- If we receive redirect or host dead ICMP message due to packets sent on
[dragonfly.git] / sys / netinet / tcp_subr.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2003, 2004 Jeffrey M. Hsu.  All rights reserved.
3  * Copyright (c) 2003, 2004 The DragonFly Project.  All rights reserved.
4  *
5  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
6  * by Jeffrey M. Hsu.
7  *
8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9  * modification, are permitted provided that the following conditions
10  * are met:
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
16  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
17  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
18  *    from this software without specific, prior written permission.
19  *
20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
21  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
22  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
23  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
24  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
25  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
26  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
27  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
28  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
29  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
30  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
31  * SUCH DAMAGE.
32  */
33
34 /*
35  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993, 1995
36  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
37  *
38  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
39  * modification, are permitted provided that the following conditions
40  * are met:
41  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
42  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
43  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
44  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
45  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
46  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
47  *    must display the following acknowledgement:
48  *      This product includes software developed by the University of
49  *      California, Berkeley and its contributors.
50  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
51  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
52  *    without specific prior written permission.
53  *
54  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
55  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
56  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
57  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
58  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
59  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
60  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
61  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
62  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
63  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
64  * SUCH DAMAGE.
65  *
66  *      @(#)tcp_subr.c  8.2 (Berkeley) 5/24/95
67  * $FreeBSD: src/sys/netinet/tcp_subr.c,v 1.73.2.31 2003/01/24 05:11:34 sam Exp $
68  * $DragonFly: src/sys/netinet/tcp_subr.c,v 1.63 2008/11/11 10:46:58 sephe Exp $
69  */
70
71 #include "opt_compat.h"
72 #include "opt_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/socket.h>
89 #include <sys/socketvar.h>
90 #include <sys/protosw.h>
91 #include <sys/random.h>
92 #include <sys/in_cksum.h>
93 #include <sys/ktr.h>
94
95 #include <vm/vm_zone.h>
96
97 #include <net/route.h>
98 #include <net/if.h>
99 #include <net/netisr.h>
100
101 #define _IP_VHL
102 #include <netinet/in.h>
103 #include <netinet/in_systm.h>
104 #include <netinet/ip.h>
105 #include <netinet/ip6.h>
106 #include <netinet/in_pcb.h>
107 #include <netinet6/in6_pcb.h>
108 #include <netinet/in_var.h>
109 #include <netinet/ip_var.h>
110 #include <netinet6/ip6_var.h>
111 #include <netinet/ip_icmp.h>
112 #ifdef INET6
113 #include <netinet/icmp6.h>
114 #endif
115 #include <netinet/tcp.h>
116 #include <netinet/tcp_fsm.h>
117 #include <netinet/tcp_seq.h>
118 #include <netinet/tcp_timer.h>
119 #include <netinet/tcp_var.h>
120 #include <netinet6/tcp6_var.h>
121 #include <netinet/tcpip.h>
122 #ifdef TCPDEBUG
123 #include <netinet/tcp_debug.h>
124 #endif
125 #include <netinet6/ip6protosw.h>
126
127 #ifdef IPSEC
128 #include <netinet6/ipsec.h>
129 #ifdef INET6
130 #include <netinet6/ipsec6.h>
131 #endif
132 #endif
133
134 #ifdef FAST_IPSEC
135 #include <netproto/ipsec/ipsec.h>
136 #ifdef INET6
137 #include <netproto/ipsec/ipsec6.h>
138 #endif
139 #define IPSEC
140 #endif
141
142 #include <sys/md5.h>
143 #include <sys/msgport2.h>
144 #include <machine/smp.h>
145
146 #include <net/netmsg2.h>
147
148 #if !defined(KTR_TCP)
149 #define KTR_TCP         KTR_ALL
150 #endif
151 KTR_INFO_MASTER(tcp);
152 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, rxmsg, 0, "tcp getmsg", 0);
153 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, wait, 1, "tcp waitmsg", 0);
154 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, delayed, 2, "tcp execute delayed ops", 0);
155 #define logtcp(name)    KTR_LOG(tcp_ ## name)
156
157 struct inpcbinfo tcbinfo[MAXCPU];
158 struct tcpcbackqhead tcpcbackq[MAXCPU];
159
160 int tcp_mpsafe_proto = 0;
161 TUNABLE_INT("net.inet.tcp.mpsafe_proto", &tcp_mpsafe_proto);
162
163 static int tcp_mpsafe_thread = 0;
164 TUNABLE_INT("net.inet.tcp.mpsafe_thread", &tcp_mpsafe_thread);
165 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, mpsafe_thread, CTLFLAG_RW,
166            &tcp_mpsafe_thread, 0,
167            "0:BGL, 1:Adaptive BGL, 2:No BGL(experimental)");
168
169 int tcp_mssdflt = TCP_MSS;
170 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW,
171     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
172
173 #ifdef INET6
174 int tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
175 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt, CTLFLAG_RW,
176     &tcp_v6mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
177 #endif
178
179 #if 0
180 static int tcp_rttdflt = TCPTV_SRTTDFLT / PR_SLOWHZ;
181 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_RTTDFLT, rttdflt, CTLFLAG_RW,
182     &tcp_rttdflt, 0, "Default maximum TCP Round Trip Time");
183 #endif
184
185 int tcp_do_rfc1323 = 1;
186 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW,
187     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
188
189 int tcp_do_rfc1644 = 0;
190 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1644, rfc1644, CTLFLAG_RW,
191     &tcp_do_rfc1644, 0, "Enable rfc1644 (TTCP) extensions");
192
193 static int tcp_tcbhashsize = 0;
194 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RD,
195      &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control block hashtable");
196
197 static int do_tcpdrain = 1;
198 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW, &do_tcpdrain, 0,
199      "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
200
201 /* XXX JH */
202 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, pcbcount, CTLFLAG_RD,
203     &tcbinfo[0].ipi_count, 0, "Number of active PCBs");
204
205 static int icmp_may_rst = 1;
206 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW, &icmp_may_rst, 0,
207     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
208
209 static int tcp_isn_reseed_interval = 0;
210 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
211     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
212
213 /*
214  * TCP bandwidth limiting sysctls.  Note that the default lower bound of
215  * 1024 exists only for debugging.  A good production default would be
216  * something like 6100.
