tcp: Prefer IW parameters in routing entries
[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  */
69
70 #include "opt_compat.h"
71 #include "opt_inet.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 <net/route.h>
97 #include <net/if.h>
98 #include <net/netisr.h>
99
100 #define _IP_VHL
101 #include <netinet/in.h>
102 #include <netinet/in_systm.h>
103 #include <netinet/ip.h>
104 #include <netinet/ip6.h>
105 #include <netinet/in_pcb.h>
106 #include <netinet6/in6_pcb.h>
107 #include <netinet/in_var.h>
108 #include <netinet/ip_var.h>
109 #include <netinet6/ip6_var.h>
110 #include <netinet/ip_icmp.h>
111 #ifdef INET6
112 #include <netinet/icmp6.h>
113 #endif
114 #include <netinet/tcp.h>
115 #include <netinet/tcp_fsm.h>
116 #include <netinet/tcp_seq.h>
117 #include <netinet/tcp_timer.h>
118 #include <netinet/tcp_timer2.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 #include <netproto/key/key.h>
130 #ifdef INET6
131 #include <netinet6/ipsec6.h>
132 #endif
133 #endif
134
135 #ifdef FAST_IPSEC
136 #include <netproto/ipsec/ipsec.h>
137 #ifdef INET6
138 #include <netproto/ipsec/ipsec6.h>
139 #endif
140 #define IPSEC
141 #endif
142
143 #include <sys/md5.h>
144 #include <machine/smp.h>
145
146 #include <sys/msgport2.h>
147 #include <sys/mplock2.h>
148 #include <net/netmsg2.h>
149
150 #if !defined(KTR_TCP)
151 #define KTR_TCP         KTR_ALL
152 #endif
153 /*
154 KTR_INFO_MASTER(tcp);
155 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, rxmsg, 0, "tcp getmsg", 0);
156 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, wait, 1, "tcp waitmsg", 0);
157 KTR_INFO(KTR_TCP, tcp, delayed, 2, "tcp execute delayed ops", 0);
158 #define logtcp(name)    KTR_LOG(tcp_ ## name)
159 */
160
161 #define TCP_IW_MAXSEGS_DFLT     4
162 #define TCP_IW_CAPSEGS_DFLT     3
163
164 struct inpcbinfo tcbinfo[MAXCPU];
165 struct tcpcbackqhead tcpcbackq[MAXCPU];
166
167 static struct lwkt_token tcp_port_token =
168                 LWKT_TOKEN_INITIALIZER(tcp_port_token);
169
170 int tcp_mssdflt = TCP_MSS;
171 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_MSSDFLT, mssdflt, CTLFLAG_RW,
172     &tcp_mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size");
173
174 #ifdef INET6
175 int tcp_v6mssdflt = TCP6_MSS;
176 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_V6MSSDFLT, v6mssdflt, CTLFLAG_RW,
177     &tcp_v6mssdflt, 0, "Default TCP Maximum Segment Size for IPv6");
178 #endif
179
180 /*
181  * Minimum MSS we accept and use. This prevents DoS attacks where
182  * we are forced to a ridiculous low MSS like 20 and send hundreds
183  * of packets instead of one. The effect scales with the available
184  * bandwidth and quickly saturates the CPU and network interface
185  * with packet generation and sending. Set to zero to disable MINMSS
186  * checking. This setting prevents us from sending too small packets.
187  */
188 int tcp_minmss = TCP_MINMSS;
189 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, minmss, CTLFLAG_RW,
190     &tcp_minmss , 0, "Minmum TCP Maximum Segment Size");
191
192 #if 0
193 static int tcp_rttdflt = TCPTV_SRTTDFLT / PR_SLOWHZ;
194 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_RTTDFLT, rttdflt, CTLFLAG_RW,
195     &tcp_rttdflt, 0, "Default maximum TCP Round Trip Time");
196 #endif
197
198 int tcp_do_rfc1323 = 1;
199 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_DO_RFC1323, rfc1323, CTLFLAG_RW,
200     &tcp_do_rfc1323, 0, "Enable rfc1323 (high performance TCP) extensions");
201
202 static int tcp_tcbhashsize = 0;
203 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tcbhashsize, CTLFLAG_RD,
204      &tcp_tcbhashsize, 0, "Size of TCP control block hashtable");
205
206 static int do_tcpdrain = 1;
207 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, do_tcpdrain, CTLFLAG_RW, &do_tcpdrain, 0,
208      "Enable tcp_drain routine for extra help when low on mbufs");
209
210 static int icmp_may_rst = 1;
211 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, icmp_may_rst, CTLFLAG_RW, &icmp_may_rst, 0,
212     "Certain ICMP unreachable messages may abort connections in SYN_SENT");
213
214 static int tcp_isn_reseed_interval = 0;
215 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, isn_reseed_interval, CTLFLAG_RW,
216     &tcp_isn_reseed_interval, 0, "Seconds between reseeding of ISN secret");
217
218 /*
219  * TCP bandwidth limiting sysctls.  The inflight limiter is now turned on
220  * by default, but with generous values which should allow maximal
221  * bandwidth.  In particular, the slop defaults to 50 (5 packets).
222  *
223  * The reason for doing this is that the limiter is the only mechanism we
224  * have which seems to do a really good job preventing receiver RX rings
225  * on network interfaces from getting blown out.  Even though GigE/10GigE
226  * is supposed to flow control it looks like either it doesn't actually
227  * do it or Open Source drivers do not properly enable it.
228  *
229  * People using the limiter to reduce bottlenecks on slower WAN connections
230  * should set the slop to 20 (2 packets).
231  */
232 static int tcp_inflight_enable = 1;
233 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_enable, CTLFLAG_RW,
234     &tcp_inflight_enable, 0, "Enable automatic TCP inflight data limiting");
235
236 static int tcp_inflight_debug = 0;
237 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_debug, CTLFLAG_RW,
238     &tcp_inflight_debug, 0, "Debug TCP inflight calculations");
239
240 static int tcp_inflight_min = 6144;
241 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_min, CTLFLAG_RW,
242     &tcp_inflight_min, 0, "Lower bound for TCP inflight window");
243
244 static int tcp_inflight_max = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
245 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_max, CTLFLAG_RW,
246     &tcp_inflight_max, 0, "Upper bound for TCP inflight window");
247
248 static int tcp_inflight_stab = 50;
249 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, inflight_stab, CTLFLAG_RW,
250     &tcp_inflight_stab, 0, "Slop in maximal packets / 10 (20 = 3 packets)");
251
252 static int tcp_do_rfc3390 = 1;
253 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, rfc3390, CTLFLAG_RW,
254     &tcp_do_rfc3390, 0,
255     "Enable RFC 3390 (Increasing TCP's Initial Congestion Window)");
256
257 static u_long tcp_iw_maxsegs = TCP_IW_MAXSEGS_DFLT;
258 SYSCTL_ULONG(_net_inet_tcp, OID_AUTO, iwmaxsegs, CTLFLAG_RW,
259     &tcp_iw_maxsegs, 0, "TCP IW segments max");
260
261 static u_long tcp_iw_capsegs = TCP_IW_CAPSEGS_DFLT;
262 SYSCTL_ULONG(_net_inet_tcp, OID_AUTO, iwcapsegs, CTLFLAG_RW,
263     &tcp_iw_capsegs, 0, "TCP IW segments");
264
265 int tcp_low_rtobase = 1;
266 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, low_rtobase, CTLFLAG_RW,
267     &tcp_low_rtobase, 0, "Lowering the Initial RTO (RFC 6298)");
268
269 static MALLOC_DEFINE(M_TCPTEMP, "tcptemp", "TCP Templates for Keepalives");
270 static struct malloc_pipe tcptemp_mpipe;
271
272 static void tcp_willblock(void);
273 static void tcp_notify (struct inpcb *, int);
274
275 struct tcp_stats tcpstats_percpu[MAXCPU];
276 #ifdef SMP
277 static int
278 sysctl_tcpstats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
279 {
280         int cpu, error = 0;
281
282         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
283                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, &tcpstats_percpu[cpu],
284                                         sizeof(struct tcp_stats))))
285                         break;
286                 if ((error = SYSCTL_IN(req, &tcpstats_percpu[cpu],
287                                        sizeof(struct tcp_stats))))
288                         break;
289         }
290
291         return (error);
292 }
293 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
294     0, 0, sysctl_tcpstats, "S,tcp_stats", "TCP statistics");
295 #else
296 SYSCTL_STRUCT(_net_inet_tcp, TCPCTL_STATS, stats, CTLFLAG_RW,
297     &tcpstat, tcp_stats, "TCP statistics");
298 #endif
299
300 /*
301  * Target size of TCP PCB hash tables. Must be a power of two.
302  *
303  * Note that this can be overridden by the kernel environment
304  * variable net.inet.tcp.tcbhashsize
305  */
306 #ifndef TCBHASHSIZE
307 #define TCBHASHSIZE     512
308 #endif
309
310 /*
311  * This is the actual shape of what we allocate using the zone
312  * allocator.  Doing it this way allows us to protect both structures
313  * using the same generation count, and also eliminates the overhead
314  * of allocating tcpcbs separately.  By hiding the structure here,
315  * we avoid changing most of the rest of the code (although it needs
316  * to be changed, eventually, for greater efficiency).
317  */
318 #define ALIGNMENT       32
319 #define ALIGNM1         (ALIGNMENT - 1)
320 struct  inp_tp {
321         union {
322                 struct  inpcb inp;
323                 char    align[(sizeof(struct inpcb) + ALIGNM1) & ~ALIGNM1];
324         } inp_tp_u;
325         struct  tcpcb tcb;
326         struct  tcp_callout inp_tp_rexmt;
327         struct  tcp_callout inp_tp_persist;
328         struct  tcp_callout inp_tp_keep;
329         struct  tcp_callout inp_tp_2msl;
330         struct  tcp_callout inp_tp_delack;
331         struct  netmsg_tcp_timer inp_tp_timermsg;
332 };
333 #undef ALIGNMENT
334 #undef ALIGNM1
335
336 /*
337  * Tcp initialization
338  */
339 void
340 tcp_init(void)
341 {
342         struct inpcbporthead *porthashbase;
343         struct inpcbinfo *ticb;
344         u_long porthashmask;
345         int hashsize = TCBHASHSIZE;
346         int cpu;
347
348         /*
349          * note: tcptemp is used for keepalives, and it is ok for an
350          * allocation to fail so do not specify MPF_INT.
