sys/netinet/in_pcb.h

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1982, 1986, 1990, 1993
   5  *      The Regents of the University of California.
   6  * Copyright (c) 2010-2011 Juniper Networks, Inc.
   7  * All rights reserved.
   8  *
   9  * Portions of this software were developed by Robert N. M. Watson under
  10  * contract to Juniper Networks, Inc.
  11  *
  12  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  13  * modification, are permitted provided that the following conditions
  14  * are met:
  15  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  17  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  19  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  20  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  21  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  22  *    without specific prior written permission.
  23  *
  24  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  25  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  26  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  27  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  28  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  29  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  30  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  31  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  32  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  33  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  34  * SUCH DAMAGE.
  35  *
  36  *      @(#)in_pcb.h    8.1 (Berkeley) 6/10/93
  37  * $FreeBSD$
  38  */
  39
  40 #ifndef _NETINET_IN_PCB_H_
  41 #define _NETINET_IN_PCB_H_
  42
  43 #include <sys/queue.h>
  44 #include <sys/epoch.h>
  45 #include <sys/_lock.h>
  46 #include <sys/_mutex.h>
  47 #include <sys/_rwlock.h>
  48 #include <net/route.h>
  49
  50 #ifdef _KERNEL
  51 #include <sys/lock.h>
  52 #include <sys/proc.h>
  53 #include <sys/rwlock.h>
  54 #include <sys/smr.h>
  55 #include <sys/sysctl.h>
  56 #include <net/vnet.h>
  57 #include <vm/uma.h>
  58 #endif
  59 #include <sys/ck.h>
  60
  61 /*
  62  * struct inpcb is the common protocol control block structure used in most
  63  * IP transport protocols.
  64  *
  65  * Pointers to local and foreign host table entries, local and foreign socket
  66  * numbers, and pointers up (to a socket structure) and down (to a
  67  * protocol-specific control block) are stored here.
  68  */
  69 CK_LIST_HEAD(inpcbhead, inpcb);
  70 CK_LIST_HEAD(inpcbporthead, inpcbport);
  71 CK_LIST_HEAD(inpcblbgrouphead, inpcblbgroup);
  72 typedef uint64_t        inp_gen_t;
  73
  74 /*
  75  * PCB with AF_INET6 null bind'ed laddr can receive AF_INET input packet.
  76  * So, AF_INET6 null laddr is also used as AF_INET null laddr, by utilizing
  77  * the following structure.  This requires padding always be zeroed out,
  78  * which is done right after inpcb allocation and stays through its lifetime.
  79  */
  80 struct in_addr_4in6 {
  81         u_int32_t       ia46_pad32[3];
  82         struct  in_addr ia46_addr4;
  83 };
  84
  85 union in_dependaddr {
  86         struct in_addr_4in6 id46_addr;
  87         struct in6_addr id6_addr;
  88 };
  89
  90 /*
  91  * NOTE: ipv6 addrs should be 64-bit aligned, per RFC 2553.  in_conninfo has
  92  * some extra padding to accomplish this.
  93  * NOTE 2: tcp_syncache.c uses first 5 32-bit words, which identify fport,
  94  * lport, faddr to generate hash, so these fields shouldn't be moved.
  95  */
  96 struct in_endpoints {
  97         u_int16_t       ie_fport;               /* foreign port */
  98         u_int16_t       ie_lport;               /* local port */
  99         /* protocol dependent part, local and foreign addr */
 100         union in_dependaddr ie_dependfaddr;     /* foreign host table entry */
 101         union in_dependaddr ie_dependladdr;     /* local host table entry */
 102 #define ie_faddr        ie_dependfaddr.id46_addr.ia46_addr4
 103 #define ie_laddr        ie_dependladdr.id46_addr.ia46_addr4
 104 #define ie6_faddr       ie_dependfaddr.id6_addr
 105 #define ie6_laddr       ie_dependladdr.id6_addr
 106         u_int32_t       ie6_zoneid;             /* scope zone id */
 107 };
 108
 109 /*
 110  * XXX The defines for inc_* are hacks and should be changed to direct
 111  * references.
 112  */
 113 struct in_conninfo {
 114         u_int8_t        inc_flags;
 115         u_int8_t        inc_len;
 116         u_int16_t       inc_fibnum;     /* XXX was pad, 16 bits is plenty */
 117         /* protocol dependent part */
 118         struct  in_endpoints inc_ie;
 119 };
 120
 121 /*
 122  * Flags for inc_flags.
 123  */
 124 #define INC_ISIPV6      0x01
 125 #define INC_IPV6MINMTU  0x02
 126
 127 #define inc_fport       inc_ie.ie_fport
 128 #define inc_lport       inc_ie.ie_lport
 129 #define inc_faddr       inc_ie.ie_faddr
 130 #define inc_laddr       inc_ie.ie_laddr
 131 #define inc6_faddr      inc_ie.ie6_faddr
 132 #define inc6_laddr      inc_ie.ie6_laddr
 133 #define inc6_zoneid     inc_ie.ie6_zoneid
 134
 135 #if defined(_KERNEL) || defined(_WANT_INPCB)
 136 /*
 137  * struct inpcb captures the network layer state for TCP, UDP, and raw IPv4 and
 138  * IPv6 sockets.  In the case of TCP and UDP, further per-connection state is
 139  * hung off of inp_ppcb most of the time.  Almost all fields of struct inpcb
 140  * are static after creation or protected by a per-inpcb rwlock, inp_lock.