217  */
218 static int tcp_inflight_enable = 0;
219 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_enable, CTLFLAG_RW,
220     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
221
222 static int tcp_inflight_debug = 0;
223 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_debug, CTLFLAG_RW,
224     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
225
226 static int tcp_inflight_min = 6144;
227 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_min, CTLFLAG_RW,
228     &tcp_inflight_min, 0, "Lower bound for TCP inflight window");
229
230 static int tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
231 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_max, CTLFLAG_RW,
232     &tcp_inflight_max, 0, "Upper bound for TCP inflight window");
233
234 static int tcp_inflight_stab = 20;
235 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_stab, CTLFLAG_RW,
236     &tcp_inflight_stab, 0, "Slop in maximal packets / 10 (20 = 2 packets)");
237
238 static MALLOC_DEFINE(M_TCPTEMP, "tcptemp", "TCP Templates for Keepalives");
239 static struct malloc_pipe tcptemp_mpipe;
240
241 static void tcp_willblock(int);
242 static void tcp_cleartaocache (void);
243 static void tcp_notify (struct inpcb *, int);
244
245 struct tcp_stats tcpstats_percpu[MAXCPU];
246 #ifdef SMP
247 static int
248 sysctl_tcpstats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
249 {
250         int cpu, error = 0;
251
252         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
253                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, &tcpstats_percpu[cpu],
254                                         sizeof(struct tcp_stats))))
255                         break;
256                 if ((error = SYSCTL_IN(req, &tcpstats_percpu[cpu],
257                                        sizeof(struct tcp_stats))))
258                         break;
259         }
260
261         return (error);
262 }
263 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
264     0, 0, sysctl_tcpstats, "S,tcp_stats", "TCP statistics");
265 #else
266 SYSCTL_STRUCT(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, CTLFLAG_RW,
267     &tcpstat, tcp_stats, "TCP statistics");
268 #endif
269
270 /*
271  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
272  *
273  * Note that this can be overridden by the kernel environment
274  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
275  */
276 #ifndef TCBHASHSIZE
277 #define TCBHASHSIZE     512
278 #endif
279
280 /*
281  * This is the actual shape of what we allocate using the zone
282  * allocator.  Doing it this way allows us to protect both structures
283  * using the same generation count, and also eliminates the overhead
284  * of allocating tcpcbs separately.  By hiding the structure here,
285  * we avoid changing most of the rest of the code (although it needs
286  * to be changed, eventually, for greater efficiency).
287  */
288 #define ALIGNMENT       32
289 #define ALIGNM1         (ALIGNMENT - 1)
290 struct  inp_tp {
291         union {
292                 struct  inpcb inp;
293                 char    align[(sizeof(struct inpcb) + ALIGNM1) & ~ALIGNM1];
294         } inp_tp_u;
295         struct  tcpcb tcb;
296         struct  callout inp_tp_rexmt, inp_tp_persist, inp_tp_keep, inp_tp_2msl;
297         struct  callout inp_tp_delack;
298 };
299 #undef ALIGNMENT
300 #undef ALIGNM1
301
302 /*
303  * Tcp initialization
304  */
305 void
306 tcp_init(void)
307 {
308         struct inpcbporthead *porthashbase;
309         u_long porthashmask;
310         struct vm_zone *ipi_zone;
311         int hashsize = TCBHASHSIZE;
312         int cpu;
313
314         /*
315          * note: tcptemp is used for keepalives, and it is ok for an
316          * allocation to fail so do not specify MPF_INT.
317          */
318         mpipe_init(&tcptemp_mpipe, M_TCPTEMP, sizeof(struct tcptemp),
319                     25, -1, 0, NULL);
320
321         tcp_ccgen = 1;
322         tcp_cleartaocache();
323
324         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
325         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
326         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
327         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
328         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
329         tcp_msl = TCPTV_MSL;
330         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
331         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
332
333         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
334         if (!powerof2(hashsize)) {
335                 kprintf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
336                 hashsize = 512; /* safe default */
337         }
338         tcp_tcbhashsize = hashsize;
339         porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB, &porthashmask);
340         ipi_zone = zinit("tcpcb", sizeof(struct inp_tp), maxsockets,
341                          ZONE_INTERRUPT, 0);
342
343         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
344                 in_pcbinfo_init(&tcbinfo[cpu]);
345                 tcbinfo[cpu].cpu = cpu;
346                 tcbinfo[cpu].hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
347                     &tcbinfo[cpu].hashmask);
348                 tcbinfo[cpu].porthashbase = porthashbase;
349                 tcbinfo[cpu].porthashmask = porthashmask;
350                 tcbinfo[cpu].wildcardhashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
351                     &tcbinfo[cpu].wildcardhashmask);
352                 tcbinfo[cpu].ipi_zone = ipi_zone;
353                 TAILQ_INIT(&tcpcbackq[cpu]);
354         }
355
356         tcp_reass_maxseg = nmbclusters / 16;
357         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.reass.maxsegments", &tcp_reass_maxseg);
358
359 #ifdef INET6
360 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
361 #else
362 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
363 #endif
364         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
365                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
366         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
367                 panic("tcp_init");
368 #undef TCP_MINPROTOHDR
369
370         /*
371          * Initialize TCP statistics counters for each CPU.
372          */
373 #ifdef SMP
374         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
375                 bzero(&tcpstats_percpu[cpu], sizeof(struct tcp_stats));
376         }
377 #else
378         bzero(&tcpstat, sizeof(struct tcp_stats));
379 #endif
380
381         syncache_init();
382         tcp_thread_init();
383 }
384
385 void
386 tcpmsg_service_loop(void *dummy)
387 {
388         struct netmsg *msg;
389         int mplocked;
390
391         /*
392          * Thread was started with TDF_MPSAFE
393          */
394         mplocked = 0;
395
396         while ((msg = lwkt_waitport(&curthread->td_msgport, 0))) {
397                 do {
398                         logtcp(rxmsg);
399                         mplocked = netmsg_service(msg, tcp_mpsafe_thread,
400                                                   mplocked);
401                 } while ((msg = lwkt_getport(&curthread->td_msgport)) != NULL);
402
403                 logtcp(delayed);
404                 tcp_willblock(mplocked);
405                 logtcp(wait);
406         }
407 }
408
409 static void
410 tcp_willblock(int mplocked)
411 {
412         struct tcpcb *tp;
413         int cpu = mycpu->gd_cpuid;
414         int unlock = 0;
415
416         if (!mplocked && !tcp_mpsafe_proto) {
417                 if (TAILQ_EMPTY(&tcpcbackq[cpu]))
418                         return;
419
420                 get_mplock();
421                 mplocked = 1;
422                 unlock = 1;
423         }
424
425         while ((tp = TAILQ_FIRST(&tcpcbackq[cpu])) != NULL) {
426                 KKASSERT(tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ);
427                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
428                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[cpu], tp, t_outputq);
429                 tcp_output(tp);
430         }
431
432         if (unlock)
433                 rel_mplock();
434 }
435
436
437 /*
438  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
439  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
440  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
441  */
442 void
443 tcp_fillheaders(struct tcpcb *tp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
444 {
445         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
446         struct tcphdr *tcp_hdr = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
447
448 #ifdef INET6
449         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
450                 struct ip6_hdr *ip6;
451
452                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
453                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
454                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
455                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
456                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
457                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
458                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
459                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
460                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
461                 tcp_hdr->th_sum = 0;
462         } else
463 #endif
464         {
465                 struct ip *ip = (struct ip *) ip_ptr;
466
467                 ip->ip_vhl = IP_VHL_BORING;
468                 ip->ip_tos = 0;
469                 ip->ip_len = 0;
470                 ip->ip_id = 0;
471                 ip->ip_off = 0;
472                 ip->ip_ttl = 0;
473                 ip->ip_sum = 0;
474                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
475                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
476                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
477                 tcp_hdr->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr,
478                                     ip->ip_dst.s_addr,
479                                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP));
480         }
481
482         tcp_hdr->th_sport = inp->inp_lport;
483         tcp_hdr->th_dport = inp->inp_fport;
484         tcp_hdr->th_seq = 0;
485         tcp_hdr->th_ack = 0;
486         tcp_hdr->th_x2 = 0;
487         tcp_hdr->th_off = 5;
488         tcp_hdr->th_flags = 0;
489         tcp_hdr->th_win = 0;
490         tcp_hdr->th_urp = 0;
491 }
492
493 /*
494  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
495  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
496  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
497  */
498 struct tcptemp *
499 tcp_maketemplate(struct tcpcb *tp)
500 {
501         struct tcptemp *tmp;
502
503         if ((tmp = mpipe_alloc_nowait(&tcptemp_mpipe)) == NULL)
504                 return (NULL);
505         tcp_fillheaders(tp, &tmp->tt_ipgen, &tmp->tt_t);
506         return (tmp);
507 }
508
509 void
510 tcp_freetemplate(struct tcptemp *tmp)
511 {
512         mpipe_free(&tcptemp_mpipe, tmp);
513 }
514
515 /*
516  * Send a single message to the TCP at address specified by
517  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
518  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
519  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
520  * template for a connection.  If flags are given then we send
521  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
522  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
523  *
524  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
525  * segment are as specified by the parameters.