351          */
352         mpipe_init(&tcptemp_mpipe, M_TCPTEMP, sizeof(struct tcptemp),
353                     25, -1, 0, NULL, NULL, NULL);
354
355         tcp_delacktime = TCPTV_DELACK;
356         tcp_keepinit = TCPTV_KEEP_INIT;
357         tcp_keepidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
358         tcp_keepintvl = TCPTV_KEEPINTVL;
359         tcp_maxpersistidle = TCPTV_KEEP_IDLE;
360         tcp_msl = TCPTV_MSL;
361         tcp_rexmit_min = TCPTV_MIN;
362         tcp_rexmit_slop = TCPTV_CPU_VAR;
363
364         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.tcbhashsize", &hashsize);
365         if (!powerof2(hashsize)) {
366                 kprintf("WARNING: TCB hash size not a power of 2\n");
367                 hashsize = 512; /* safe default */
368         }
369         tcp_tcbhashsize = hashsize;
370         porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB, &porthashmask);
371
372         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
373                 ticb = &tcbinfo[cpu];
374                 in_pcbinfo_init(ticb);
375                 ticb->cpu = cpu;
376                 ticb->hashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
377                                           &ticb->hashmask);
378                 ticb->porthashbase = porthashbase;
379                 ticb->porthashmask = porthashmask;
380                 ticb->porttoken = &tcp_port_token;
381 #if 0
382                 ticb->porthashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
383                                               &ticb->porthashmask);
384 #endif
385                 ticb->wildcardhashbase = hashinit(hashsize, M_PCB,
386                                                   &ticb->wildcardhashmask);
387                 ticb->ipi_size = sizeof(struct inp_tp);
388                 TAILQ_INIT(&tcpcbackq[cpu]);
389         }
390
391         tcp_reass_maxseg = nmbclusters / 16;
392         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.reass.maxsegments", &tcp_reass_maxseg);
393
394 #ifdef INET6
395 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr))
396 #else
397 #define TCP_MINPROTOHDR (sizeof(struct tcpiphdr))
398 #endif
399         if (max_protohdr < TCP_MINPROTOHDR)
400                 max_protohdr = TCP_MINPROTOHDR;
401         if (max_linkhdr + TCP_MINPROTOHDR > MHLEN)
402                 panic("tcp_init");
403 #undef TCP_MINPROTOHDR
404
405         /*
406          * Initialize TCP statistics counters for each CPU.
407          */
408 #ifdef SMP
409         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
410                 bzero(&tcpstats_percpu[cpu], sizeof(struct tcp_stats));
411         }
412 #else
413         bzero(&tcpstat, sizeof(struct tcp_stats));
414 #endif
415
416         syncache_init();
417         netisr_register_rollup(tcp_willblock);
418 }
419
420 static void
421 tcp_willblock(void)
422 {
423         struct tcpcb *tp;
424         int cpu = mycpu->gd_cpuid;
425
426         while ((tp = TAILQ_FIRST(&tcpcbackq[cpu])) != NULL) {
427                 KKASSERT(tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ);
428                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
429                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[cpu], tp, t_outputq);
430                 tcp_output(tp);
431         }
432 }
433
434 /*
435  * Fill in the IP and TCP headers for an outgoing packet, given the tcpcb.
436  * tcp_template used to store this data in mbufs, but we now recopy it out
437  * of the tcpcb each time to conserve mbufs.
438  */
439 void
440 tcp_fillheaders(struct tcpcb *tp, void *ip_ptr, void *tcp_ptr)
441 {
442         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
443         struct tcphdr *tcp_hdr = (struct tcphdr *)tcp_ptr;
444
445 #ifdef INET6
446         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
447                 struct ip6_hdr *ip6;
448
449                 ip6 = (struct ip6_hdr *)ip_ptr;
450                 ip6->ip6_flow = (ip6->ip6_flow & ~IPV6_FLOWINFO_MASK) |
451                         (inp->in6p_flowinfo & IPV6_FLOWINFO_MASK);
452                 ip6->ip6_vfc = (ip6->ip6_vfc & ~IPV6_VERSION_MASK) |
453                         (IPV6_VERSION & IPV6_VERSION_MASK);
454                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
455                 ip6->ip6_plen = sizeof(struct tcphdr);
456                 ip6->ip6_src = inp->in6p_laddr;
457                 ip6->ip6_dst = inp->in6p_faddr;
458                 tcp_hdr->th_sum = 0;
459         } else
460 #endif
461         {
462                 struct ip *ip = (struct ip *) ip_ptr;
463
464                 ip->ip_vhl = IP_VHL_BORING;
465                 ip->ip_tos = 0;
466                 ip->ip_len = 0;
467                 ip->ip_id = 0;
468                 ip->ip_off = 0;
469                 ip->ip_ttl = 0;
470                 ip->ip_sum = 0;
471                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
472                 ip->ip_src = inp->inp_laddr;
473                 ip->ip_dst = inp->inp_faddr;
474                 tcp_hdr->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr,
475                                     ip->ip_dst.s_addr,
476                                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP));
477         }
478
479         tcp_hdr->th_sport = inp->inp_lport;
480         tcp_hdr->th_dport = inp->inp_fport;
481         tcp_hdr->th_seq = 0;
482         tcp_hdr->th_ack = 0;
483         tcp_hdr->th_x2 = 0;
484         tcp_hdr->th_off = 5;
485         tcp_hdr->th_flags = 0;
486         tcp_hdr->th_win = 0;
487         tcp_hdr->th_urp = 0;
488 }
489
490 /*
491  * Create template to be used to send tcp packets on a connection.
492  * Allocates an mbuf and fills in a skeletal tcp/ip header.  The only
493  * use for this function is in keepalives, which use tcp_respond.
494  */
495 struct tcptemp *
496 tcp_maketemplate(struct tcpcb *tp)
497 {
498         struct tcptemp *tmp;
499
500         if ((tmp = mpipe_alloc_nowait(&tcptemp_mpipe)) == NULL)
501                 return (NULL);
502         tcp_fillheaders(tp, &tmp->tt_ipgen, &tmp->tt_t);
503         return (tmp);
504 }
505
506 void
507 tcp_freetemplate(struct tcptemp *tmp)
508 {
509         mpipe_free(&tcptemp_mpipe, tmp);
510 }
511
512 /*
513  * Send a single message to the TCP at address specified by
514  * the given TCP/IP header.  If m == NULL, then we make a copy
515  * of the tcpiphdr at ti and send directly to the addressed host.
516  * This is used to force keep alive messages out using the TCP
517  * template for a connection.  If flags are given then we send
518  * a message back to the TCP which originated the * segment ti,
519  * and discard the mbuf containing it and any other attached mbufs.
520  *
521  * In any case the ack and sequence number of the transmitted
522  * segment are as specified by the parameters.
523  *
524  * NOTE: If m != NULL, then ti must point to *inside* the mbuf.
525  */
526 void
527 tcp_respond(struct tcpcb *tp, void *ipgen, struct tcphdr *th, struct mbuf *m,
528             tcp_seq ack, tcp_seq seq, int flags)
529 {
530         int tlen;
531         int win = 0;
532         struct route *ro = NULL;
533         struct route sro;
534         struct ip *ip = ipgen;
535         struct tcphdr *nth;
536         int ipflags = 0;
537         struct route_in6 *ro6 = NULL;
538         struct route_in6 sro6;
539         struct ip6_hdr *ip6 = ipgen;
540         boolean_t use_tmpro = TRUE;
541 #ifdef INET6
542         boolean_t isipv6 = (IP_VHL_V(ip->ip_vhl) == 6);
543 #else
544         const boolean_t isipv6 = FALSE;
545 #endif
546
547         if (tp != NULL) {
548                 if (!(flags & TH_RST)) {
549                         win = ssb_space(&tp->t_inpcb->inp_socket->so_rcv);
550                         if (win < 0)
551                                 win = 0;
552                         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
553                                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
554                 }
555                 /*
556                  * Don't use the route cache of a listen socket,
557                  * it is not MPSAFE; use temporary route cache.
558                  */
559                 if (tp->t_state != TCPS_LISTEN) {
560                         if (isipv6)
561                                 ro6 = &tp->t_inpcb->in6p_route;
562                         else
563                                 ro = &tp->t_inpcb->inp_route;
564                         use_tmpro = FALSE;
565                 }
566         }
567         if (use_tmpro) {
568                 if (isipv6) {
569                         ro6 = &sro6;
570                         bzero(ro6, sizeof *ro6);
571                 } else {
572                         ro = &sro;
573                         bzero(ro, sizeof *ro);
574                 }
575         }
576         if (m == NULL) {
577                 m = m_gethdr(MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
578                 if (m == NULL)
579                         return;
580                 tlen = 0;
581                 m->m_data += max_linkhdr;
582                 if (isipv6) {
583                         bcopy(ip6, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip6_hdr));
584                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
585                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
586                 } else {
587                         bcopy(ip, mtod(m, caddr_t), sizeof(struct ip));
588                         ip = mtod(m, struct ip *);
589                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
590                 }
591                 bcopy(th, nth, sizeof(struct tcphdr));
592                 flags = TH_ACK;
593         } else {
594                 m_freem(m->m_next);
595                 m->m_next = NULL;
596                 m->m_data = (caddr_t)ipgen;
597                 /* m_len is set later */
598                 tlen = 0;
599 #define xchg(a, b, type) { type t; t = a; a = b; b = t; }
600                 if (isipv6) {
601                         xchg(ip6->ip6_dst, ip6->ip6_src, struct in6_addr);
602                         nth = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
603                 } else {
604                         xchg(ip->ip_dst.s_addr, ip->ip_src.s_addr, n_long);
605                         nth = (struct tcphdr *)(ip + 1);
606                 }
607                 if (th != nth) {
608                         /*
609                          * this is usually a case when an extension header
610                          * exists between the IPv6 header and the
611                          * TCP header.