 141  *
 142  * A inpcb database is indexed by addresses/ports hash as well as list of
 143  * all pcbs that belong to a certain proto. Database lookups or list traversals
 144  * are be performed inside SMR section. Once desired PCB is found its own
 145  * lock is to be obtained and SMR section exited.
 146  *
 147  * Key:
 148  * (b) - Protected by the hpts lock.
 149  * (c) - Constant after initialization
 150  * (e) - Protected by the SMR section
 151  * (i) - Protected by the inpcb lock
 152  * (p) - Protected by the pcbinfo lock for the inpcb
 153  * (h) - Protected by the pcbhash lock for the inpcb
 154  * (s) - Protected by another subsystem's locks
 155  * (x) - Undefined locking
 156  *
 157  * Notes on the tcp_hpts:
 158  *
 159  * First Hpts lock order is
 160  * 1) INP_WLOCK()
 161  * 2) HPTS_LOCK() i.e. hpts->pmtx
 162  *
 163  * To insert a TCB on the hpts you *must* be holding the INP_WLOCK().
 164  * You may check the inp->inp_in_hpts flag without the hpts lock.
 165  * The hpts is the only one that will clear this flag holding
 166  * only the hpts lock. This means that in your tcp_output()
 167  * routine when you test for the inp_in_hpts flag to be 1
 168  * it may be transitioning to 0 (by the hpts).
 169  * That's ok since that will just mean an extra call to tcp_output
 170  * that most likely will find the call you executed
 171  * (when the mis-match occurred) will have put the TCB back
 172  * on the hpts and it will return. If your
 173  * call did not add the inp back to the hpts then you will either
 174  * over-send or the cwnd will block you from sending more.
 175  *
 176  * Note you should also be holding the INP_WLOCK() when you
 177  * call the remove from the hpts as well. Though usually
 178  * you are either doing this from a timer, where you need and have
 179  * the INP_WLOCK() or from destroying your TCB where again
 180  * you should already have the INP_WLOCK().
 181  *
 182  * The inp_hpts_cpu, inp_hpts_cpu_set, inp_input_cpu and
 183  * inp_input_cpu_set fields are controlled completely by
 184  * the hpts. Do not ever set these. The inp_hpts_cpu_set
 185  * and inp_input_cpu_set fields indicate if the hpts has
 186  * setup the respective cpu field. It is advised if this
 187  * field is 0, to enqueue the packet with the appropriate
 188  * hpts_immediate() call. If the _set field is 1, then
 189  * you may compare the inp_*_cpu field to the curcpu and
 190  * may want to again insert onto the hpts if these fields
 191  * are not equal (i.e. you are not on the expected CPU).
 192  *
 193  * A note on inp_hpts_calls and inp_input_calls, these
 194  * flags are set when the hpts calls either the output
 195  * or do_segment routines respectively. If the routine
 196  * being called wants to use this, then it needs to
 197  * clear the flag before returning. The hpts will not
 198  * clear the flag. The flags can be used to tell if
 199  * the hpts is the function calling the respective
 200  * routine.
 201  *
 202  * A few other notes:
 203  *
 204  * When a read lock is held, stability of the field is guaranteed; to write
 205  * to a field, a write lock must generally be held.
 206  *
 207  * netinet/netinet6-layer code should not assume that the inp_socket pointer
 208  * is safe to dereference without inp_lock being held, there may be
 209  * close(2)-related races.
 210  *
 211  * The inp_vflag field is overloaded, and would otherwise ideally be (c).
 212  */
 213 struct icmp6_filter;
 214 struct inpcbpolicy;
 215 struct m_snd_tag;
 216 struct inpcb {
 217         /* Cache line #1 (amd64) */
 218         CK_LIST_ENTRY(inpcb) inp_hash;  /* (w:h/r:e)  hash list */
 219         struct rwlock   inp_lock;
 220         /* Cache line #2 (amd64) */
 221 #define inp_start_zero  inp_hpts
 222 #define inp_zero_size   (sizeof(struct inpcb) - \
 223                             offsetof(struct inpcb, inp_start_zero))
 224         TAILQ_ENTRY(inpcb) inp_hpts;    /* pacing out queue next lock(b) */
 225         uint32_t inp_hpts_gencnt;       /* XXXGL */
 226         uint32_t inp_hpts_request;      /* Current hpts request, zero if
 227                                          * fits in the pacing window (i&b). */
 228         /*
 229          * Note the next fields are protected by a
 230          * different lock (hpts-lock). This means that
 231          * they must correspond in size to the smallest
 232          * protectable bit field (uint8_t on x86, and
 233          * other platfomrs potentially uint32_t?). Also
 234          * since CPU switches can occur at different times the two
 235          * fields can *not* be collapsed into a signal bit field.