526  *
527  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
528  */
529 void
530 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
531             tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
532 {
533         int tlen;
534         int win = 0;
535         struct route *ro = NULL;
536         struct route sro;
537         struct ip *ip = ipgen;
538         struct tcphdr *nth;
539         int ipflags = 0;
540         struct route_in6 *ro6 = NULL;
541         struct route_in6 sro6;
542         struct ip6_hdr *ip6 = ipgen;
543         boolean_t use_tmpro = TRUE;
544 #ifdef INET6
545         boolean_t isipv6 = (IP_VHL_V(ip->ip_vhl) == 6);
546 #else
547         const boolean_t isipv6 = FALSE;
548 #endif
549
550         if (tp != NULL) {
551                 if (!(flags & TH_RST)) {
552                         win = ssb_space(&tp->t_inpcb->inp_socket->so_rcv);
553                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
554                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
555                 }
556                 /*
557                  * Don't use the route cache of a listen socket,
558                  * it is not MPSAFE; use temporary route cache.
559                  */
560                 if (tp->t_state != TCPS_LISTEN) {
561                         if (isipv6)
562                                 ro6 = &tp->t_inpcb->in6p_route;
563                         else
564                                 ro = &tp->t_inpcb->inp_route;
565                         use_tmpro = FALSE;
566                 }
567         }
568         if (use_tmpro) {
569                 if (isipv6) {
570                         ro6 = &sro6;
571                         bzero(ro6, sizeof *ro6);
572                 } else {
573                         ro = &sro;
574                         bzero(ro, sizeof *ro);
575                 }
576         }
577         if (m == NULL) {
578                 m = m_gethdr(MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
579                 if (m == NULL)
580                         return;
581                 tlen = 0;
582                 m->m_data += max_linkhdr;
583                 if (isipv6) {
584                         bcopy(ip6, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip6_hdr));
585                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
586                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
587                 } else {
588                         bcopy(ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
589                         ip = mtod(m, struct ip *);
590                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
591                 }
592                 bcopy(th, nth, sizeof(struct tcphdr));
593                 flags = TH_ACK;
594         } else {
595                 m_freem(m->m_next);
596                 m->m_next = NULL;
597                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
598                 /* m_len is set later */
599                 tlen = 0;
600 #define xchg(a, b, type) { type t; t = a; a = b; b = t; }
601                 if (isipv6) {
602                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
603                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
604                 } else {
605                         xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
606                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
607                 }
608                 if (th != nth) {
609                         /*
610                          * this is usually a case when an extension header
611                          * exists between the IPv6 header and the
612                          * TCP header.
613                          */
614                         nth->th_sport = th->th_sport;
615                         nth->th_dport = th->th_dport;
616                 }
617                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
618 #undef xchg
619         }
620         if (isipv6) {
621                 ip6->ip6_flow = 0;
622                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
623                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
624                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof(struct tcphdr) + tlen));
625                 tlen += sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
626         } else {
627                 tlen += sizeof(struct tcpiphdr);
628                 ip->ip_len = tlen;
629                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
630         }
631         m->m_len = tlen;
632         m->m_pkthdr.len = tlen;
633         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *) NULL;
634         nth->th_seq = htonl(seq);
635         nth->th_ack = htonl(ack);
636         nth->th_x2 = 0;
637         nth->th_off = sizeof(struct tcphdr) >> 2;
638         nth->th_flags = flags;
639         if (tp != NULL)
640                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
641         else
642                 nth->th_win = htons((u_short)win);
643         nth->th_urp = 0;
644         if (isipv6) {
645                 nth->th_sum = 0;
646                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
647                                         sizeof(struct ip6_hdr),
648                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
649                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp ? tp->t_inpcb : NULL,
650                                                (ro6 && ro6->ro_rt) ?
651                                                 ro6->ro_rt->rt_ifp : NULL);
652         } else {
653                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
654                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
655                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
656                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
657         }
658 #ifdef TCPDEBUG
659         if (tp == NULL || (tp->t_inpcb->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
660                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
661 #endif
662         if (isipv6) {
663                 ip6_output(m, NULL, ro6, ipflags, NULL, NULL,
664                            tp ? tp->t_inpcb : NULL);
665                 if ((ro6 == &sro6) && (ro6->ro_rt != NULL)) {
666                         RTFREE(ro6->ro_rt);
667                         ro6->ro_rt = NULL;
668                 }
669         } else {
670                 ip_output(m, NULL, ro, ipflags, NULL, tp ? tp->t_inpcb : NULL);
671                 if ((ro == &sro) && (ro->ro_rt != NULL)) {
672                         RTFREE(ro->ro_rt);
673                         ro->ro_rt = NULL;
674                 }
675         }
676 }
677
678 /*
679  * Create a new TCP control block, making an
680  * empty reassembly queue and hooking it to the argument
681  * protocol control block.  The `inp' parameter must have
682  * come from the zone allocator set up in tcp_init().
683  */
684 struct tcpcb *
685 tcp_newtcpcb(struct inpcb *inp)
686 {
687         struct inp_tp *it;
688         struct tcpcb *tp;
689 #ifdef INET6
690         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
691 #else
692         const boolean_t isipv6 = FALSE;
693 #endif
694
695         it = (struct inp_tp *)inp;
696         tp = &it->tcb;
697         bzero(tp, sizeof(struct tcpcb));
698         LIST_INIT(&tp->t_segq);
699         tp->t_maxseg = tp->t_maxopd = isipv6 ? tcp_v6mssdflt : tcp_mssdflt;
700
701         /* Set up our timeouts. */
702         callout_init(tp->tt_rexmt = &it->inp_tp_rexmt);
703         callout_init(tp->tt_persist = &it->inp_tp_persist);
704         callout_init(tp->tt_keep = &it->inp_tp_keep);
705         callout_init(tp->tt_2msl = &it->inp_tp_2msl);
706         callout_init(tp->tt_delack = &it->inp_tp_delack);
707
708         if (tcp_do_rfc1323)
709                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE | TF_REQ_TSTMP);
710         if (tcp_do_rfc1644)
711                 tp->t_flags |= TF_REQ_CC;
712         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
713         tp->t_state = TCPS_CLOSED;
714         /*
715          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
716          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
717          * reasonable initial retransmit time.
718          */
719         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
720         tp->t_rttvar =
721             ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
722         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
723         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
724         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
725         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
726         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
727         tp->t_rcvtime = ticks;
728         /*
729          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
730          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
731          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
732          */
733         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
734         inp->inp_ppcb = tp;
735         tcp_sack_tcpcb_init(tp);
736         return (tp);            /* XXX */
737 }
738
739 /*
740  * Drop a TCP connection, reporting the specified error.