612                          */
613                         nth->th_sport = th->th_sport;
614                         nth->th_dport = th->th_dport;
615                 }
616                 xchg(nth->th_dport, nth->th_sport, n_short);
617 #undef xchg
618         }
619         if (isipv6) {
620                 ip6->ip6_flow = 0;
621                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
622                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
623                 ip6->ip6_plen = htons((u_short)(sizeof(struct tcphdr) + tlen));
624                 tlen += sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
625         } else {
626                 tlen += sizeof(struct tcpiphdr);
627                 ip->ip_len = tlen;
628                 ip->ip_ttl = ip_defttl;
629         }
630         m->m_len = tlen;
631         m->m_pkthdr.len = tlen;
632         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
633         nth->th_seq = htonl(seq);
634         nth->th_ack = htonl(ack);
635         nth->th_x2 = 0;
636         nth->th_off = sizeof(struct tcphdr) >> 2;
637         nth->th_flags = flags;
638         if (tp != NULL)
639                 nth->th_win = htons((u_short) (win >> tp->rcv_scale));
640         else
641                 nth->th_win = htons((u_short)win);
642         nth->th_urp = 0;
643         if (isipv6) {
644                 nth->th_sum = 0;
645                 nth->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
646                                         sizeof(struct ip6_hdr),
647                                         tlen - sizeof(struct ip6_hdr));
648                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp ? tp->t_inpcb : NULL,
649                                                (ro6 && ro6->ro_rt) ?
650                                                 ro6->ro_rt->rt_ifp : NULL);
651         } else {
652                 nth->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
653                     htons((u_short)(tlen - sizeof(struct ip) + ip->ip_p)));
654                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
655                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
656         }
657 #ifdef TCPDEBUG
658         if (tp == NULL || (tp->t_inpcb->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
659                 tcp_trace(TA_OUTPUT, 0, tp, mtod(m, void *), th, 0);
660 #endif
661         if (isipv6) {
662                 ip6_output(m, NULL, ro6, ipflags, NULL, NULL,
663                            tp ? tp->t_inpcb : NULL);
664                 if ((ro6 == &sro6) && (ro6->ro_rt != NULL)) {
665                         RTFREE(ro6->ro_rt);
666                         ro6->ro_rt = NULL;
667                 }
668         } else {
669                 ipflags |= IP_DEBUGROUTE;
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         tp->tt_rexmt = &it->inp_tp_rexmt;
703         tp->tt_persist = &it->inp_tp_persist;
704         tp->tt_keep = &it->inp_tp_keep;
705         tp->tt_2msl = &it->inp_tp_2msl;
706         tp->tt_delack = &it->inp_tp_delack;
707         tcp_inittimers(tp);
708
709         /*
710          * Zero out timer message.  We don't create it here,
711          * since the current CPU may not be the owner of this
712          * inpcb.
713          */
714         tp->tt_msg = &it->inp_tp_timermsg;
715         bzero(tp->tt_msg, sizeof(*tp->tt_msg));
716
717         tp->t_keepinit = tcp_keepinit;
718         tp->t_keepidle = tcp_keepidle;
719         tp->t_keepintvl = tcp_keepintvl;
720         tp->t_keepcnt = tcp_keepcnt;
721         tp->t_maxidle = tp->t_keepintvl * tp->t_keepcnt;
722
723         if (tcp_do_rfc1323)
724                 tp->t_flags = (TF_REQ_SCALE | TF_REQ_TSTMP);
725         tp->t_inpcb = inp;      /* XXX */
726         tp->t_state = TCPS_CLOSED;
727         /*
728          * Init srtt to TCPTV_SRTTBASE (0), so we can tell that we have no
729          * rtt estimate.  Set rttvar so that srtt + 4 * rttvar gives
730          * reasonable initial retransmit time.
731          */
732         tp->t_srtt = TCPTV_SRTTBASE;
733         tp->t_rttvar =
734             ((TCPTV_RTOBASE - TCPTV_SRTTBASE) << TCP_RTTVAR_SHIFT) / 4;
735         tp->t_rttmin = tcp_rexmit_min;
736         tp->t_rxtcur = TCPTV_RTOBASE;
737         tp->snd_cwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
738         tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
739         tp->snd_ssthresh = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
740         tp->t_rcvtime = ticks;
741         /*
742          * IPv4 TTL initialization is necessary for an IPv6 socket as well,
743          * because the socket may be bound to an IPv6 wildcard address,
744          * which may match an IPv4-mapped IPv6 address.
745          */
746         inp->inp_ip_ttl = ip_defttl;
747         inp->inp_ppcb = tp;
748         tcp_sack_tcpcb_init(tp);
749         return (tp);            /* XXX */
750 }
751
752 /*
753  * Drop a TCP connection, reporting the specified error.
754  * If connection is synchronized, then send a RST to peer.
755  */
756 struct tcpcb *
757 tcp_drop(struct tcpcb *tp, int error)
758 {
759         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
760
761         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
762                 tp->t_state = TCPS_CLOSED;
763                 tcp_output(tp);
764                 tcpstat.tcps_drops++;
765         } else
766                 tcpstat.tcps_conndrops++;
767         if (error == ETIMEDOUT && tp->t_softerror)
768                 error = tp->t_softerror;
769         so->so_error = error;
770         return (tcp_close(tp));
771 }
772
773 #ifdef SMP
774
775 struct netmsg_listen_detach {
776         struct netmsg_base      base;
777         struct tcpcb            *nm_tp;
778 };
779
780 static void
781 tcp_listen_detach_handler(netmsg_t msg)
782 {
783         struct netmsg_listen_detach *nmsg = (struct netmsg_listen_detach *)msg;
784         struct tcpcb *tp = nmsg->nm_tp;
785         int cpu = mycpuid, nextcpu;
786
787         if (tp->t_flags & TF_LISTEN)
788                 syncache_destroy(tp);
789
790         in_pcbremwildcardhash_oncpu(tp->t_inpcb, &tcbinfo[cpu]);
791
792         nextcpu = cpu + 1;
793         if (nextcpu < ncpus2)
794                 lwkt_forwardmsg(cpu_portfn(nextcpu), &nmsg->base.lmsg);
795         else
796                 lwkt_replymsg(&nmsg->base.lmsg, 0);
797 }
798
799 #endif
800
801 /*
802  * Close a TCP control block:
803  *      discard all space held by the tcp
804  *      discard internet protocol block
805  *      wake up any sleepers
806  */
807 struct tcpcb *
808 tcp_close(struct tcpcb *tp)
809 {
810         struct tseg_qent *q;
811         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
812         struct socket *so = inp->inp_socket;
813         struct rtentry *rt;
814         boolean_t dosavessthresh;
815 #ifdef INET6
816         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
817         boolean_t isafinet6 = (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6) != 0);
818 #else
819         const boolean_t isipv6 = FALSE;
820 #endif
821
822 #ifdef SMP
823         /*
824          * INP_WILDCARD_MP indicates that listen(2) has been called on
825          * this socket.  This implies:
826          * - A wildcard inp's hash is replicated for each protocol thread.
827          * - Syncache for this inp grows independently in each protocol
828          *   thread.
829          * - There is more than one cpu
830          *
831          * We have to chain a message to the rest of the protocol threads
832          * to cleanup the wildcard hash and the syncache.  The cleanup
833          * in the current protocol thread is defered till the end of this
834          * function.
835          *
836          * NOTE:
837          * After cleanup the inp's hash and syncache entries, this inp will
838          * no longer be available to the rest of the protocol threads, so we
839          * are safe to whack the inp in the following code.
840          */
841         if (inp->inp_flags & INP_WILDCARD_MP) {
842                 struct netmsg_listen_detach nmsg;
843
844                 KKASSERT(so->so_port == cpu_portfn(0));
845                 KKASSERT(&curthread->td_msgport == cpu_portfn(0));
846                 KKASSERT(inp->inp_pcbinfo == &tcbinfo[0]);
847
848                 netmsg_init(&nmsg.base, NULL, &curthread->td_msgport,
849                             MSGF_PRIORITY, tcp_listen_detach_handler);
850                 nmsg.nm_tp = tp;
851                 lwkt_domsg(cpu_portfn(1), &nmsg.base.lmsg, 0);
852
853                 inp->inp_flags &= ~INP_WILDCARD_MP;
854         }
855 #endif
856
857         KKASSERT(tp->t_state != TCPS_TERMINATING);
858         tp->t_state = TCPS_TERMINATING;
859
860         /*
861          * Make sure that all of our timers are stopped before we
862          * delete the PCB.  For listen TCP socket (tp->tt_msg == NULL),
863          * timers are never used.  If timer message is never created
864          * (tp->tt_msg->tt_tcb == NULL), timers are never used too.
865          */
866         if (tp->tt_msg != NULL && tp->tt_msg->tt_tcb != NULL) {
867                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_rexmt);
868                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_persist);
869                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_keep);
870                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_2msl);
871                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_delack);
872         }
873
874         if (tp->t_flags & TF_ONOUTPUTQ) {
875                 KKASSERT(tp->tt_cpu == mycpu->gd_cpuid);
876                 TAILQ_REMOVE(&tcpcbackq[tp->tt_cpu], tp, t_outputq);
877                 tp->t_flags &= ~TF_ONOUTPUTQ;
878         }
879
880         /*
881          * If we got enough samples through the srtt filter,
882          * save the rtt and rttvar in the routing entry.
883          * 'Enough' is arbitrarily defined as the 16 samples.
884          * 16 samples is enough for the srtt filter to converge
885          * to within 5% of the correct value; fewer samples and
886          * we could save a very bogus rtt.
887          *
888          * Don't update the default route's characteristics and don't
889          * update anything that the user "locked".
890          */
891         if (tp->t_rttupdated >= 16) {
892                 u_long i = 0;
893
894                 if (isipv6) {
895                         struct sockaddr_in6 *sin6;
896
897                         if ((rt = inp->in6p_route.ro_rt) == NULL)
898                                 goto no_valid_rt;
899                         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)rt_key(rt);
900                         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&sin6->sin6_addr))
901                                 goto no_valid_rt;
902                 } else
903                         if ((rt = inp->inp_route.ro_rt) == NULL ||
904                             ((struct sockaddr_in *)rt_key(rt))->
905                              sin_addr.s_addr == INADDR_ANY)
906                                 goto no_valid_rt;
907
908                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTT)) {
909                         i = tp->t_srtt * (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTT_SCALE));
910                         if (rt->rt_rmx.rmx_rtt && i)
911                                 /*
912                                  * filter this update to half the old & half
913                                  * the new values, converting scale.
