1878  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1879  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1880  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1881  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1882  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1883  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1884  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1885  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1886  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1887  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1888  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1889  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1890  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1891  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1892  * resources.
1893  *
1894  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1895  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1896  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1897  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1898  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1899  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1900  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1901  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1902  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1903  * implementing the same algorithm.
1904  *
1905  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1906  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1907  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1908  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1909  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1910  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1911  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1912  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1913  * which to extend the algorithm.
1914  */
1915 void
1916 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1917 {
1918         u_long bw;
1919         u_long bwnd;
1920         int save_ticks;
1921         int delta_ticks;
1922
1923         /*
1924          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1925          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1926          */
1927         if (!tcp_inflight_enable) {
1928                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1929                 tp->snd_bandwidth = 0;
1930                 return;
1931         }
1932
1933         /*
1934          * Validate the delta time.  If a connection is new or has been idle
1935          * a long time we have to reset the bandwidth calculator.
1936          */
1937         save_ticks = ticks;
1938         delta_ticks = save_ticks - tp->t_bw_rtttime;
1939         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || delta_ticks < 0 || delta_ticks > hz * 10) {
1940                 tp->t_bw_rtttime = ticks;
1941                 tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1942                 if (tp->snd_bandwidth == 0)
1943                         tp->snd_bandwidth = tcp_inflight_min;
1944                 return;
1945         }
1946         if (delta_ticks == 0)
1947                 return;
1948
1949         /*
1950          * Sanity check, plus ignore pure window update acks.
1951          */
1952         if ((int)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) <= 0)
1953                 return;
1954
1955         /*
1956          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1957          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1958          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1959          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1960          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1961          * increases.
1962          */
1963         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz / delta_ticks;
1964         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1965         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1966         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1967
1968         tp->snd_bandwidth = bw;
1969
1970         /*
1971          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1972          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1973          * spot and also handles the bandwidth run-up case.  Without the
1974          * slop we could be locking ourselves into a lower bandwidth.
1975          *
1976          * Situations Handled:
1977          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1978          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1979          *          specified, and also does a good job preventing
1980          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1981          *          (at least for the transmit side).
1982          *
1983          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1984          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1985          *          increases).
1986          *
1987          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1988          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1989          *          a little work).
1990          *
1991          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1992          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be on
1993          *          very slow connections.  A value no smaller then 5 should
1994          *          be used, but only reduce this default if you have no other
1995          *          choice.
1996          */
1997
1998 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1999         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) +
2000                tcp_inflight_stab * (int)tp->t_maxseg / 10;
2001 #undef USERTT
2002
2003         if (tcp_inflight_debug > 0) {
2004                 static int ltime;
2005                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
2006                         ltime = ticks;
2007                         kprintf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
2008                                 tp, bw, tp->t_rttbest, tp->t_srtt, bwnd);
2009                 }
2010         }
2011         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
2012                 bwnd = tcp_inflight_min;
2013         if (bwnd > tcp_inflight_max)
2014                 bwnd = tcp_inflight_max;
2015         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
2016                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
2017         tp->snd_bwnd = bwnd;
2018 }