 236          */
 237 #if defined(__amd64__) || defined(__i386__)
 238         uint8_t inp_in_hpts; /* on output hpts (lock b) */
 239 #else
 240         uint32_t inp_in_hpts; /* on output hpts (lock b) */
 241 #endif
 242         volatile uint16_t  inp_hpts_cpu; /* Lock (i) */
 243         volatile uint16_t  inp_irq_cpu; /* Set by LRO in behalf of or the driver */
 244         u_int   inp_refcount;           /* (i) refcount */
 245         int     inp_flags;              /* (i) generic IP/datagram flags */
 246         int     inp_flags2;             /* (i) generic IP/datagram flags #2*/
 247         uint8_t inp_hpts_cpu_set :1,  /* on output hpts (i) */
 248                          inp_hpts_calls :1,     /* (i) from output hpts */
 249                          inp_irq_cpu_set :1,    /* (i) from LRO/Driver */
 250                          inp_spare_bits2 : 3;
 251         uint8_t inp_numa_domain;        /* numa domain */
 252         void    *inp_ppcb;              /* (i) pointer to per-protocol pcb */
 253         struct  socket *inp_socket;     /* (i) back pointer to socket */
 254         int32_t          inp_hptsslot;  /* Hpts wheel slot this tcb is Lock(i&b) */
 255         uint32_t         inp_hpts_drop_reas;    /* reason we are dropping the PCB (lock i&b) */
 256         struct  inpcbinfo *inp_pcbinfo; /* (c) PCB list info */
 257         struct  ucred   *inp_cred;      /* (c) cache of socket cred */
 258         u_int32_t inp_flow;             /* (i) IPv6 flow information */
 259         u_char  inp_vflag;              /* (i) IP version flag (v4/v6) */
 260         u_char  inp_ip_ttl;             /* (i) time to live proto */
 261         u_char  inp_ip_p;               /* (c) protocol proto */
 262         u_char  inp_ip_minttl;          /* (i) minimum TTL or drop */
 263         uint32_t inp_flowid;            /* (x) flow id / queue id */
 264         struct m_snd_tag *inp_snd_tag;  /* (i) send tag for outgoing mbufs */
 265         uint32_t inp_flowtype;          /* (x) M_HASHTYPE value */
 266         uint32_t inp_rss_listen_bucket; /* (x) overridden RSS listen bucket */
 267
 268         /* Local and foreign ports, local and foreign addr. */
 269         struct  in_conninfo inp_inc;    /* (i) list for PCB's local port */
 270
 271         /* MAC and IPSEC policy information. */
 272         struct  label *inp_label;       /* (i) MAC label */
 273         struct  inpcbpolicy *inp_sp;    /* (s) for IPSEC */
 274
 275         /* Protocol-dependent part; options. */
 276         struct {
 277                 u_char  inp_ip_tos;             /* (i) type of service proto */
 278                 struct mbuf             *inp_options;   /* (i) IP options */
 279                 struct ip_moptions      *inp_moptions;  /* (i) mcast options */
 280         };
 281         struct {
 282                 /* (i) IP options */
 283                 struct mbuf             *in6p_options;
 284                 /* (i) IP6 options for outgoing packets */
 285                 struct ip6_pktopts      *in6p_outputopts;
 286                 /* (i) IP multicast options */
 287                 struct ip6_moptions     *in6p_moptions;
 288                 /* (i) ICMPv6 code type filter */
 289                 struct icmp6_filter     *in6p_icmp6filt;
 290                 /* (i) IPV6_CHECKSUM setsockopt */
 291                 int     in6p_cksum;
 292                 short   in6p_hops;
 293         };
 294         CK_LIST_ENTRY(inpcb) inp_portlist;      /* (r:e/w:h) port list */
 295         struct  inpcbport *inp_phd;     /* (r:e/w:h) head of this list */
 296         inp_gen_t       inp_gencnt;     /* (c) generation count */
 297         void            *spare_ptr;     /* Spare pointer. */
 298         rt_gen_t        inp_rt_cookie;  /* generation for route entry */
 299         union {                         /* cached L3 information */
 300                 struct route inp_route;
 301                 struct route_in6 inp_route6;
 302         };
 303         CK_LIST_ENTRY(inpcb) inp_list;  /* (r:e/w:p) all PCBs for proto */
 304 };
 305 #endif  /* _KERNEL */
 306
 307 #define inp_fport       inp_inc.inc_fport
 308 #define inp_lport       inp_inc.inc_lport
 309 #define inp_faddr       inp_inc.inc_faddr
 310 #define inp_laddr       inp_inc.inc_laddr
 311
 312 #define in6p_faddr      inp_inc.inc6_faddr
 313 #define in6p_laddr      inp_inc.inc6_laddr
 314 #define in6p_zoneid     inp_inc.inc6_zoneid
 315
 316 #define inp_vnet        inp_pcbinfo->ipi_vnet
 317
 318 /*
 319  * The range of the generation count, as used in this implementation, is 9e19.
 320  * We would have to create 300 billion connections per second for this number
 321  * to roll over in a year.  This seems sufficiently unlikely that we simply
 322  * don't concern ourselves with that possibility.
 323  */
 324
 325 /*
 326  * Interface exported to userland by various protocols which use inpcbs.  Hack
 327  * alert -- only define if struct xsocket is in scope.
 328  * Fields prefixed with "xi_" are unique to this structure, and the rest
 329  * match fields in the struct inpcb, to ease coding and porting.