914                                  * See route.h and tcp_var.h for a
915                                  * description of the scaling constants.
916                                  */
917                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt =
918                                     (rt->rt_rmx.rmx_rtt + i) / 2;
919                         else
920                                 rt->rt_rmx.rmx_rtt = i;
921                         tcpstat.tcps_cachedrtt++;
922                 }
923                 if (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_RTTVAR)) {
924                         i = tp->t_rttvar *
925                             (RTM_RTTUNIT / (hz * TCP_RTTVAR_SCALE));
926                         if (rt->rt_rmx.rmx_rttvar && i)
927                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar =
928                                     (rt->rt_rmx.rmx_rttvar + i) / 2;
929                         else
930                                 rt->rt_rmx.rmx_rttvar = i;
931                         tcpstat.tcps_cachedrttvar++;
932                 }
933                 /*
934                  * The old comment here said:
935                  * update the pipelimit (ssthresh) if it has been updated
936                  * already or if a pipesize was specified & the threshhold
937                  * got below half the pipesize.  I.e., wait for bad news
938                  * before we start updating, then update on both good
939                  * and bad news.
940                  *
941                  * But we want to save the ssthresh even if no pipesize is
942                  * specified explicitly in the route, because such
943                  * connections still have an implicit pipesize specified
944                  * by the global tcp_sendspace.  In the absence of a reliable
945                  * way to calculate the pipesize, it will have to do.
946                  */
947                 i = tp->snd_ssthresh;
948                 if (rt->rt_rmx.rmx_sendpipe != 0)
949                         dosavessthresh = (i < rt->rt_rmx.rmx_sendpipe/2);
950                 else
951                         dosavessthresh = (i < so->so_snd.ssb_hiwat/2);
952                 if (dosavessthresh ||
953                     (!(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_SSTHRESH) && (i != 0) &&
954                      (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh != 0))) {
955                         /*
956                          * convert the limit from user data bytes to
957                          * packets then to packet data bytes.
958                          */
959                         i = (i + tp->t_maxseg / 2) / tp->t_maxseg;
960                         if (i < 2)
961                                 i = 2;
962                         i *= tp->t_maxseg +
963                              (isipv6 ?
964                               sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
965                               sizeof(struct tcpiphdr));
966                         if (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh)
967                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh =
968                                     (rt->rt_rmx.rmx_ssthresh + i) / 2;
969                         else
970                                 rt->rt_rmx.rmx_ssthresh = i;
971                         tcpstat.tcps_cachedssthresh++;
972                 }
973         }
974
975 no_valid_rt:
976         /* free the reassembly queue, if any */
977         while((q = LIST_FIRST(&tp->t_segq)) != NULL) {
978                 LIST_REMOVE(q, tqe_q);
979                 m_freem(q->tqe_m);
980                 kfree(q, M_TSEGQ);
981                 atomic_add_int(&tcp_reass_qsize, -1);
982         }
983         /* throw away SACK blocks in scoreboard*/
984         if (TCP_DO_SACK(tp))
985                 tcp_sack_cleanup(&tp->scb);
986
987         inp->inp_ppcb = NULL;
988         soisdisconnected(so);
989         /* note: pcb detached later on */
990
991         tcp_destroy_timermsg(tp);
992
993         if (tp->t_flags & TF_LISTEN)
994                 syncache_destroy(tp);
995
996         /*
997          * NOTE:
998          * pcbdetach removes any wildcard hash entry on the current CPU.
999          */
1000 #ifdef INET6
1001         if (isafinet6)
1002                 in6_pcbdetach(inp);
1003         else
1004 #endif
1005                 in_pcbdetach(inp);
1006
1007         tcpstat.tcps_closed++;
1008         return (NULL);
1009 }
1010
1011 static __inline void
1012 tcp_drain_oncpu(struct inpcbhead *head)
1013 {
1014         struct inpcb *marker;
1015         struct inpcb *inpb;
1016         struct tcpcb *tcpb;
1017         struct tseg_qent *te;
1018
1019         /*
1020          * Allows us to block while running the list
1021          */
1022         marker = kmalloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1023         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1024         LIST_INSERT_HEAD(head, marker, inp_list);
1025
1026         while ((inpb = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL) {
1027                 if ((inpb->inp_flags & INP_PLACEMARKER) == 0 &&
1028                     (tcpb = intotcpcb(inpb)) != NULL &&
1029                     (te = LIST_FIRST(&tcpb->t_segq)) != NULL) {
1030                         LIST_REMOVE(te, tqe_q);
1031                         m_freem(te->tqe_m);
1032                         kfree(te, M_TSEGQ);
1033                         atomic_add_int(&tcp_reass_qsize, -1);
1034                         /* retry */
1035                 } else {
1036                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1037                         LIST_INSERT_AFTER(inpb, marker, inp_list);
1038                 }
1039         }
1040         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1041         kfree(marker, M_TEMP);
1042 }
1043
1044 #ifdef SMP
1045 struct netmsg_tcp_drain {
1046         struct netmsg_base      base;
1047         struct inpcbhead        *nm_head;
1048 };
1049
1050 static void
1051 tcp_drain_handler(netmsg_t msg)
1052 {
1053         struct netmsg_tcp_drain *nm = (void *)msg;
1054
1055         tcp_drain_oncpu(nm->nm_head);
1056         lwkt_replymsg(&nm->base.lmsg, 0);
1057 }
1058 #endif
1059
1060 void
1061 tcp_drain(void)
1062 {
1063 #ifdef SMP
1064         int cpu;
1065 #endif
1066
1067         if (!do_tcpdrain)
1068                 return;
1069
1070         /*
1071          * Walk the tcpbs, if existing, and flush the reassembly queue,
1072          * if there is one...
1073          * XXX: The "Net/3" implementation doesn't imply that the TCP
1074          *      reassembly queue should be flushed, but in a situation
1075          *      where we're really low on mbufs, this is potentially
1076          *      useful.
1077          */
1078 #ifdef SMP
1079         for (cpu = 0; cpu < ncpus2; cpu++) {
1080                 struct netmsg_tcp_drain *nm;
1081
1082                 if (cpu == mycpu->gd_cpuid) {
1083                         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[cpu].pcblisthead);
1084                 } else {
1085                         nm = kmalloc(sizeof(struct netmsg_tcp_drain),
1086                                      M_LWKTMSG, M_NOWAIT);
1087                         if (nm == NULL)
1088                                 continue;
1089                         netmsg_init(&nm->base, NULL, &netisr_afree_rport,
1090                                     0, tcp_drain_handler);
1091                         nm->nm_head = &tcbinfo[cpu].pcblisthead;
1092                         lwkt_sendmsg(cpu_portfn(cpu), &nm->base.lmsg);
1093                 }
1094         }
1095 #else
1096         tcp_drain_oncpu(&tcbinfo[0].pcblisthead);
1097 #endif
1098 }
1099
1100 /*
1101  * Notify a tcp user of an asynchronous error;
1102  * store error as soft error, but wake up user
1103  * (for now, won't do anything until can select for soft error).
1104  *
1105  * Do not wake up user since there currently is no mechanism for
1106  * reporting soft errors (yet - a kqueue filter may be added).
1107  */
1108 static void
1109 tcp_notify(struct inpcb *inp, int error)
1110 {
1111         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1112
1113         /*
1114          * Ignore some errors if we are hooked up.
1115          * If connection hasn't completed, has retransmitted several times,
1116          * and receives a second error, give up now.  This is better
1117          * than waiting a long time to establish a connection that
1118          * can never complete.
1119          */
1120         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1121              (error == EHOSTUNREACH || error == ENETUNREACH ||
1122               error == EHOSTDOWN)) {
1123                 return;
1124         } else if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED && tp->t_rxtshift > 3 &&
1125             tp->t_softerror)
1126                 tcp_drop(tp, error);
1127         else
1128                 tp->t_softerror = error;
1129 #if 0
1130         wakeup(&so->so_timeo);
1131         sorwakeup(so);
1132         sowwakeup(so);
1133 #endif
1134 }
1135
1136 static int
1137 tcp_pcblist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1138 {
1139         int error, i, n;
1140         struct inpcb *marker;
1141         struct inpcb *inp;
1142         globaldata_t gd;
1143         int origcpu, ccpu;
1144
1145         error = 0;
1146         n = 0;
1147
1148         /*
1149          * The process of preparing the TCB list is too time-consuming and
1150          * resource-intensive to repeat twice on every request.
1151          */
1152         if (req->oldptr == NULL) {
1153                 for (ccpu = 0; ccpu < ncpus; ++ccpu) {
1154                         gd = globaldata_find(ccpu);
1155                         n += tcbinfo[gd->gd_cpuid].ipi_count;
1156                 }
1157                 req->oldidx = (n + n/8 + 10) * sizeof(struct xtcpcb);
1158                 return (0);
1159         }
1160
1161         if (req->newptr != NULL)
1162                 return (EPERM);
1163
1164         marker = kmalloc(sizeof(struct inpcb), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1165         marker->inp_flags |= INP_PLACEMARKER;
1166
1167         /*
1168          * OK, now we're committed to doing something.  Run the inpcb list
1169          * for each cpu in the system and construct the output.  Use a
1170          * list placemarker to deal with list changes occuring during
1171          * copyout blockages (but otherwise depend on being on the correct
1172          * cpu to avoid races).
1173          */
1174         origcpu = mycpu->gd_cpuid;
1175         for (ccpu = 1; ccpu <= ncpus && error == 0; ++ccpu) {
1176                 globaldata_t rgd;
1177                 caddr_t inp_ppcb;
1178                 struct xtcpcb xt;
1179                 int cpu_id;
1180
1181                 cpu_id = (origcpu + ccpu) % ncpus;
1182                 if ((smp_active_mask & CPUMASK(cpu_id)) == 0)
1183                         continue;
1184                 rgd = globaldata_find(cpu_id);
1185                 lwkt_setcpu_self(rgd);
1186
1187                 n = tcbinfo[cpu_id].ipi_count;
1188
1189                 LIST_INSERT_HEAD(&tcbinfo[cpu_id].pcblisthead, marker, inp_list);
1190                 i = 0;
1191                 while ((inp = LIST_NEXT(marker, inp_list)) != NULL && i < n) {
1192                         /*
1193                          * process a snapshot of pcbs, ignoring placemarkers
1194                          * and using our own to allow SYSCTL_OUT to block.