741  * If connection is synchronized, then send a RST to peer.
742  */
743 struct tcpcb *
744 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int error)
745 {
746         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
747
748         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
749                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
750                 tcp_output(tp);
751                 tcpstat.tcps_drops++;
752         } else
753                 tcpstat.tcps_conndrops++;
754         if (error == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
755                 error = tp->t_softerror;
756         so->so_error = error;
757         return (tcp_close(tp));
758 }
759
760 #ifdef SMP
761
762 struct netmsg_remwildcard {
763         struct netmsg           nm_netmsg;
764         struct inpcb            *nm_inp;
765         struct inpcbinfo        *nm_pcbinfo;
766 #if defined(INET6)
767         int                     nm_isinet6;
768 #else
769         int                     nm_unused01;
770 #endif
771 };
772
773 /*
774  * Wildcard inpcb's on SMP boxes must be removed from all cpus before the
775  * inp can be detached.  We do this by cycling through the cpus, ending up
776  * on the cpu controlling the inp last and then doing the disconnect.
777  */
778 static void
779 in_pcbremwildcardhash_handler(struct netmsg *msg0)
780 {
781         struct netmsg_remwildcard *msg = (struct netmsg_remwildcard *)msg0;
782         int cpu;
783
784         cpu = msg->nm_pcbinfo->cpu;
785
786         if (cpu == msg->nm_inp->inp_pcbinfo->cpu) {
787                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
788 #ifdef INET6
789                 if (msg->nm_isinet6)
790                         in6_pcbdetach(msg->nm_inp);
791                 else
792 #endif
793                         in_pcbdetach(msg->nm_inp);
794                 lwkt_replymsg(&msg->nm_netmsg.nm_lmsg, 0);
795         } else {
796                 in_pcbremwildcardhash_oncpu(msg->nm_inp, msg->nm_pcbinfo);
797                 cpu = (cpu + 1) % ncpus2;
798                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
799                 lwkt_forwardmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
800         }
801 }
802
803 #endif
804
805 /*
806  * Close a TCP control block:
807  *      discard all space held by the tcp
808  *      discard internet protocol block
809  *      wake up any sleepers
810  */
811 struct tcpcb *
812 tcp_close(struct tcpcb *tp)
813 {
814         struct tseg_qent *q;
815         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
816         struct socket *so = inp->inp_socket;
817         struct rtentry *rt;
818         boolean_t dosavessthresh;
819 #ifdef SMP
820         int cpu;
821 #endif
822 #ifdef INET6
823         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
824         boolean_t isafinet6 = (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6) != 0);
825 #else
826         const boolean_t isipv6 = FALSE;
827 #endif
828
829         /*
830          * The tp is not instantly destroyed in the wildcard case.  Setting
831          * the state to TCPS_TERMINATING will prevent the TCP stack from
832          * messing with it, though it should be noted that this change may
833          * not take effect on other cpus until we have chained the wildcard
834          * hash removal.
835          *
836          * XXX we currently depend on the BGL to synchronize the tp->t_state
837          * update and prevent other tcp protocol threads from accepting new
838          * connections on the listen socket we might be trying to close down.
839          */
840         KKASSERT(tp->t_state != TCPS_TERMINATING);
841         tp->t_state = TCPS_TERMINATING;
842
843         /*
844          * Make sure that all of our timers are stopped before we
845          * delete the PCB.
846          */
847         callout_stop(tp->tt_rexmt);
848         callout_stop(tp->tt_persist);
849         callout_stop(tp->tt_keep);
850         callout_stop(tp->tt_2msl);
851         callout_stop(tp->tt_delack);
852
853         if (tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ) {
854                 KKASSERT(tp->tt_cpu == mycpu->gd_cpuid);
855                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[tp->tt_cpu], tp, t_outputq);
856                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
857         }
858
859         /*
860          * If we got enough samples through the srtt filter,
861          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
862          * 'Enough' is arbitrarily defined as the 16 samples.
863          * 16 samples is enough for the srtt filter to converge
864          * to within 5% of the correct value; fewer samples and
865          * we could save a very bogus rtt.
866          *
867          * Don't update the default route's characteristics and don't
868          * update anything that the user "locked".
869          */
870         if (tp->t_rttupdated >= 16) {
871                 u_long i = 0;
872
873                 if (isipv6) {
874                         struct sockaddr_in6 *sin6;
875
876                         if ((rt = inp->in6p_route.ro_rt) == NULL)
877                                 goto no_valid_rt;
878                         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)rt_key(rt);
879                         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&sin6->sin6_addr))
880                                 goto no_valid_rt;
881                 } else
882                         if ((rt = inp->inp_route.ro_rt) == NULL ||
883                             ((struct sockaddr_in *)rt_key(rt))->
884                              sin_addr.s_addr == INADDR_ANY)
885                                 goto no_valid_rt;
886
887                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTT)) {
888                         i = tp->t_srtt * (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTT_SCALE));
889                         if (rt->rt_rmx.rmx_rtt && i)
890                                 /*
891                                  * filter this update to half the old & half
892                                  * the new values, converting scale.
893                                  * See route.h and tcp_var.h for a
894                                  * description of the scaling constants.
895                                  */
896                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt =
897                                     (rt->rt_rmx.rmx_rtt + i) / 2;
898                         else
899                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt = i;
900                         tcpstat.tcps_cachedrtt++;
901                 }
902                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTTVAR)) {
903                         i = tp->t_rttvar *
904                             (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTTVAR_SCALE));
905                         if (rt->rt_rmx.rmx_rttvar && i)
906                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar =
907                                     (rt->rt_rmx.rmx_rttvar + i) / 2;
908                         else
909                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar = i;
910                         tcpstat.tcps_cachedrttvar++;
911                 }
912                 /*
913                  * The old comment here said:
914                  * update the pipelimit (ssthresh) if it has been updated
915                  * already or if a pipesize was specified & the threshhold
916                  * got below half the pipesize.  I.e., wait for bad news
917                  * before we start updating, then update on both good
918                  * and bad news.
919                  *
920                  * But we want to save the ssthresh even if no pipesize is
921                  * specified explicitly in the route, because such
922                  * connections still have an implicit pipesize specified
923                  * by the global tcp_sendspace.  In the absence of a reliable
924                  * way to calculate the pipesize, it will have to do.
925                  */
926                 i = tp->snd_ssthresh;
927                 if (rt->rt_rmx.rmx_sendpipe != 0)
928                         dosavessthresh = (i < rt->rt_rmx.rmx_sendpipe/2);
929                 else
930                         dosavessthresh = (i < so->so_snd.ssb_hiwat/2);
931                 if (dosavessthresh ||
932                     (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_SSTHRESH) && (i != 0) &&
933                      (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh != 0))) {
934                         /*
935                          * convert the limit from user data bytes to
936                          * packets then to packet data bytes.
937                          */
938                         i = (i + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
939                         if (i < 2)
940                                 i = 2;
941                         i *= tp->t_maxseg +
942                              (isipv6 ?