 330  *
 331  * Legend:
 332  * (s) - used by userland utilities in src
 333  * (p) - used by utilities in ports
 334  * (3) - is known to be used by third party software not in ports
 335  * (n) - no known usage
 336  */
 337 #ifdef _SYS_SOCKETVAR_H_
 338 struct xinpcb {
 339         ksize_t         xi_len;                 /* length of this structure */
 340         struct xsocket  xi_socket;              /* (s,p) */
 341         struct in_conninfo inp_inc;             /* (s,p) */
 342         uint64_t        inp_gencnt;             /* (s,p) */
 343         kvaddr_t        inp_ppcb;               /* (s) netstat(1) */
 344         int64_t         inp_spare64[4];
 345         uint32_t        inp_flow;               /* (s) */
 346         uint32_t        inp_flowid;             /* (s) */
 347         uint32_t        inp_flowtype;           /* (s) */
 348         int32_t         inp_flags;              /* (s,p) */
 349         int32_t         inp_flags2;             /* (s) */
 350         int32_t         inp_rss_listen_bucket;  /* (n) */
 351         int32_t         in6p_cksum;             /* (n) */
 352         int32_t         inp_spare32[4];
 353         uint16_t        in6p_hops;              /* (n) */
 354         uint8_t         inp_ip_tos;             /* (n) */
 355         int8_t          pad8;
 356         uint8_t         inp_vflag;              /* (s,p) */
 357         uint8_t         inp_ip_ttl;             /* (n) */
 358         uint8_t         inp_ip_p;               /* (n) */
 359         uint8_t         inp_ip_minttl;          /* (n) */
 360         int8_t          inp_spare8[4];
 361 } __aligned(8);
 362
 363 struct xinpgen {
 364         ksize_t xig_len;        /* length of this structure */
 365         u_int           xig_count;      /* number of PCBs at this time */
 366         uint32_t        _xig_spare32;
 367         inp_gen_t       xig_gen;        /* generation count at this time */
 368         so_gen_t        xig_sogen;      /* socket generation count this time */
 369         uint64_t        _xig_spare64[4];
 370 } __aligned(8);
 371
 372 struct sockopt_parameters {
 373         struct in_conninfo sop_inc;
 374         uint64_t sop_id;
 375         int sop_level;
 376         int sop_optname;
 377         char sop_optval[];
 378 };
 379
 380 #ifdef  _KERNEL
 381 int     sysctl_setsockopt(SYSCTL_HANDLER_ARGS, struct inpcbinfo *pcbinfo,
 382             int (*ctloutput_set)(struct inpcb *, struct sockopt *));
 383 void    in_pcbtoxinpcb(const struct inpcb *, struct xinpcb *);
 384 #endif
 385 #endif /* _SYS_SOCKETVAR_H_ */
 386
 387 #ifdef _KERNEL
 388 /*
 389  * Per-VNET pcb database for each high-level protocol (UDP, TCP, ...) in both
 390  * IPv4 and IPv6.
 391  *
 392  * The pcbs are protected with SMR section and thus all lists in inpcbinfo
 393  * are CK-lists.  Locking is required to insert a pcb into database. Two
 394  * locks are provided: one for the hash and one for the global list of pcbs,
 395  * as well as overall count and generation count.
 396  *
 397  * Locking key:
 398  *
 399  * (c) Constant or nearly constant after initialisation
 400  * (e) Protected by SMR section
 401  * (g) Locked by ipi_lock
 402  * (h) Locked by ipi_hash_lock
 403  */
 404 struct inpcbinfo {
 405         /*
 406          * Global lock protecting inpcb list modification
 407          */
 408         struct mtx               ipi_lock;
 409         struct inpcbhead         ipi_listhead;          /* (r:e/w:g) */
 410         u_int                    ipi_count;             /* (g) */
 411
 412         /*
 413          * Generation count -- incremented each time a connection is allocated
 414          * or freed.
 415          */
 416         u_quad_t                 ipi_gencnt;            /* (g) */
 417
 418         /*
 419          * Fields associated with port lookup and allocation.
 420          */
 421         u_short                  ipi_lastport;          /* (h) */
 422         u_short                  ipi_lastlow;           /* (h) */
 423         u_short                  ipi_lasthi;            /* (h) */
 424
 425         /*
 426          * UMA zone from which inpcbs are allocated for this protocol.
 427          */
 428         uma_zone_t               ipi_zone;              /* (c) */
 429         uma_zone_t               ipi_portzone;          /* (c) */
 430         smr_t                    ipi_smr;               /* (c) */
 431
 432         /*
 433          * Global hash of inpcbs, hashed by local and foreign addresses and
 434          * port numbers.
 435          */
 436         struct mtx               ipi_hash_lock;
 437         struct inpcbhead        *ipi_hashbase;          /* (r:e/w:h) */
 438         u_long                   ipi_hashmask;          /* (c) */
 439
 440         /*
 441          * Global hash of inpcbs, hashed by only local port number.
 442          */
 443         struct inpcbporthead    *ipi_porthashbase;      /* (h) */
 444         u_long                   ipi_porthashmask;      /* (h) */
 445
 446         /*
 447          * Load balance groups used for the SO_REUSEPORT_LB option,
 448          * hashed by local port.
 449          */
 450         struct  inpcblbgrouphead *ipi_lbgrouphashbase;  /* (r:e/w:h) */
 451         u_long                   ipi_lbgrouphashmask;   /* (h) */
 452
 453         /*
 454          * Pointer to network stack instance
 455          */
 456         struct vnet             *ipi_vnet;              /* (c) */
 457 };
 458
 459 /*
 460  * Global allocation storage for each high-level protocol (UDP, TCP, ...).
 461  * Each corresponding per-VNET inpcbinfo points into this one.