1195                          */
1196                         LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1197                         LIST_INSERT_AFTER(inp, marker, inp_list);
1198
1199                         if (inp->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
1200                                 continue;
1201                         if (prison_xinpcb(req->td, inp))
1202                                 continue;
1203
1204                         xt.xt_len = sizeof xt;
1205                         bcopy(inp, &xt.xt_inp, sizeof *inp);
1206                         inp_ppcb = inp->inp_ppcb;
1207                         if (inp_ppcb != NULL)
1208                                 bcopy(inp_ppcb, &xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1209                         else
1210                                 bzero(&xt.xt_tp, sizeof xt.xt_tp);
1211                         if (inp->inp_socket)
1212                                 sotoxsocket(inp->inp_socket, &xt.xt_socket);
1213                         if ((error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt)) != 0)
1214                                 break;
1215                         ++i;
1216                 }
1217                 LIST_REMOVE(marker, inp_list);
1218                 if (error == 0 && i < n) {
1219                         bzero(&xt, sizeof xt);
1220                         xt.xt_len = sizeof xt;
1221                         while (i < n) {
1222                                 error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
1223                                 if (error)
1224                                         break;
1225                                 ++i;
1226                         }
1227                 }
1228         }
1229
1230         /*
1231          * Make sure we are on the same cpu we were on originally, since
1232          * higher level callers expect this.  Also don't pollute caches with
1233          * migrated userland data by (eventually) returning to userland
1234          * on a different cpu.
1235          */
1236         lwkt_setcpu_self(globaldata_find(origcpu));
1237         kfree(marker, M_TEMP);
1238         return (error);
1239 }
1240
1241 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_PCBLIST, pcblist, CTLFLAG_RD, 0, 0,
1242             tcp_pcblist, "S,xtcpcb", "List of active TCP connections");
1243
1244 static int
1245 tcp_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1246 {
1247         struct sockaddr_in addrs[2];
1248         struct inpcb *inp;
1249         int cpu;
1250         int error;
1251
1252         error = priv_check(req->td, PRIV_ROOT);
1253         if (error != 0)
1254                 return (error);
1255         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1256         if (error != 0)
1257                 return (error);
1258         crit_enter();
1259         cpu = tcp_addrcpu(addrs[1].sin_addr.s_addr, addrs[1].sin_port,
1260             addrs[0].sin_addr.s_addr, addrs[0].sin_port);
1261         inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], addrs[1].sin_addr,
1262             addrs[1].sin_port, addrs[0].sin_addr, addrs[0].sin_port, 0, NULL);
1263         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1264                 error = ENOENT;
1265                 goto out;
1266         }
1267         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1268 out:
1269         crit_exit();
1270         return (error);
1271 }
1272
1273 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1274     0, 0, tcp_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP connection");
1275
1276 #ifdef INET6
1277 static int
1278 tcp6_getcred(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1279 {
1280         struct sockaddr_in6 addrs[2];
1281         struct inpcb *inp;
1282         int error;
1283         boolean_t mapped = FALSE;
1284
1285         error = priv_check(req->td, PRIV_ROOT);
1286         if (error != 0)
1287                 return (error);
1288         error = SYSCTL_IN(req, addrs, sizeof addrs);
1289         if (error != 0)
1290                 return (error);
1291         if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[0].sin6_addr)) {
1292                 if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED(&addrs[1].sin6_addr))
1293                         mapped = TRUE;
1294                 else
1295                         return (EINVAL);
1296         }
1297         crit_enter();
1298         if (mapped) {
1299                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1300                     *(struct in_addr *)&addrs[1].sin6_addr.s6_addr[12],
1301                     addrs[1].sin6_port,
1302                     *(struct in_addr *)&addrs[0].sin6_addr.s6_addr[12],
1303                     addrs[0].sin6_port,
1304                     0, NULL);
1305         } else {
1306                 inp = in6_pcblookup_hash(&tcbinfo[0],
1307                     &addrs[1].sin6_addr, addrs[1].sin6_port,
1308                     &addrs[0].sin6_addr, addrs[0].sin6_port,
1309                     0, NULL);
1310         }
1311         if (inp == NULL || inp->inp_socket == NULL) {
1312                 error = ENOENT;
1313                 goto out;
1314         }
1315         error = SYSCTL_OUT(req, inp->inp_socket->so_cred, sizeof(struct ucred));
1316 out:
1317         crit_exit();
1318         return (error);
1319 }
1320
1321 SYSCTL_PROC(_net_inet6_tcp6, OID_AUTO, getcred, (CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW),
1322             0, 0,
1323             tcp6_getcred, "S,ucred", "Get the ucred of a TCP6 connection");
1324 #endif
1325
1326 struct netmsg_tcp_notify {
1327         struct netmsg_base base;
1328         void            (*nm_notify)(struct inpcb *, int);
1329         struct in_addr  nm_faddr;
1330         int             nm_arg;
1331 };
1332
1333 static void
1334 tcp_notifyall_oncpu(netmsg_t msg)
1335 {
1336         struct netmsg_tcp_notify *nm = (struct netmsg_tcp_notify *)msg;
1337         int nextcpu;
1338
1339         in_pcbnotifyall(&tcbinfo[mycpuid].pcblisthead, nm->nm_faddr,
1340                         nm->nm_arg, nm->nm_notify);
1341
1342         nextcpu = mycpuid + 1;
1343         if (nextcpu < ncpus2)
1344                 lwkt_forwardmsg(cpu_portfn(nextcpu), &nm->base.lmsg);
1345         else
1346                 lwkt_replymsg(&nm->base.lmsg, 0);
1347 }
1348
1349 void
1350 tcp_ctlinput(netmsg_t msg)
1351 {
1352         int cmd = msg->ctlinput.nm_cmd;
1353         struct sockaddr *sa = msg->ctlinput.nm_arg;
1354         struct ip *ip = msg->ctlinput.nm_extra;
1355         struct tcphdr *th;
1356         struct in_addr faddr;
1357         struct inpcb *inp;
1358         struct tcpcb *tp;
1359         void (*notify)(struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1360         tcp_seq icmpseq;
1361         int arg, cpu;
1362
1363         if ((unsigned)cmd >= PRC_NCMDS || inetctlerrmap[cmd] == 0) {
1364                 goto done;
1365         }
1366
1367         faddr = ((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr;
1368         if (sa->sa_family != AF_INET || faddr.s_addr == INADDR_ANY)
1369                 goto done;
1370
1371         arg = inetctlerrmap[cmd];
1372         if (cmd == PRC_QUENCH) {
1373                 notify = tcp_quench;
1374         } else if (icmp_may_rst &&
1375                    (cmd == PRC_UNREACH_ADMIN_PROHIB ||
1376                     cmd == PRC_UNREACH_PORT ||
1377                     cmd == PRC_TIMXCEED_INTRANS) &&
1378                    ip != NULL) {
1379                 notify = tcp_drop_syn_sent;
1380         } else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1381                 struct icmp *icmp = (struct icmp *)
1382                     ((caddr_t)ip - offsetof(struct icmp, icmp_ip));
1383
1384                 arg = ntohs(icmp->icmp_nextmtu);
1385                 notify = tcp_mtudisc;
1386         } else if (PRC_IS_REDIRECT(cmd)) {
1387                 ip = NULL;
1388                 notify = in_rtchange;
1389         } else if (cmd == PRC_HOSTDEAD) {
1390                 ip = NULL;
1391         }
1392
1393         if (ip != NULL) {
1394                 crit_enter();
1395                 th = (struct tcphdr *)((caddr_t)ip +
1396                                        (IP_VHL_HL(ip->ip_vhl) << 2));
1397                 cpu = tcp_addrcpu(faddr.s_addr, th->th_dport,
1398                                   ip->ip_src.s_addr, th->th_sport);
1399                 inp = in_pcblookup_hash(&tcbinfo[cpu], faddr, th->th_dport,
1400                                         ip->ip_src, th->th_sport, 0, NULL);
1401                 if ((inp != NULL) && (inp->inp_socket != NULL)) {
1402                         icmpseq = htonl(th->th_seq);
1403                         tp = intotcpcb(inp);
1404                         if (SEQ_GEQ(icmpseq, tp->snd_una) &&
1405                             SEQ_LT(icmpseq, tp->snd_max))
1406                                 (*notify)(inp, arg);
1407                 } else {
1408                         struct in_conninfo inc;
1409
1410                         inc.inc_fport = th->th_dport;
1411                         inc.inc_lport = th->th_sport;
1412                         inc.inc_faddr = faddr;
1413                         inc.inc_laddr = ip->ip_src;
1414 #ifdef INET6
1415                         inc.inc_isipv6 = 0;
1416 #endif
1417                         syncache_unreach(&inc, th);
1418                 }
1419                 crit_exit();
1420         } else {
1421                 struct netmsg_tcp_notify *nm;
1422
1423                 KKASSERT(&curthread->td_msgport == cpu_portfn(0));
1424                 nm = kmalloc(sizeof(*nm), M_LWKTMSG, M_INTWAIT);
1425                 netmsg_init(&nm->base, NULL, &netisr_afree_rport,
1426                             0, tcp_notifyall_oncpu);
1427                 nm->nm_faddr = faddr;
1428                 nm->nm_arg = arg;
1429                 nm->nm_notify = notify;
1430
1431                 lwkt_sendmsg(cpu_portfn(0), &nm->base.lmsg);
1432         }
1433 done:
1434         lwkt_replymsg(&msg->lmsg, 0);
1435 }
1436
1437 #ifdef INET6
1438
1439 void
1440 tcp6_ctlinput(netmsg_t msg)
1441 {
1442         int cmd = msg->ctlinput.nm_cmd;
1443         struct sockaddr *sa = msg->ctlinput.nm_arg;
1444         void *d = msg->ctlinput.nm_extra;
1445         struct tcphdr th;
1446         void (*notify) (struct inpcb *, int) = tcp_notify;
1447         struct ip6_hdr *ip6;
1448         struct mbuf *m;
1449         struct ip6ctlparam *ip6cp = NULL;
1450         const struct sockaddr_in6 *sa6_src = NULL;
1451         int off;
1452         struct tcp_portonly {
1453                 u_int16_t th_sport;
1454                 u_int16_t th_dport;
1455         } *thp;
1456         int arg;
1457
1458         if (sa->sa_family != AF_INET6 ||
1459             sa->sa_len != sizeof(struct sockaddr_in6)) {
1460                 goto out;
1461         }
1462
1463         arg = 0;
1464         if (cmd == PRC_QUENCH)
1465                 notify = tcp_quench;
1466         else if (cmd == PRC_MSGSIZE) {
1467                 struct ip6ctlparam *ip6cp = d;
1468                 struct icmp6_hdr *icmp6 = ip6cp->ip6c_icmp6;
1469
1470                 arg = ntohl(icmp6->icmp6_mtu);
1471                 notify = tcp_mtudisc;
1472         } else if (!PRC_IS_REDIRECT(cmd) &&
1473                  ((unsigned)cmd > PRC_NCMDS || inet6ctlerrmap[cmd] == 0)) {
1474                 goto out;
1475         }
1476
1477         /* if the parameter is from icmp6, decode it. */
1478         if (d != NULL) {
1479                 ip6cp = (struct ip6ctlparam *)d;
1480                 m = ip6cp->ip6c_m;
1481                 ip6 = ip6cp->ip6c_ip6;
1482                 off = ip6cp->ip6c_off;
1483                 sa6_src = ip6cp->ip6c_src;
1484         } else {
1485                 m = NULL;
1486                 ip6 = NULL;
1487                 off = 0;        /* fool gcc */
1488                 sa6_src = &sa6_any;
1489         }
1490
1491         if (ip6 != NULL) {
1492                 struct in_conninfo inc;
1493                 /*
1494                  * XXX: We assume that when IPV6 is non NULL,
1495                  * M and OFF are valid.