943                               sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
944                               sizeof(struct tcpiphdr));
945                         if (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh)
946                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh =
947                                     (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh + i) / 2;
948                         else
949                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh = i;
950                         tcpstat.tcps_cachedssthresh++;
951                 }
952         }
953
954 no_valid_rt:
955         /* free the reassembly queue, if any */
956         while((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
957                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
958                 m_freem(q->tqe_m);
959                 FREE(q, M_TSEGQ);
960                 tcp_reass_qsize--;
961         }
962         /* throw away SACK blocks in scoreboard*/
963         if (TCP_DO_SACK(tp))
964                 tcp_sack_cleanup(&tp->scb);
965
966         inp->inp_ppcb = NULL;
967         soisdisconnected(so);
968         /*
969          * Discard the inp.  In the SMP case a wildcard inp's hash (created
970          * by a listen socket or an INADDR_ANY udp socket) is replicated
971          * for each protocol thread and must be removed in the context of
972          * that thread.  This is accomplished by chaining the message
973          * through the cpus.
974          *
975          * If the inp is not wildcarded we simply detach, which will remove
976          * the any hashes still present for this inp.
977          */
978 #ifdef SMP
979         if (inp->inp_flags & INP_WILDCARD_MP) {
980                 struct netmsg_remwildcard *msg;
981
982                 cpu = (inp->inp_pcbinfo->cpu + 1) % ncpus2;
983                 msg = kmalloc(sizeof(struct netmsg_remwildcard),
984                               M_LWKTMSG, M_INTWAIT);
985                 netmsg_init(&msg->nm_netmsg, &netisr_afree_rport, 0,
986                             in_pcbremwildcardhash_handler);
987 #ifdef INET6
988                 msg->nm_isinet6 = isafinet6;
989 #endif
990                 msg->nm_inp = inp;
991                 msg->nm_pcbinfo = &tcbinfo[cpu];
992                 lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
993         } else
994 #endif
995         {
996                 /* note: detach removes any wildcard hash entry */
997 #ifdef INET6
998                 if (isafinet6)
999                         in6_pcbdetach(inp);
1000                 else
1001 #endif
1002                         in_pcbdetach(inp);
1003         }
1004         tcpstat.tcps_closed++;
1005         return (NULL);
1006 }
1007
1008 static __inline void
1009 tcp_drain_oncpu(struct inpcbhead *head)
1010 {
1011         struct inpcb *inpb;
1012         struct tcpcb *tcpb;
1013         struct tseg_qent *te;
1014
1015         LIST_FOREACH(inpb, head, inp_list) {
1016                 if (inpb->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1017                         continue;
1018                 if ((tcpb = intotcpcb(inpb))) {
1019                         while ((te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq)) != NULL) {
1020                                 LIST_REMOVE(te, tqe_q);
1021                                 m_freem(te->tqe_m);
1022                                 FREE(te, M_TSEGQ);
1023                                 tcp_reass_qsize--;
1024                         }
1025                 }
1026         }
1027 }
1028
1029 #ifdef SMP
1030 struct netmsg_tcp_drain {
1031         struct netmsg           nm_netmsg;
1032         struct inpcbhead        *nm_head;
1033 };
1034
1035 static void
1036 tcp_drain_handler(netmsg_t netmsg)
1037 {
1038         struct netmsg_tcp_drain *nm = (void *)netmsg;
1039
1040         tcp_drain_oncpu(nm->nm_head);
1041         lwkt_replymsg(&nm->nm_netmsg.nm_lmsg, 0);
1042 }
1043 #endif
1044
1045 void
1046 tcp_drain(void)
1047 {
1048 #ifdef SMP
1049         int cpu;
1050 #endif
1051
1052         if (!do_tcpdrain)
1053                 return;
1054
1055         /*
1056          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
1057          * if there is one...
1058          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
1059          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
1060          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
1061          *      useful.
1062          */
1063 #ifdef SMP
1064         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1065                 struct netmsg_tcp_drain *msg;
1066
1067                 if (cpu == mycpu->gd_cpuid) {
1068                         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[cpu].pcblisthead);
1069                 } else {
1070                         msg = kmalloc(sizeof(struct netmsg_tcp_drain),
1071                                     M_LWKTMSG, M_NOWAIT);
1072                         if (msg == NULL)
1073                                 continue;
1074                         netmsg_init(&msg->nm_netmsg, &netisr_afree_rport, 0,
1075                                     tcp_drain_handler);
1076                         msg->nm_head = &tcbinfo[cpu].pcblisthead;
1077                         lwkt_sendmsg(tcp_cport(cpu), &msg->nm_netmsg.nm_lmsg);
1078                 }
1079         }
1080 #else
1081         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[0].pcblisthead);
1082 #endif
1083 }
1084
1085 /*
1086  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
1087  * store error as soft error, but wake up user
1088  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
1089  *
1090  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
1091  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
1092  */
1093 static void
1094 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
1095 {
1096         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1097
1098         /*
1099          * Ignore some errors if we are hooked up.
1100          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
1101          * and receives a second error, give up now.  This is better
1102          * than waiting a long time to establish a connection that
1103          * can never complete.
1104          */
1105         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1106              (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
1107               error == EHOSTDOWN)) {
1108                 return;
1109         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
1110             tp->t_softerror)
1111                 tcp_drop(tp, error);
1112         else
1113                 tp->t_softerror = error;
1114 #if 0
1115         wakeup(&so->so_timeo);
1116         sorwakeup(so);
1117         sowwakeup(so);
1118 #endif
1119 }
1120
1121 static int
1122 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1123 {
1124         int error, i, n;
1125         struct inpcb *marker;
1126         struct inpcb *inp;
1127         inp_gen_t gencnt;
1128         globaldata_t gd;
1129         int origcpu, ccpu;
1130
1131         error = 0;
1132         n = 0;
1133
1134         /*
1135          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
1136          * resource-intensive to repeat twice on every request.
1137          */
1138         if (req->oldptr == NULL) {
1139                 for (ccpu = 0; ccpu < ncpus; ++ccpu) {
1140                         gd = globaldata_find(ccpu);
1141                         n += tcbinfo[gd->gd_cpuid].ipi_count;
1142                 }
1143                 req->oldidx = (n + n/8 + 10) * sizeof(struct xtcpcb);
1144                 return (0);
1145         }
1146
1147         if (req->newptr != NULL)
1148                 return (EPERM);
1149
1150         marker = kmalloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1151         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1152
1153         /*
1154          * OK, now we're committed to doing something.  Run the inpcb list
1155          * for each cpu in the system and construct the output.  Use a
1156          * list placemarker to deal with list changes occuring during
1157          * copyout blockages (but otherwise depend on being on the correct
1158          * cpu to avoid races).
1159          */
1160         origcpu = mycpu->gd_cpuid;
1161         for (ccpu = 1; ccpu <= ncpus && error == 0; ++ccpu) {
1162                 globaldata_t rgd;
1163                 caddr_t inp_ppcb;
1164                 struct xtcpcb xt;
1165                 int cpu_id;
1166
1167                 cpu_id = (origcpu + ccpu) % ncpus;
1168                 if ((smp_active_mask & (1 << cpu_id)) == 0)
1169                         continue;
1170                 rgd = globaldata_find(cpu_id);
1171                 lwkt_setcpu_self(rgd);
1172
1173                 gencnt = tcbinfo[cpu_id].ipi_gencnt;
1174                 n = tcbinfo[cpu_id].ipi_count;
1175
1176                 LIST_INSERT_HEAD(&tcbinfo[cpu_id].pcblisthead, marker, inp_list);
1177                 i = 0;
1178                 while ((inp = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL && i < n) {
1179                         /*
1180                          * process a snapshot of pcbs, ignoring placemarkers
1181                          * and using our own to allow SYSCTL_OUT to block.