 462  */
 463 struct inpcbstorage {
 464         uma_zone_t      ips_zone;
 465         uma_zone_t      ips_portzone;
 466         uma_init        ips_pcbinit;
 467         const char *    ips_zone_name;
 468         const char *    ips_portzone_name;
 469         const char *    ips_infolock_name;
 470         const char *    ips_hashlock_name;
 471 };
 472
 473 #define INPCBSTORAGE_DEFINE(prot, lname, zname, iname, hname)           \
 474 static int                                                              \
 475 prot##_inpcb_init(void *mem, int size __unused, int flags __unused)     \
 476 {                                                                       \
 477         struct inpcb *inp = mem;                                        \
 478                                                                         \
 479         rw_init_flags(&inp->inp_lock, lname, RW_RECURSE | RW_DUPOK);    \
 480         return (0);                                                     \
 481 }                                                                       \
 482 static struct inpcbstorage prot = {                                     \
 483         .ips_pcbinit = prot##_inpcb_init,                               \
 484         .ips_zone_name = zname,                                         \
 485         .ips_portzone_name = zname " ports",                            \
 486         .ips_infolock_name = iname,                                     \
 487         .ips_hashlock_name = hname,                                     \
 488 };                                                                      \
 489 SYSINIT(prot##_inpcbstorage_init, SI_SUB_PROTO_DOMAIN,                  \
 490     SI_ORDER_SECOND, in_pcbstorage_init, &prot);                        \
 491 SYSUNINIT(prot##_inpcbstorage_uninit, SI_SUB_PROTO_DOMAIN,              \
 492     SI_ORDER_SECOND, in_pcbstorage_destroy, &prot)
 493
 494 /*
 495  * Load balance groups used for the SO_REUSEPORT_LB socket option. Each group
 496  * (or unique address:port combination) can be re-used at most
 497  * INPCBLBGROUP_SIZMAX (256) times. The inpcbs are stored in il_inp which
 498  * is dynamically resized as processes bind/unbind to that specific group.
 499  */
 500 struct inpcblbgroup {
 501         CK_LIST_ENTRY(inpcblbgroup) il_list;
 502         struct epoch_context il_epoch_ctx;
 503         struct ucred    *il_cred;
 504         uint16_t        il_lport;                       /* (c) */
 505         u_char          il_vflag;                       /* (c) */
 506         uint8_t         il_numa_domain;
 507         uint32_t        il_pad2;
 508         union in_dependaddr il_dependladdr;             /* (c) */
 509 #define il_laddr        il_dependladdr.id46_addr.ia46_addr4
 510 #define il6_laddr       il_dependladdr.id6_addr
 511         uint32_t        il_inpsiz; /* max count in il_inp[] (h) */
 512         uint32_t        il_inpcnt; /* cur count in il_inp[] (h) */
 513         struct inpcb    *il_inp[];                      /* (h) */
 514 };
 515
 516 #define INP_LOCK_DESTROY(inp)   rw_destroy(&(inp)->inp_lock)
 517 #define INP_RLOCK(inp)          rw_rlock(&(inp)->inp_lock)
 518 #define INP_WLOCK(inp)          rw_wlock(&(inp)->inp_lock)
 519 #define INP_TRY_RLOCK(inp)      rw_try_rlock(&(inp)->inp_lock)
 520 #define INP_TRY_WLOCK(inp)      rw_try_wlock(&(inp)->inp_lock)
 521 #define INP_RUNLOCK(inp)        rw_runlock(&(inp)->inp_lock)
 522 #define INP_WUNLOCK(inp)        rw_wunlock(&(inp)->inp_lock)
 523 #define INP_UNLOCK(inp)         rw_unlock(&(inp)->inp_lock)
 524 #define INP_TRY_UPGRADE(inp)    rw_try_upgrade(&(inp)->inp_lock)
 525 #define INP_DOWNGRADE(inp)      rw_downgrade(&(inp)->inp_lock)
 526 #define INP_WLOCKED(inp)        rw_wowned(&(inp)->inp_lock)
 527 #define INP_LOCK_ASSERT(inp)    rw_assert(&(inp)->inp_lock, RA_LOCKED)
 528 #define INP_RLOCK_ASSERT(inp)   rw_assert(&(inp)->inp_lock, RA_RLOCKED)
 529 #define INP_WLOCK_ASSERT(inp)   rw_assert(&(inp)->inp_lock, RA_WLOCKED)
 530 #define INP_UNLOCK_ASSERT(inp)  rw_assert(&(inp)->inp_lock, RA_UNLOCKED)
 531
 532 /*
 533  * These locking functions are for inpcb consumers outside of sys/netinet,
 534  * more specifically, they were added for the benefit of TOE drivers. The
 535  * macros are reserved for use by the stack.