1496                  */
1497
1498                 /* check if we can safely examine src and dst ports */
1499                 if (m->m_pkthdr.len < off + sizeof *thp)
1500                         goto out;
1501
1502                 bzero(&th, sizeof th);
1503                 m_copydata(m, off, sizeof *thp, (caddr_t)&th);
1504
1505                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, th.th_dport,
1506                     (struct sockaddr *)ip6cp->ip6c_src,
1507                     th.th_sport, cmd, arg, notify);
1508
1509                 inc.inc_fport = th.th_dport;
1510                 inc.inc_lport = th.th_sport;
1511                 inc.inc6_faddr = ((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr;
1512                 inc.inc6_laddr = ip6cp->ip6c_src->sin6_addr;
1513                 inc.inc_isipv6 = 1;
1514                 syncache_unreach(&inc, &th);
1515         } else {
1516                 in6_pcbnotify(&tcbinfo[0].pcblisthead, sa, 0,
1517                     (const struct sockaddr *)sa6_src, 0, cmd, arg, notify);
1518         }
1519 out:
1520         lwkt_replymsg(&msg->ctlinput.base.lmsg, 0);
1521 }
1522
1523 #endif
1524
1525 /*
1526  * Following is where TCP initial sequence number generation occurs.
1527  *
1528  * There are two places where we must use initial sequence numbers:
1529  * 1.  In SYN-ACK packets.
1530  * 2.  In SYN packets.
1531  *
1532  * All ISNs for SYN-ACK packets are generated by the syncache.  See
1533  * tcp_syncache.c for details.
1534  *
1535  * The ISNs in SYN packets must be monotonic; TIME_WAIT recycling
1536  * depends on this property.  In addition, these ISNs should be
1537  * unguessable so as to prevent connection hijacking.  To satisfy
1538  * the requirements of this situation, the algorithm outlined in
1539  * RFC 1948 is used to generate sequence numbers.
1540  *
1541  * Implementation details:
1542  *
1543  * Time is based off the system timer, and is corrected so that it
1544  * increases by one megabyte per second.  This allows for proper
1545  * recycling on high speed LANs while still leaving over an hour
1546  * before rollover.
1547  *
1548  * net.inet.tcp.isn_reseed_interval controls the number of seconds
1549  * between seeding of isn_secret.  This is normally set to zero,
1550  * as reseeding should not be necessary.
1551  *
1552  */
1553
1554 #define ISN_BYTES_PER_SECOND 1048576
1555
1556 u_char isn_secret[32];
1557 int isn_last_reseed;
1558 MD5_CTX isn_ctx;
1559
1560 tcp_seq
1561 tcp_new_isn(struct tcpcb *tp)
1562 {
1563         u_int32_t md5_buffer[4];
1564         tcp_seq new_isn;
1565
1566         /* Seed if this is the first use, reseed if requested. */
1567         if ((isn_last_reseed == 0) || ((tcp_isn_reseed_interval > 0) &&
1568              (((u_int)isn_last_reseed + (u_int)tcp_isn_reseed_interval*hz)
1569                 < (u_int)ticks))) {
1570                 read_random_unlimited(&isn_secret, sizeof isn_secret);
1571                 isn_last_reseed = ticks;
1572         }
1573
1574         /* Compute the md5 hash and return the ISN. */
1575         MD5Init(&isn_ctx);
1576         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_fport, sizeof(u_short));
1577         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *)&tp->t_inpcb->inp_lport, sizeof(u_short));
1578 #ifdef INET6
1579         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) {
1580                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_faddr,
1581                           sizeof(struct in6_addr));
1582                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->in6p_laddr,
1583                           sizeof(struct in6_addr));
1584         } else
1585 #endif
1586         {
1587                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_faddr,
1588                           sizeof(struct in_addr));
1589                 MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &tp->t_inpcb->inp_laddr,
1590                           sizeof(struct in_addr));
1591         }
1592         MD5Update(&isn_ctx, (u_char *) &isn_secret, sizeof(isn_secret));
1593         MD5Final((u_char *) &md5_buffer, &isn_ctx);
1594         new_isn = (tcp_seq) md5_buffer[0];
1595         new_isn += ticks * (ISN_BYTES_PER_SECOND / hz);
1596         return (new_isn);
1597 }
1598
1599 /*
1600  * When a source quench is received, close congestion window
1601  * to one segment.  We will gradually open it again as we proceed.
1602  */
1603 void
1604 tcp_quench(struct inpcb *inp, int error)
1605 {
1606         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1607
1608         if (tp != NULL) {
1609                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1610                 tp->snd_wacked = 0;
1611         }
1612 }
1613
1614 /*
1615  * When a specific ICMP unreachable message is received and the
1616  * connection state is SYN-SENT, drop the connection.  This behavior
1617  * is controlled by the icmp_may_rst sysctl.
1618  */
1619 void
1620 tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *inp, int error)
1621 {
1622         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1623
1624         if ((tp != NULL) && (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT))
1625                 tcp_drop(tp, error);
1626 }
1627
1628 /*
1629  * When a `need fragmentation' ICMP is received, update our idea of the MSS
1630  * based on the new value in the route.  Also nudge TCP to send something,
1631  * since we know the packet we just sent was dropped.
1632  * This duplicates some code in the tcp_mss() function in tcp_input.c.
1633  */
1634 void
1635 tcp_mtudisc(struct inpcb *inp, int mtu)
1636 {
1637         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
1638         struct rtentry *rt;
1639         struct socket *so = inp->inp_socket;
1640         int maxopd, mss;
1641 #ifdef INET6
1642         boolean_t isipv6 = ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0);
1643 #else
1644         const boolean_t isipv6 = FALSE;
1645 #endif
1646
1647         if (tp == NULL)
1648                 return;
1649
1650         /*
1651          * If no MTU is provided in the ICMP message, use the
1652          * next lower likely value, as specified in RFC 1191.
1653          */
1654         if (mtu == 0) {
1655                 int oldmtu;
1656
1657                 oldmtu = tp->t_maxopd + 
1658                     (isipv6 ?
1659                      sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) :
1660                      sizeof(struct tcpiphdr));
1661                 mtu = ip_next_mtu(oldmtu, 0);
1662         }
1663
1664         if (isipv6)
1665                 rt = tcp_rtlookup6(&inp->inp_inc);
1666         else
1667                 rt = tcp_rtlookup(&inp->inp_inc);
1668         if (rt != NULL) {
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 (rt->rt_rmx.rmx_mssopt  && rt->rt_rmx.rmx_mssopt < maxopd)
1695                         maxopd = rt->rt_rmx.rmx_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         /* round down to multiple of MCLBYTES */
1712 #if     (MCLBYTES & (MCLBYTES - 1)) == 0    /* test if MCLBYTES power of 2 */
1713         if (mss > MCLBYTES)
1714                 mss &= ~(MCLBYTES - 1); 
1715 #else
1716         if (mss > MCLBYTES)
1717                 mss = (mss / MCLBYTES) * MCLBYTES;
1718 #endif
1719
1720         if (so->so_snd.ssb_hiwat < mss)
1721                 mss = so->so_snd.ssb_hiwat;
1722
1723         tp->t_maxseg = mss;
1724         tp->t_rtttime = 0;
1725         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
1726         tcp_output(tp);
1727         tcpstat.tcps_mturesent++;
1728 }
1729
1730 /*
1731  * Look-up the routing entry to the peer of this inpcb.  If no route
1732  * is found and it cannot be allocated the return NULL.  This routine
1733  * is called by TCP routines that access the rmx structure and by tcp_mss
1734  * to get the interface MTU.