1182                          */
1183                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1184                         LIST_INSERT_AFTER(inp, marker, inp_list);
1185
1186                         if (inp->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1187                                 continue;
1188                         if (inp->inp_gencnt > gencnt)
1189                                 continue;
1190                         if (prison_xinpcb(req->td, inp))
1191                                 continue;
1192
1193                         xt.xt_len = sizeof xt;
1194                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
1195                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
1196                         if (inp_ppcb != NULL)
1197                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1198                         else
1199                                 bzero(&xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1200                         if (inp->inp_socket)
1201                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
1202                         if ((error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt)) != 0)
1203                                 break;
1204                         ++i;
1205                 }
1206                 LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1207                 if (error == 0 && i < n) {
1208                         bzero(&xt, sizeof xt);
1209                         xt.xt_len = sizeof xt;
1210                         while (i < n) {
1211                                 error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
1212                                 if (error)
1213                                         break;
1214                                 ++i;
1215                         }
1216                 }
1217         }
1218
1219         /*
1220          * Make sure we are on the same cpu we were on originally, since
1221          * higher level callers expect this.  Also don't pollute caches with
1222          * migrated userland data by (eventually) returning to userland
1223          * on a different cpu.
1224          */
1225         lwkt_setcpu_self(globaldata_find(origcpu));
1226         kfree(marker, M_TEMP);
1227         return (error);
1228 }
1229
1230 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1231             tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1232
1233 static int
1234 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1235 {
1236         struct sockaddr_in addrs[2];
1237         struct inpcb *inp;
1238         int cpu;
1239         int error;
1240
1241         error = suser(req->td);
1242         if (error != 0)
1243                 return (error);
1244         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1245         if (error != 0)
1246                 return (error);
1247         crit_enter();
1248         cpu = tcp_addrcpu(addrs[1].sin_addr.s_addr, addrs[1].sin_port,
1249             addrs[0].sin_addr.s_addr, addrs[0].sin_port);
1250         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], addrs[1].sin_addr,
1251             addrs[1].sin_port, addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1252         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1253                 error = ENOENT;
1254                 goto out;
1255         }
1256         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1257 out:
1258         crit_exit();
1259         return (error);
1260 }
1261
1262 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1263     0, 0, tcp_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP connection");
1264
1265 #ifdef INET6
1266 static int
1267 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1268 {
1269         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1270         struct inpcb *inp;
1271         int error;
1272         boolean_t mapped = FALSE;
1273
1274         error = suser(req->td);
1275         if (error != 0)
1276                 return (error);
1277         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1278         if (error != 0)
1279                 return (error);
1280         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1281                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1282                         mapped = TRUE;
1283                 else
1284                         return (EINVAL);
1285         }
1286         crit_enter();
1287         if (mapped) {
1288                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1289                     *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1290                     addrs[1].sin6_port,
1291                     *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1292                     addrs[0].sin6_port,
1293                     0, NULL);
1294         } else {
1295                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1296                     &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1297                     &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port,
1298                     0, NULL);
1299         }
1300         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1301                 error = ENOENT;
1302                 goto out;
1303         }
1304         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1305 out:
1306         crit_exit();
1307         return (error);
1308 }
1309
1310 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1311             0, 0,
1312             tcp6_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP6 connection");
1313 #endif
1314
1315 struct netmsg_tcp_notify {
1316         struct netmsg   nm_nmsg;
1317         void            (*nm_notify)(struct inpcb *, int);
1318         struct in_addr  nm_faddr;
1319         int             nm_arg;
1320 };
1321
1322 static void
1323 tcp_notifyall_oncpu(struct netmsg *netmsg)
1324 {
1325         struct netmsg_tcp_notify *nmsg = (struct netmsg_tcp_notify *)netmsg;
1326         int nextcpu;
1327
1328         in_pcbnotifyall(&tcbinfo[mycpuid].pcblisthead, nmsg->nm_faddr,
1329                         nmsg->nm_arg, nmsg->nm_notify);
1330
1331         nextcpu = mycpuid + 1;
1332         if (nextcpu < ncpus2)
1333                 lwkt_forwardmsg(tcp_cport(nextcpu), &netmsg->nm_lmsg);
1334         else
1335                 lwkt_replymsg(&netmsg->nm_lmsg, 0);
1336 }
1337
1338 void
1339 tcp_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *vip)
1340 {
1341         struct ip *ip = vip;
1342         struct tcphdr *th;
1343         struct in_addr faddr;
1344         struct inpcb *inp;
1345         struct tcpcb *tp;
1346         void (*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1347         tcp_seq icmpseq;
1348         int arg, cpu;
1349
1350         if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0) {
1351                 return;
1352         }
1353
1354         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1355         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1356                 return;
1357
1358         arg = inetctlerrmap[cmd];
1359         if (cmd == PRC_QUENCH) {
1360                 notify = tcp_quench;
1361         } else if (icmp_may_rst &&
1362                    (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1363                     cmd == PRC_UNREACH_PORT ||
1364                     cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) &&
1365                    ip != NULL) {
1366                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1367         } else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1368                 struct icmp *icmp = (struct icmp *)
1369                     ((caddr_t)ip - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1370
1371                 arg = ntohs(icmp->icmp_nextmtu);
1372                 notify = tcp_mtudisc;
1373         } else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd)) {
1374                 ip = NULL;
1375                 notify = in_rtchange;
1376         } else if (cmd == PRC_HOSTDEAD) {
1377                 ip = NULL;
1378         }
1379
1380         if (ip != NULL) {
1381                 crit_enter();
1382                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip +
1383                                        (IP_VHL_HL(ip->ip_vhl) << 2));
1384                 cpu = tcp_addrcpu(faddr.s_addr, th->th_dport,
1385                                   ip->ip_src.s_addr, th->th_sport);
1386                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], faddr, th->th_dport,
1387                                         ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1388                 if ((inp != NULL) && (inp->inp_socket != NULL)) {
1389                         icmpseq = htonl(th->th_seq);
1390                         tp = intotcpcb(inp);
1391                         if (SEQ_GEQ(icmpseq, tp->snd_una) &&
1392                             SEQ_LT(icmpseq, tp->snd_max))
1393                                 (*notify)(inp, arg);
1394                 } else {
1395                         struct in_conninfo inc;
1396
1397                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1398                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1399                         inc.inc_faddr = faddr;
1400                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1401 #ifdef INET6
1402                         inc.inc_isipv6 = 0;
1403 #endif
1404                         syncache_unreach(&inc, th);
1405                 }
1406                 crit_exit();
1407         } else {
1408                 struct netmsg_tcp_notify nmsg;
1409
1410                 KKASSERT(&curthread->td_msgport == cpu_portfn(0));
1411                 netmsg_init(&nmsg.nm_nmsg, &curthread->td_msgport, 0,
1412                             tcp_notifyall_oncpu);
1413                 nmsg.nm_faddr = faddr;
1414                 nmsg.nm_arg = arg;
1415                 nmsg.nm_notify = notify;
1416
1417                 lwkt_domsg(tcp_cport(0), &nmsg.nm_nmsg.nm_lmsg, 0);
1418         }
1419 }
1420
1421 #ifdef INET6
1422 void
1423 tcp6_ctlinput(int cmd, struct sockaddr *sa, void *d)
1424 {
1425         struct tcphdr th;
1426         void (*notify) (struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1427         struct ip6_hdr *ip6;
1428         struct mbuf *m;
1429         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1430         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1431         int off;
1432         struct tcp_portonly {
1433                 u_int16_t th_sport;
1434                 u_int16_t th_dport;
1435         } *thp;
1436         int arg;
1437
1438         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1439             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6))
1440                 return;
1441
1442         arg = 0;
1443         if (cmd == PRC_QUENCH)
1444                 notify = tcp_quench;
1445         else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1446                 struct ip6ctlparam *ip6cp = d;
1447                 struct icmp6_hdr *icmp6 = ip6cp->ip6c_icmp6;
1448
1449                 arg = ntohl(icmp6->icmp6_mtu);
1450                 notify = tcp_mtudisc;
1451         } else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1452                  ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0)) {
1453                 return;
1454         }
1455
1456         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1457         if (d != NULL) {
1458                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1459                 m = ip6cp->ip6c_m;
1460                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1461                 off = ip6cp->ip6c_off;
1462                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1463         } else {
1464                 m = NULL;
1465                 ip6 = NULL;
1466                 off = 0;        /* fool gcc */
1467                 sa6_src = &sa6_any;
1468         }
1469
1470         if (ip6 != NULL) {
1471                 struct in_conninfo inc;
1472                 /*
1473                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1474                  * M and OFF are valid.