 536  */
 537 void inp_wlock(struct inpcb *);
 538 void inp_wunlock(struct inpcb *);
 539 void inp_rlock(struct inpcb *);
 540 void inp_runlock(struct inpcb *);
 541
 542 #ifdef INVARIANT_SUPPORT
 543 void inp_lock_assert(struct inpcb *);
 544 void inp_unlock_assert(struct inpcb *);
 545 #else
 546 #define inp_lock_assert(inp)    do {} while (0)
 547 #define inp_unlock_assert(inp)  do {} while (0)
 548 #endif
 549
 550 void    inp_apply_all(struct inpcbinfo *, void (*func)(struct inpcb *, void *),
 551             void *arg);
 552 int     inp_ip_tos_get(const struct inpcb *inp);
 553 void    inp_ip_tos_set(struct inpcb *inp, int val);
 554 struct socket *
 555         inp_inpcbtosocket(struct inpcb *inp);
 556 struct tcpcb *
 557         inp_inpcbtotcpcb(struct inpcb *inp);
 558 void    inp_4tuple_get(struct inpcb *inp, uint32_t *laddr, uint16_t *lp,
 559                 uint32_t *faddr, uint16_t *fp);
 560 int     inp_so_options(const struct inpcb *inp);
 561
 562 #endif /* _KERNEL */
 563
 564 #define INP_INFO_WLOCK(ipi)     mtx_lock(&(ipi)->ipi_lock)
 565 #define INP_INFO_WLOCKED(ipi)   mtx_owned(&(ipi)->ipi_lock)
 566 #define INP_INFO_WUNLOCK(ipi)   mtx_unlock(&(ipi)->ipi_lock)
 567 #define INP_INFO_LOCK_ASSERT(ipi)       MPASS(SMR_ENTERED((ipi)->ipi_smr) || \
 568                                         mtx_owned(&(ipi)->ipi_lock))
 569 #define INP_INFO_WLOCK_ASSERT(ipi)      mtx_assert(&(ipi)->ipi_lock, MA_OWNED)
 570 #define INP_INFO_WUNLOCK_ASSERT(ipi)    \
 571                                 mtx_assert(&(ipi)->ipi_lock, MA_NOTOWNED)
 572
 573 #define INP_HASH_WLOCK(ipi)             mtx_lock(&(ipi)->ipi_hash_lock)
 574 #define INP_HASH_WUNLOCK(ipi)           mtx_unlock(&(ipi)->ipi_hash_lock)
 575 #define INP_HASH_LOCK_ASSERT(ipi)       MPASS(SMR_ENTERED((ipi)->ipi_smr) || \
 576                                         mtx_owned(&(ipi)->ipi_hash_lock))
 577 #define INP_HASH_WLOCK_ASSERT(ipi)      mtx_assert(&(ipi)->ipi_hash_lock, \
 578                                         MA_OWNED)
 579
 580 /*
 581  * Wildcard matching hash is not just a microoptimisation!  The hash for
 582  * wildcard IPv4 and wildcard IPv6 must be the same, otherwise AF_INET6
 583  * wildcard bound pcb won't be able to receive AF_INET connections, while:
 584  * jenkins_hash(&zeroes, 1, s) != jenkins_hash(&zeroes, 4, s)
 585  * See also comment above struct in_addr_4in6.
 586  */
 587 #define IN_ADDR_JHASH32(addr)                                           \
 588         ((addr)->s_addr == INADDR_ANY ? V_in_pcbhashseed :              \
 589             jenkins_hash32((&(addr)->s_addr), 1, V_in_pcbhashseed))
 590 #define IN6_ADDR_JHASH32(addr)                                          \
 591         (memcmp((addr), &in6addr_any, sizeof(in6addr_any)) == 0 ?       \
 592             V_in_pcbhashseed :                                          \
 593             jenkins_hash32((addr)->__u6_addr.__u6_addr32,               \
 594             nitems((addr)->__u6_addr.__u6_addr32), V_in_pcbhashseed))
 595
 596 #define INP_PCBHASH(faddr, lport, fport, mask)                          \
 597         ((IN_ADDR_JHASH32(faddr) ^ ntohs((lport) ^ (fport))) & (mask))
 598 #define INP6_PCBHASH(faddr, lport, fport, mask)                         \
 599         ((IN6_ADDR_JHASH32(faddr) ^ ntohs((lport) ^ (fport))) & (mask))
 600
 601 #define INP_PCBHASH_WILD(lport, mask)                                   \
 602         ((V_in_pcbhashseed ^ ntohs(lport)) & (mask))
 603
 604 #define INP_PCBLBGROUP_PKTHASH(faddr, lport, fport)                     \
 605         (IN_ADDR_JHASH32(faddr) ^ ntohs((lport) ^ (fport)))
 606 #define INP6_PCBLBGROUP_PKTHASH(faddr, lport, fport)                    \
 607         (IN6_ADDR_JHASH32(faddr) ^ ntohs((lport) ^ (fport)))
 608
 609 #define INP_PCBPORTHASH(lport, mask)    (ntohs((lport)) & (mask))
 610
 611 /*
 612  * Flags for inp_vflags -- historically version flags only
 613  */
 614 #define INP_IPV4        0x1
 615 #define INP_IPV6        0x2
 616 #define INP_IPV6PROTO   0x4             /* opened under IPv6 protocol */
 617
 618 /*
 619  * Flags for inp_flags.