1735  */
1736 struct rtentry *
1737 tcp_rtlookup(struct in_conninfo *inc)
1738 {
1739         struct route *ro = &inc->inc_route;
1740
1741         if (ro->ro_rt == NULL || !(ro->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1742                 /* No route yet, so try to acquire one */
1743                 if (inc->inc_faddr.s_addr != INADDR_ANY) {
1744                         /*
1745                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1746                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1747                          */
1748                         bzero(&ro->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in));
1749                         ro->ro_dst.sa_family = AF_INET;
1750                         ro->ro_dst.sa_len = sizeof(struct sockaddr_in);
1751                         ((struct sockaddr_in *) &ro->ro_dst)->sin_addr =
1752                             inc->inc_faddr;
1753                         rtalloc(ro);
1754                 }
1755         }
1756         return (ro->ro_rt);
1757 }
1758
1759 #ifdef INET6
1760 struct rtentry *
1761 tcp_rtlookup6(struct in_conninfo *inc)
1762 {
1763         struct route_in6 *ro6 = &inc->inc6_route;
1764
1765         if (ro6->ro_rt == NULL || !(ro6->ro_rt->rt_flags & RTF_UP)) {
1766                 /* No route yet, so try to acquire one */
1767                 if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inc->inc6_faddr)) {
1768                         /*
1769                          * unused portions of the structure MUST be zero'd
1770                          * out because rtalloc() treats it as opaque data
1771                          */
1772                         bzero(&ro6->ro_dst, sizeof(struct sockaddr_in6));
1773                         ro6->ro_dst.sin6_family = AF_INET6;
1774                         ro6->ro_dst.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
1775                         ro6->ro_dst.sin6_addr = inc->inc6_faddr;
1776                         rtalloc((struct route *)ro6);
1777                 }
1778         }
1779         return (ro6->ro_rt);
1780 }
1781 #endif
1782
1783 #ifdef IPSEC
1784 /* compute ESP/AH header size for TCP, including outer IP header. */
1785 size_t
1786 ipsec_hdrsiz_tcp(struct tcpcb *tp)
1787 {
1788         struct inpcb *inp;
1789         struct mbuf *m;
1790         size_t hdrsiz;
1791         struct ip *ip;
1792         struct tcphdr *th;
1793
1794         if ((tp == NULL) || ((inp = tp->t_inpcb) == NULL))
1795                 return (0);
1796         MGETHDR(m, MB_DONTWAIT, MT_DATA);
1797         if (!m)
1798                 return (0);
1799
1800 #ifdef INET6
1801         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6) {
1802                 struct ip6_hdr *ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1803
1804                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1805                 m->m_pkthdr.len = m->m_len =
1806                     sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
1807                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
1808                 hdrsiz = ipsec6_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1809         } else
1810 #endif
1811         {
1812                 ip = mtod(m, struct ip *);
1813                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1814                 m->m_pkthdr.len = m->m_len = sizeof(struct tcpiphdr);
1815                 tcp_fillheaders(tp, ip, th);
1816                 hdrsiz = ipsec4_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, inp);
1817         }
1818
1819         m_free(m);
1820         return (hdrsiz);
1821 }
1822 #endif
1823
1824 /*
1825  * TCP BANDWIDTH DELAY PRODUCT WINDOW LIMITING
1826  *
1827  * This code attempts to calculate the bandwidth-delay product as a
1828  * means of determining the optimal window size to maximize bandwidth,
1829  * minimize RTT, and avoid the over-allocation of buffers on interfaces and
1830  * routers.  This code also does a fairly good job keeping RTTs in check
1831  * across slow links like modems.  We implement an algorithm which is very
1832  * similar (but not meant to be) TCP/Vegas.  The code operates on the
1833  * transmitter side of a TCP connection and so only effects the transmit
1834  * side of the connection.
1835  *
1836  * BACKGROUND:  TCP makes no provision for the management of buffer space
1837  * at the end points or at the intermediate routers and switches.  A TCP
1838  * stream, whether using NewReno or not, will eventually buffer as
1839  * many packets as it is able and the only reason this typically works is
1840  * due to the fairly small default buffers made available for a connection
1841  * (typicaly 16K or 32K).  As machines use larger windows and/or window
1842  * scaling it is now fairly easy for even a single TCP connection to blow-out
1843  * all available buffer space not only on the local interface, but on
1844  * intermediate routers and switches as well.  NewReno makes a misguided
1845  * attempt to 'solve' this problem by waiting for an actual failure to occur,
1846  * then backing off, then steadily increasing the window again until another
1847  * failure occurs, ad-infinitum.  This results in terrible oscillation that
1848  * is only made worse as network loads increase and the idea of intentionally
1849  * blowing out network buffers is, frankly, a terrible way to manage network
1850  * resources.
1851  *
1852  * It is far better to limit the transmit window prior to the failure
1853  * condition being achieved.  There are two general ways to do this:  First
1854  * you can 'scan' through different transmit window sizes and locate the
1855  * point where the RTT stops increasing, indicating that you have filled the
1856  * pipe, then scan backwards until you note that RTT stops decreasing, then
1857  * repeat ad-infinitum.  This method works in principle but has severe
1858  * implementation issues due to RTT variances, timer granularity, and
1859  * instability in the algorithm which can lead to many false positives and
1860  * create oscillations as well as interact badly with other TCP streams
1861  * implementing the same algorithm.
1862  *
1863  * The second method is to limit the window to the bandwidth delay product
1864  * of the link.  This is the method we implement.  RTT variances and our
1865  * own manipulation of the congestion window, bwnd, can potentially
1866  * destabilize the algorithm.  For this reason we have to stabilize the
1867  * elements used to calculate the window.  We do this by using the minimum
1868  * observed RTT, the long term average of the observed bandwidth, and
1869  * by adding two segments worth of slop.  It isn't perfect but it is able
1870  * to react to changing conditions and gives us a very stable basis on
1871  * which to extend the algorithm.
1872  */
1873 void
1874 tcp_xmit_bandwidth_limit(struct tcpcb *tp, tcp_seq ack_seq)
1875 {
1876         u_long bw;
1877         u_long bwnd;
1878         int save_ticks;
1879         int delta_ticks;
1880
1881         /*
1882          * If inflight_enable is disabled in the middle of a tcp connection,
1883          * make sure snd_bwnd is effectively disabled.
1884          */
1885         if (!tcp_inflight_enable) {
1886                 tp->snd_bwnd = TCP_MAXWIN << TCP_MAX_WINSHIFT;
1887                 tp->snd_bandwidth = 0;
1888                 return;
1889         }
1890
1891         /*
1892          * Validate the delta time.  If a connection is new or has been idle
1893          * a long time we have to reset the bandwidth calculator.
1894          */
1895         save_ticks = ticks;
1896         delta_ticks = save_ticks - tp->t_bw_rtttime;
1897         if (tp->t_bw_rtttime == 0 || delta_ticks < 0 || delta_ticks > hz * 10) {
1898                 tp->t_bw_rtttime = ticks;
1899                 tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1900                 if (tp->snd_bandwidth == 0)
1901                         tp->snd_bandwidth = tcp_inflight_min;
1902                 return;
1903         }
1904         if (delta_ticks == 0)
1905                 return;
1906
1907         /*
1908          * Sanity check, plus ignore pure window update acks.
1909          */
1910         if ((int)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) <= 0)
1911                 return;
1912
1913         /*
1914          * Figure out the bandwidth.  Due to the tick granularity this
1915          * is a very rough number and it MUST be averaged over a fairly
1916          * long period of time.  XXX we need to take into account a link
1917          * that is not using all available bandwidth, but for now our
1918          * slop will ramp us up if this case occurs and the bandwidth later
1919          * increases.
1920          */
1921         bw = (int64_t)(ack_seq - tp->t_bw_rtseq) * hz / delta_ticks;
1922         tp->t_bw_rtttime = save_ticks;
1923         tp->t_bw_rtseq = ack_seq;
1924         bw = ((int64_t)tp->snd_bandwidth * 15 + bw) >> 4;
1925
1926         tp->snd_bandwidth = bw;
1927
1928         /*
1929          * Calculate the semi-static bandwidth delay product, plus two maximal
1930          * segments.  The additional slop puts us squarely in the sweet
1931          * spot and also handles the bandwidth run-up case.  Without the
1932          * slop we could be locking ourselves into a lower bandwidth.
1933          *
1934          * Situations Handled:
1935          *      (1) Prevents over-queueing of packets on LANs, especially on
1936          *          high speed LANs, allowing larger TCP buffers to be
1937          *          specified, and also does a good job preventing
1938          *          over-queueing of packets over choke points like modems
1939          *          (at least for the transmit side).
1940          *
1941          *      (2) Is able to handle changing network loads (bandwidth
1942          *          drops so bwnd drops, bandwidth increases so bwnd
1943          *          increases).
1944          *
1945          *      (3) Theoretically should stabilize in the face of multiple
1946          *          connections implementing the same algorithm (this may need
1947          *          a little work).
1948          *
1949          *      (4) Stability value (defaults to 20 = 2 maximal packets) can
1950          *          be adjusted with a sysctl but typically only needs to be on
1951          *          very slow connections.  A value no smaller then 5 should
1952          *          be used, but only reduce this default if you have no other
1953          *          choice.
1954          */
1955
1956 #define USERTT  ((tp->t_srtt + tp->t_rttbest) / 2)
1957         bwnd = (int64_t)bw * USERTT / (hz << TCP_RTT_SHIFT) +
1958                tcp_inflight_stab * (int)tp->t_maxseg / 10;
1959 #undef USERTT
1960
1961         if (tcp_inflight_debug > 0) {
1962                 static int ltime;
1963                 if ((u_int)(ticks - ltime) >= hz / tcp_inflight_debug) {
1964                         ltime = ticks;
1965                         kprintf("%p bw %ld rttbest %d srtt %d bwnd %ld\n",
1966                                 tp, bw, tp->t_rttbest, tp->t_srtt, bwnd);
1967                 }
1968         }
1969         if ((long)bwnd < tcp_inflight_min)
1970                 bwnd = tcp_inflight_min;
1971         if (bwnd > tcp_inflight_max)
1972                 bwnd = tcp_inflight_max;
1973         if ((long)bwnd < tp->t_maxseg * 2)
1974                 bwnd = tp->t_maxseg * 2;
1975         tp->snd_bwnd = bwnd;
1976 }
1977
1978 static void
1979 tcp_rmx_iwsegs(struct tcpcb *tp, u_long *maxsegs, u_long *capsegs)
1980 {
1981         struct rtentry *rt;
1982         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
1983 #ifdef INET6
1984         boolean_t isipv6 = ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) ? TRUE : FALSE);
1985 #else
1986         const boolean_t isipv6 = FALSE;
1987 #endif
1988
1989         /* XXX */
1990         if (tcp_iw_maxsegs < TCP_IW_MAXSEGS_DFLT)
1991                 tcp_iw_maxsegs = TCP_IW_MAXSEGS_DFLT;
1992         if (tcp_iw_capsegs < TCP_IW_CAPSEGS_DFLT)
1993                 tcp_iw_capsegs = TCP_IW_CAPSEGS_DFLT;
1994
1995         if (isipv6)
1996                 rt = tcp_rtlookup6(&inp->inp_inc);
1997         else
1998                 rt = tcp_rtlookup(&inp->inp_inc);
1999         if (rt == NULL ||
2000             rt->rt_rmx.rmx_iwmaxsegs < TCP_IW_MAXSEGS_DFLT ||
2001             rt->rt_rmx.rmx_iwcapsegs < TCP_IW_CAPSEGS_DFLT) {
2002                 *maxsegs = tcp_iw_maxsegs;
2003                 *capsegs = tcp_iw_capsegs;
2004                 return;
2005         }
2006         *maxsegs = rt->rt_rmx.rmx_iwmaxsegs;
2007         *capsegs = rt->rt_rmx.rmx_iwcapsegs;
2008 }
2009
2010 u_long
2011 tcp_initial_window(struct tcpcb *tp)
2012 {
2013         if (tcp_do_rfc3390) {
2014                 /*
2015                  * RFC3390:
2016                  * "If the SYN or SYN/ACK is lost, the initial window
2017                  *  used by a sender after a correctly transmitted SYN
2018                  *  MUST be one segment consisting of MSS bytes."