1475                  */
1476
1477                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1478                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof *thp)
1479                         return;
1480
1481                 bzero(&th, sizeof th);
1482                 m_copydata(m, off, sizeof *thp, (caddr_t)&th);
1483
1484                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, th.th_dport,
1485                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1486                     th.th_sport, cmd, arg, notify);
1487
1488                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1489                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1490                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1491                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1492                 inc.inc_isipv6 = 1;
1493                 syncache_unreach(&inc, &th);
1494         } else
1495                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, 0,
1496                     (const struct sockaddr *)sa6_src, 0, cmd, arg, notify);
1497 }
1498 #endif
1499
1500 /*
1501  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1502  *
1503  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1504  * 1.  In SYN-ACK packets.
1505  * 2.  In SYN packets.
1506  *
1507  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1508  * tcp_syncache.c for details.
1509  *
1510  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1511  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1512  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1513  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1514  * RFC 1948 is used to generate sequence numbers.
1515  *
1516  * Implementation details:
1517  *
1518  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1519  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1520  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1521  * before rollover.
1522  *
1523  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1524  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1525  * as reseeding should not be necessary.
1526  *
1527  */
1528
1529 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1530
1531 u_char isn_secret[32];
1532 int isn_last_reseed;
1533 MD5_CTX isn_ctx;
1534
1535 tcp_seq
1536 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1537 {
1538         u_int32_t md5_buffer[4];
1539         tcp_seq new_isn;
1540
1541         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1542         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1543              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1544                 < (u_int)ticks))) {
1545                 read_random_unlimited(&isn_secret, sizeof isn_secret);
1546                 isn_last_reseed = ticks;
1547         }
1548
1549         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1550         MD5Init(&isn_ctx);
1551         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1552         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1553 #ifdef INET6
1554         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) {
1555                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1556                           sizeof(struct in6_addr));
1557                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1558                           sizeof(struct in6_addr));
1559         } else
1560 #endif
1561         {
1562                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1563                           sizeof(struct in_addr));
1564                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1565                           sizeof(struct in_addr));
1566         }
1567         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1568         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1569         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1570         new_isn += ticks * (ISN_BYTES_PER_SECOND / hz);
1571         return (new_isn);
1572 }
1573
1574 /*
1575  * When a source quench is received, close congestion window
1576  * to one segment.  We will gradually open it again as we proceed.
1577  */
1578 void
1579 tcp_quench(struct inpcb *inp, int error)
1580 {
1581         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1582
1583         if (tp != NULL) {
1584                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1585                 tp->snd_wacked = 0;
1586         }
1587 }
1588
1589 /*
1590  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1591  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1592  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1593  */
1594 void
1595 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int error)
1596 {
1597         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1598
1599         if ((tp != NULL) && (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT))
1600                 tcp_drop(tp, error);
1601 }
1602
1603 /*
1604  * When a `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1605  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1606  * since we know the packet we just sent was dropped.
1607  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1608  */
1609 void
1610 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int mtu)
1611 {
1612         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1613         struct rtentry *rt;
1614         struct socket *so = inp->inp_socket;
1615         int maxopd, mss;
1616 #ifdef INET6
1617         boolean_t isipv6 = ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
1618 #else
1619         const boolean_t isipv6 = FALSE;
1620 #endif
1621
1622         if (tp == NULL)
1623                 return;
1624
1625         /*
1626          * If no MTU is provided in the ICMP message, use the
1627          * next lower likely value, as specified in RFC 1191.
1628          */
1629         if (mtu == 0) {
1630                 int oldmtu;
1631
1632                 oldmtu = tp->t_maxopd + 
1633                     (isipv6 ?
1634                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1635                      sizeof(struct tcpiphdr));
1636                 mtu = ip_next_mtu(oldmtu, 0);
1637         }
1638
1639         if (isipv6)
1640                 rt = tcp_rtlookup6(&inp->inp_inc);
1641         else
1642                 rt = tcp_rtlookup(&inp->inp_inc);
1643         if (rt != NULL) {
1644                 struct rmxp_tao *taop = rmx_taop(rt->rt_rmx);
1645
1646                 if (rt->rt_rmx.rmx_mtu != 0 && rt->rt_rmx.rmx_mtu < mtu)
1647                         mtu = rt->rt_rmx.rmx_mtu;
1648
1649                 maxopd = mtu -
1650                     (isipv6 ?
1651                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1652                      sizeof(struct tcpiphdr));
1653
1654                 /*
1655                  * XXX - The following conditional probably violates the TCP
1656                  * spec.  The problem is that, since we don't know the
1657                  * other end's MSS, we are supposed to use a conservative
1658                  * default.  But, if we do that, then MTU discovery will
1659                  * never actually take place, because the conservative
1660                  * default is much less than the MTUs typically seen
1661                  * on the Internet today.  For the moment, we'll sweep
1662                  * this under the carpet.
1663                  *
1664                  * The conservative default might not actually be a problem
1665                  * if the only case this occurs is when sending an initial
1666                  * SYN with options and data to a host we've never talked
1667                  * to before.  Then, they will reply with an MSS value which
1668                  * will get recorded and the new parameters should get
1669                  * recomputed.  For Further Study.
1670                  */
1671                 if (taop->tao_mssopt != 0 && taop->tao_mssopt < maxopd)
1672                         maxopd = taop->tao_mssopt;
1673         } else
1674                 maxopd = mtu -
1675                     (isipv6 ?