 620  */
 621 #define INP_RECVOPTS            0x00000001 /* receive incoming IP options */
 622 #define INP_RECVRETOPTS         0x00000002 /* receive IP options for reply */
 623 #define INP_RECVDSTADDR         0x00000004 /* receive IP dst address */
 624 #define INP_HDRINCL             0x00000008 /* user supplies entire IP header */
 625 #define INP_HIGHPORT            0x00000010 /* user wants "high" port binding */
 626 #define INP_LOWPORT             0x00000020 /* user wants "low" port binding */
 627 #define INP_ANONPORT            0x00000040 /* port chosen for user */
 628 #define INP_RECVIF              0x00000080 /* receive incoming interface */
 629 #define INP_MTUDISC             0x00000100 /* user can do MTU discovery */
 630 /*      INP_FREED               0x00000200 private to in_pcb.c */
 631 #define INP_RECVTTL             0x00000400 /* receive incoming IP TTL */
 632 #define INP_DONTFRAG            0x00000800 /* don't fragment packet */
 633 #define INP_BINDANY             0x00001000 /* allow bind to any address */
 634 #define INP_INHASHLIST          0x00002000 /* in_pcbinshash() has been called */
 635 #define INP_RECVTOS             0x00004000 /* receive incoming IP TOS */
 636 #define IN6P_IPV6_V6ONLY        0x00008000 /* restrict AF_INET6 socket for v6 */
 637 #define IN6P_PKTINFO            0x00010000 /* receive IP6 dst and I/F */
 638 #define IN6P_HOPLIMIT           0x00020000 /* receive hoplimit */
 639 #define IN6P_HOPOPTS            0x00040000 /* receive hop-by-hop options */
 640 #define IN6P_DSTOPTS            0x00080000 /* receive dst options after rthdr */
 641 #define IN6P_RTHDR              0x00100000 /* receive routing header */
 642 #define IN6P_RTHDRDSTOPTS       0x00200000 /* receive dstoptions before rthdr */
 643 #define IN6P_TCLASS             0x00400000 /* receive traffic class value */
 644 #define IN6P_AUTOFLOWLABEL      0x00800000 /* attach flowlabel automatically */
 645 /* was  INP_TIMEWAIT            0x01000000 */
 646 #define INP_ONESBCAST           0x02000000 /* send all-ones broadcast */
 647 #define INP_DROPPED             0x04000000 /* protocol drop flag */
 648 #define INP_SOCKREF             0x08000000 /* strong socket reference */
 649 #define INP_RESERVED_0          0x10000000 /* reserved field */
 650 #define INP_RESERVED_1          0x20000000 /* reserved field */
 651 #define IN6P_RFC2292            0x40000000 /* used RFC2292 API on the socket */
 652 #define IN6P_MTU                0x80000000 /* receive path MTU */
 653
 654 #define INP_CONTROLOPTS         (INP_RECVOPTS|INP_RECVRETOPTS|INP_RECVDSTADDR|\
 655                                  INP_RECVIF|INP_RECVTTL|INP_RECVTOS|\
 656                                  IN6P_PKTINFO|IN6P_HOPLIMIT|IN6P_HOPOPTS|\
 657                                  IN6P_DSTOPTS|IN6P_RTHDR|IN6P_RTHDRDSTOPTS|\
 658                                  IN6P_TCLASS|IN6P_AUTOFLOWLABEL|IN6P_RFC2292|\
 659                                  IN6P_MTU)
 660
 661 /*
 662  * Flags for inp_flags2.
 663  */
 664 #define INP_MBUF_L_ACKS         0x00000001 /* We need large mbufs for ack compression */
 665 #define INP_MBUF_ACKCMP         0x00000002 /* TCP mbuf ack compression ok */
 666 /*                              0x00000004 */
 667 #define INP_REUSEPORT           0x00000008 /* SO_REUSEPORT option is set */
 668 /*                              0x00000010 */
 669 #define INP_REUSEADDR           0x00000020 /* SO_REUSEADDR option is set */
 670 #define INP_BINDMULTI           0x00000040 /* IP_BINDMULTI option is set */
 671 #define INP_RSS_BUCKET_SET      0x00000080 /* IP_RSS_LISTEN_BUCKET is set */
 672 #define INP_RECVFLOWID          0x00000100 /* populate recv datagram with flow info */
 673 #define INP_RECVRSSBUCKETID     0x00000200 /* populate recv datagram with bucket id */
 674 #define INP_RATE_LIMIT_CHANGED  0x00000400 /* rate limit needs attention */
 675 #define INP_ORIGDSTADDR         0x00000800 /* receive IP dst address/port */
 676 #define INP_CANNOT_DO_ECN       0x00001000 /* The stack does not do ECN */
 677 #define INP_REUSEPORT_LB        0x00002000 /* SO_REUSEPORT_LB option is set */
 678 #define INP_SUPPORTS_MBUFQ      0x00004000 /* Supports the mbuf queue method of LRO */
 679 #define INP_MBUF_QUEUE_READY    0x00008000 /* The transport is pacing, inputs can be queued */
 680 #define INP_DONT_SACK_QUEUE     0x00010000 /* If a sack arrives do not wake me */
 681 #define INP_2PCP_SET            0x00020000 /* If the Eth PCP should be set explicitly */
 682 #define INP_2PCP_BIT0           0x00040000 /* Eth PCP Bit 0 */
 683 #define INP_2PCP_BIT1           0x00080000 /* Eth PCP Bit 1 */
 684 #define INP_2PCP_BIT2           0x00100000 /* Eth PCP Bit 2 */
 685 #define INP_2PCP_BASE   INP_2PCP_BIT0
 686 #define INP_2PCP_MASK   (INP_2PCP_BIT0 | INP_2PCP_BIT1 | INP_2PCP_BIT2)
 687 #define INP_2PCP_SHIFT          18         /* shift PCP field in/out of inp_flags2 */
 688
 689 /*
 690  * Flags passed to in_pcblookup*(), inp_smr_lock() and inp_next().