2019                  *
2020                  * However, we do something a little bit more aggressive
2021                  * then RFC3390 here:
2022                  * - Only if time spent in the SYN or SYN|ACK retransmition
2023                  *   >= 3 seconds, the IW is reduced.  We do this mainly
2024                  *   because when RFC3390 is published, the initial RTO is
2025                  *   still 3 seconds (the threshold we test here), while
2026                  *   after RFC6298, the initial RTO is 1 second.  This
2027                  *   behaviour probably still falls within the spirit of
2028                  *   RFC3390.
2029                  * - When IW is reduced, 2*MSS is used instead of 1*MSS.
2030                  *   Mainly to avoid sender and receiver deadlock until
2031                  *   delayed ACK timer expires.  And even RFC2581 does not
2032                  *   try to reduce IW upon SYN or SYN|ACK retransmition
2033                  *   timeout.
2034                  *
2035                  * See also:
2036                  * http://tools.ietf.org/html/draft-ietf-tcpm-initcwnd-03
2037                  */
2038                 if (tp->t_rxtsyn >= TCPTV_RTOBASE3) {
2039                         return (2 * tp->t_maxseg);
2040                 } else {
2041                         u_long maxsegs, capsegs;
2042
2043                         tcp_rmx_iwsegs(tp, &maxsegs, &capsegs);
2044                         return min(maxsegs * tp->t_maxseg,
2045                                    max(2 * tp->t_maxseg, capsegs * 1460));
2046                 }
2047         } else {
2048                 /*
2049                  * Even RFC2581 (back to 1999) allows 2*SMSS IW.
2050                  *
2051                  * Mainly to avoid sender and receiver deadlock
2052                  * until delayed ACK timer expires.
2053                  */
2054                 return (2 * tp->t_maxseg);
2055         }
2056 }
2057
2058 #ifdef TCP_SIGNATURE
2059 /*
2060  * Compute TCP-MD5 hash of a TCP segment. (RFC2385)
2061  *
2062  * We do this over ip, tcphdr, segment data, and the key in the SADB.
2063  * When called from tcp_input(), we can be sure that th_sum has been
2064  * zeroed out and verified already.
2065  *
2066  * Return 0 if successful, otherwise return -1.
2067  *
2068  * XXX The key is retrieved from the system's PF_KEY SADB, by keying a
2069  * search with the destination IP address, and a 'magic SPI' to be
2070  * determined by the application. This is hardcoded elsewhere to 1179
2071  * right now. Another branch of this code exists which uses the SPD to
2072  * specify per-application flows but it is unstable.
2073  */
2074 int
2075 tcpsignature_compute(
2076         struct mbuf *m,         /* mbuf chain */
2077         int len,                /* length of TCP data */
2078         int optlen,             /* length of TCP options */
2079         u_char *buf,            /* storage for MD5 digest */
2080         u_int direction)        /* direction of flow */
2081 {
2082         struct ippseudo ippseudo;
2083         MD5_CTX ctx;
2084         int doff;
2085         struct ip *ip;
2086         struct ipovly *ipovly;
2087         struct secasvar *sav;
2088         struct tcphdr *th;
2089 #ifdef INET6
2090         struct ip6_hdr *ip6;
2091         struct in6_addr in6;
2092         uint32_t plen;
2093         uint16_t nhdr;
2094 #endif /* INET6 */
2095         u_short savecsum;
2096
2097         KASSERT(m != NULL, ("passed NULL mbuf. Game over."));
2098         KASSERT(buf != NULL, ("passed NULL storage pointer for MD5 signature"));
2099         /*
2100          * Extract the destination from the IP header in the mbuf.
2101          */
2102         ip = mtod(m, struct ip *);
2103 #ifdef INET6
2104         ip6 = NULL;     /* Make the compiler happy. */
2105 #endif /* INET6 */
2106         /*
2107          * Look up an SADB entry which matches the address found in
2108          * the segment.
2109          */
2110         switch (IP_VHL_V(ip->ip_vhl)) {
2111         case IPVERSION:
2112                 sav = key_allocsa(AF_INET, (caddr_t)&ip->ip_src, (caddr_t)&ip->ip_dst,
2113                                 IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
2114                 break;
2115 #ifdef INET6
2116         case (IPV6_VERSION >> 4):
2117                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
2118                 sav = key_allocsa(AF_INET6, (caddr_t)&ip6->ip6_src, (caddr_t)&ip6->ip6_dst,
2119                                 IPPROTO_TCP, htonl(TCP_SIG_SPI));
2120                 break;
2121 #endif /* INET6 */
2122         default:
2123                 return (EINVAL);
2124                 /* NOTREACHED */
2125                 break;
2126         }
2127         if (sav == NULL) {
2128                 kprintf("%s: SADB lookup failed\n", __func__);
2129                 return (EINVAL);
2130         }
2131         MD5Init(&ctx);
2132
2133         /*
2134          * Step 1: Update MD5 hash with IP pseudo-header.
2135          *
2136          * XXX The ippseudo header MUST be digested in network byte order,
2137          * or else we'll fail the regression test. Assume all fields we've
2138          * been doing arithmetic on have been in host byte order.
2139          * XXX One cannot depend on ipovly->ih_len here. When called from
2140          * tcp_output(), the underlying ip_len member has not yet been set.
2141          */
2142         switch (IP_VHL_V(ip->ip_vhl)) {
2143         case IPVERSION:
2144                 ipovly = (struct ipovly *)ip;
2145                 ippseudo.ippseudo_src = ipovly->ih_src;
2146                 ippseudo.ippseudo_dst = ipovly->ih_dst;
2147                 ippseudo.ippseudo_pad = 0;
2148                 ippseudo.ippseudo_p = IPPROTO_TCP;
2149                 ippseudo.ippseudo_len = htons(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
2150                 MD5Update(&ctx, (char *)&ippseudo, sizeof(struct ippseudo));
2151                 th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip + sizeof(struct ip));
2152                 doff = sizeof(struct ip) + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
2153                 break;
2154 #ifdef INET6
2155         /*
2156          * RFC 2385, 2.0  Proposal
2157          * For IPv6, the pseudo-header is as described in RFC 2460, namely the
2158          * 128-bit source IPv6 address, 128-bit destination IPv6 address, zero-
2159          * extended next header value (to form 32 bits), and 32-bit segment
2160          * length.
2161          * Note: Upper-Layer Packet Length comes before Next Header.
2162          */
2163         case (IPV6_VERSION >> 4):
2164                 in6 = ip6->ip6_src;
2165                 in6_clearscope(&in6);
2166                 MD5Update(&ctx, (char *)&in6, sizeof(struct in6_addr));
2167                 in6 = ip6->ip6_dst;
2168                 in6_clearscope(&in6);
2169                 MD5Update(&ctx, (char *)&in6, sizeof(struct in6_addr));
2170                 plen = htonl(len + sizeof(struct tcphdr) + optlen);
2171                 MD5Update(&ctx, (char *)&plen, sizeof(uint32_t));
2172                 nhdr = 0;
2173                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2174                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2175                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2176                 nhdr = IPPROTO_TCP;
2177                 MD5Update(&ctx, (char *)&nhdr, sizeof(uint8_t));
2178                 th = (struct tcphdr *)((u_char *)ip6 + sizeof(struct ip6_hdr));
2179                 doff = sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr) + optlen;
2180                 break;
2181 #endif /* INET6 */
2182         default:
2183                 return (EINVAL);
2184                 /* NOTREACHED */
2185                 break;
2186         }
2187         /*
2188          * Step 2: Update MD5 hash with TCP header, excluding options.
2189          * The TCP checksum must be set to zero.
2190          */
2191         savecsum = th->th_sum;
2192         th->th_sum = 0;
2193         MD5Update(&ctx, (char *)th, sizeof(struct tcphdr));
2194         th->th_sum = savecsum;
2195         /*
2196          * Step 3: Update MD5 hash with TCP segment data.
2197          *         Use m_apply() to avoid an early m_pullup().
2198          */
2199         if (len > 0)
2200                 m_apply(m, doff, len, tcpsignature_apply, &ctx);
2201         /*
2202          * Step 4: Update MD5 hash with shared secret.
2203          */
2204         MD5Update(&ctx, _KEYBUF(sav->key_auth), _KEYLEN(sav->key_auth));
2205         MD5Final(buf, &ctx);
2206         key_sa_recordxfer(sav, m);
2207         key_freesav(sav);
2208         return (0);
2209 }
2210
2211 int
2212 tcpsignature_apply(void *fstate, void *data, unsigned int len)
2213 {
2214
2215         MD5Update((MD5_CTX *)fstate, (unsigned char *)data, len);
2216         return (0);
2217 }
2218 #endif /* TCP_SIGNATURE */