1676                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1677                      sizeof(struct tcpiphdr));
1678
1679         if (tp->t_maxopd <= maxopd)
1680                 return;
1681         tp->t_maxopd = maxopd;
1682
1683         mss = maxopd;
1684         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP | TF_NOOPT)) ==
1685                            (TF_REQ_TSTMP | TF_RCVD_TSTMP))
1686                 mss -= TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1687
1688         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_CC | TF_RCVD_CC | TF_NOOPT)) ==
1689                            (TF_REQ_CC | TF_RCVD_CC))
1690                 mss -= TCPOLEN_CC_APPA;
1691
1692         /* round down to multiple of MCLBYTES */
1693 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0    /* test if MCLBYTES power of 2 */
1694         if (mss > MCLBYTES)
1695                 mss &= ~(MCLBYTES - 1); 
1696 #else
1697         if (mss > MCLBYTES)
1698                 mss = (mss / MCLBYTES) * MCLBYTES;
1699 #endif
1700
1701         if (so->so_snd.ssb_hiwat < mss)
1702                 mss = so->so_snd.ssb_hiwat;
1703
1704         tp->t_maxseg = mss;
1705         tp->t_rtttime = 0;
1706         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1707         tcp_output(tp);
1708         tcpstat.tcps_mturesent++;
1709 }
1710
1711 /*
1712  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1713  * is found and it cannot be allocated the return NULL.  This routine
1714  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1715  * to get the interface MTU.
1716  */
1717 struct rtentry *
1718 tcp_rtlookup(struct in_conninfo *inc)
1719 {
1720         struct route *ro = &inc->inc_route;
1721
1722         if (ro->ro_rt == NULL || !(ro->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1723                 /* No route yet, so try to acquire one */
1724                 if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1725                         /*
1726                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1727                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1728                          */
1729                         bzero(&ro->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in));
1730                         ro->ro_dst.sa_family = AF_INET;
1731                         ro->ro_dst.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1732                         ((struct sockaddr_in *) &ro->ro_dst)->sin_addr =
1733                             inc->inc_faddr;
1734                         rtalloc(ro);
1735                 }
1736         }
1737         return (ro->ro_rt);
1738 }
1739
1740 #ifdef INET6
1741 struct rtentry *
1742 tcp_rtlookup6(struct in_conninfo *inc)
1743 {
1744         struct route_in6 *ro6 = &inc->inc6_route;
1745
1746         if (ro6->ro_rt == NULL || !(ro6->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1747                 /* No route yet, so try to acquire one */
1748                 if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1749                         /*
1750                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1751                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1752                          */
1753                         bzero(&ro6->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in6));
1754                         ro6->ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1755                         ro6->ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1756                         ro6->ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1757                         rtalloc((struct route *)ro6);
1758                 }
1759         }
1760         return (ro6->ro_rt);
1761 }
1762 #endif
1763
1764 #ifdef IPSEC
1765 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1766 size_t
1767 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1768 {
1769         struct inpcb *inp;
1770         struct mbuf *m;
1771         size_t hdrsiz;
1772         struct ip *ip;
1773         struct tcphdr *th;
1774
1775         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1776                 return (0);
1777         MGETHDR(m, MB_DONTWAIT, MT_DATA);
1778         if (!m)
1779                 return (0);
1780
1781 #ifdef INET6
1782         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
1783                 struct ip6_hdr *ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1784
1785                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1786                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1787                     sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1788                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
1789                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1790         } else
1791 #endif
1792         {
1793                 ip = mtod(m, struct ip *);
1794                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1795                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1796                 tcp_fillheaders(tp, ip, th);
1797                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1798         }
1799
1800         m_free(m);
1801         return (hdrsiz);
1802 }
1803 #endif
1804
1805 /*
1806  * Return a pointer to the cached information about the remote host.
1807  * The cached information is stored in the protocol specific part of
1808  * the route metrics.
1809  */
1810 struct rmxp_tao *
1811 tcp_gettaocache(struct in_conninfo *inc)
1812 {
1813         struct rtentry *rt;
1814
1815 #ifdef INET6
1816         if (inc->inc_isipv6)
1817                 rt = tcp_rtlookup6(inc);
1818         else
1819 #endif
1820                 rt = tcp_rtlookup(inc);
1821
1822         /* Make sure this is a host route and is up. */
1823         if (rt == NULL ||
1824             (rt->rt_flags & (RTF_UP | RTF_HOST)) != (RTF_UP | RTF_HOST))
1825                 return (NULL);
1826
1827         return (rmx_taop(rt->rt_rmx));
1828 }
1829
1830 /*
1831  * Clear all the TAO cache entries, called from tcp_init.
1832  *
1833  * XXX
1834  * This routine is just an empty one, because we assume that the routing
1835  * routing tables are initialized at the same time when TCP, so there is
1836  * nothing in the cache left over.
1837  */
1838 static void
1839 tcp_cleartaocache(void)
1840 {
1841 }
1842
1843 /*
1844  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1845  *
1846  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1847  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1848  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1849  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1850  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1851  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1852  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1853  * side of the connection.
1854  *
1855  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1856  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1857  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1858  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1859  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1860  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1861  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1862  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1863  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1864  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1865  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1866  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1867  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1868  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1869  * resources.
1870  *
1871  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1872  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1873  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1874  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1875  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1876  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1877  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1878  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1879  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1880  * implementing the same algorithm.
1881  *
1882  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1883  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1884  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1885  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1886  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1887  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1888  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1889  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1890  * which to extend the algorithm.
1891  */
1892 void
1893 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1894 {
1895         u_long bw;
1896         u_long bwnd;
1897         int save_ticks;
1898         int delta_ticks;
1899
1900         /*
1901          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1902          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1903          */
1904         if (!tcp_inflight_enable) {
1905                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1906                 tp->snd_bandwidth = 0;
1907                 return;
1908         }
1909
1910         /*
1911          * Validate the delta time.  If a connection is new or has been idle
1912          * a long time we have to reset the bandwidth calculator.
1913          */
1914         save_ticks = ticks;
1915         delta_ticks = save_ticks - tp->t_bw_rtttime;
1916         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || delta_ticks < 0 || delta_ticks > hz * 10) {
1917                 tp->t_bw_rtttime = ticks;
1918                 tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1919                 if (tp->snd_bandwidth == 0)
1920                         tp->snd_bandwidth = tcp_inflight_min;
1921                 return;
1922         }
1923         if (delta_ticks == 0)
1924                 return;
1925
1926         /*
1927          * Sanity check, plus ignore pure window update acks.
1928          */
1929         if ((int)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) <= 0)
1930                 return;
1931
1932         /*
1933          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1934          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1935          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1936          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1937          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1938          * increases.
1939          */
1940         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz / delta_ticks;
1941         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1942         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1943         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1944
1945         tp->snd_bandwidth = bw;
1946
1947         /*
1948          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1949          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1950          * spot and also handles the bandwidth run-up case.  Without the
1951          * slop we could be locking ourselves into a lower bandwidth.
1952          *
1953          * Situations Handled:
1954          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1955          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1956          *          specified, and also does a good job preventing
1957          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1958          *          (at least for the transmit side).
1959          *
1960          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1961          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1962          *          increases).
1963          *
1964          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1965          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1966          *          a little work).
1967          *
1968          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1969          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be on
1970          *          very slow connections.  A value no smaller then 5 should
1971          *          be used, but only reduce this default if you have no other
1972          *          choice.
1973          */
1974
1975 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1976         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) +
1977                tcp_inflight_stab * (int)tp->t_maxseg / 10;
1978 #undef USERTT
1979
1980         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1981                 static int ltime;
1982                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1983                         ltime = ticks;
1984                         kprintf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1985                                 tp, bw, tp->t_rttbest, tp->t_srtt, bwnd);
1986                 }
1987         }
1988         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1989                 bwnd = tcp_inflight_min;
1990         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1991                 bwnd = tcp_inflight_max;
1992         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1993                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1994         tp->snd_bwnd = bwnd;
1995 }