 691  */
 692 typedef enum {
 693         INPLOOKUP_WILDCARD = 0x00000001,        /* Allow wildcard sockets. */
 694         INPLOOKUP_RLOCKPCB = 0x00000002,        /* Return inpcb read-locked. */
 695         INPLOOKUP_WLOCKPCB = 0x00000004,        /* Return inpcb write-locked. */
 696 } inp_lookup_t;
 697
 698 #define INPLOOKUP_MASK  (INPLOOKUP_WILDCARD | INPLOOKUP_RLOCKPCB | \
 699             INPLOOKUP_WLOCKPCB)
 700 #define INPLOOKUP_LOCKMASK      (INPLOOKUP_RLOCKPCB | INPLOOKUP_WLOCKPCB)
 701
 702 #define sotoinpcb(so)   ((struct inpcb *)(so)->so_pcb)
 703
 704 #define INP_SOCKAF(so) so->so_proto->pr_domain->dom_family
 705
 706 #define INP_CHECK_SOCKAF(so, af)        (INP_SOCKAF(so) == af)
 707
 708 #ifdef _KERNEL
 709 VNET_DECLARE(int, ipport_reservedhigh);
 710 VNET_DECLARE(int, ipport_reservedlow);
 711 VNET_DECLARE(int, ipport_lowfirstauto);
 712 VNET_DECLARE(int, ipport_lowlastauto);
 713 VNET_DECLARE(int, ipport_firstauto);
 714 VNET_DECLARE(int, ipport_lastauto);
 715 VNET_DECLARE(int, ipport_hifirstauto);
 716 VNET_DECLARE(int, ipport_hilastauto);
 717 VNET_DECLARE(int, ipport_randomized);
 718
 719 #define V_ipport_reservedhigh   VNET(ipport_reservedhigh)
 720 #define V_ipport_reservedlow    VNET(ipport_reservedlow)
 721 #define V_ipport_lowfirstauto   VNET(ipport_lowfirstauto)
 722 #define V_ipport_lowlastauto    VNET(ipport_lowlastauto)
 723 #define V_ipport_firstauto      VNET(ipport_firstauto)
 724 #define V_ipport_lastauto       VNET(ipport_lastauto)
 725 #define V_ipport_hifirstauto    VNET(ipport_hifirstauto)
 726 #define V_ipport_hilastauto     VNET(ipport_hilastauto)
 727 #define V_ipport_randomized     VNET(ipport_randomized)
 728
 729 void    in_pcbinfo_init(struct inpcbinfo *, struct inpcbstorage *,
 730             u_int, u_int);
 731 void    in_pcbinfo_destroy(struct inpcbinfo *);
 732 void    in_pcbstorage_init(void *);
 733 void    in_pcbstorage_destroy(void *);
 734
 735 int     in_pcbbind_check_bindmulti(const struct inpcb *ni,
 736             const struct inpcb *oi);
 737
 738 void    in_pcbpurgeif0(struct inpcbinfo *, struct ifnet *);
 739 int     in_pcballoc(struct socket *, struct inpcbinfo *);
 740 int     in_pcbbind(struct inpcb *, struct sockaddr *, struct ucred *);
 741 int     in_pcbbind_setup(struct inpcb *, struct sockaddr *, in_addr_t *,
 742             u_short *, struct ucred *);
 743 int     in_pcbconnect(struct inpcb *, struct sockaddr *, struct ucred *, bool);
 744 int     in_pcbconnect_setup(struct inpcb *, struct sockaddr *, in_addr_t *,
 745             u_short *, in_addr_t *, u_short *, struct inpcb **,
 746             struct ucred *);
 747 void    in_pcbdetach(struct inpcb *);
 748 void    in_pcbdisconnect(struct inpcb *);
 749 void    in_pcbdrop(struct inpcb *);
 750 void    in_pcbfree(struct inpcb *);
 751 int     in_pcbinshash(struct inpcb *);
 752 int     in_pcbladdr(struct inpcb *, struct in_addr *, struct in_addr *,
 753             struct ucred *);
 754 int     in_pcblbgroup_numa(struct inpcb *, int arg);
 755 struct inpcb *
 756         in_pcblookup(struct inpcbinfo *, struct in_addr, u_int,
 757             struct in_addr, u_int, int, struct ifnet *);
 758 struct inpcb *
 759         in_pcblookup_mbuf(struct inpcbinfo *, struct in_addr, u_int,
 760             struct in_addr, u_int, int, struct ifnet *, struct mbuf *);
 761 void    in_pcbnotifyall(struct inpcbinfo *pcbinfo, struct in_addr,
 762             int, struct inpcb *(*)(struct inpcb *, int));
 763 void    in_pcbref(struct inpcb *);
 764 void    in_pcbrehash(struct inpcb *);
 765 bool    in_pcbrele_rlocked(struct inpcb *);
 766 bool    in_pcbrele_wlocked(struct inpcb *);
 767
 768 typedef bool inp_match_t(const struct inpcb *, void *);
 769 struct inpcb_iterator {
 770         const struct inpcbinfo  *ipi;
 771         struct inpcb            *inp;
 772         inp_match_t             *match;
 773         void                    *ctx;
 774         int                     hash;
 775 #define INP_ALL_LIST            -1
 776         const inp_lookup_t      lock;
 777 };
 778
 779 /* Note: sparse initializers guarantee .inp = NULL. */
 780 #define INP_ITERATOR(_ipi, _lock, _match, _ctx)         \
 781         {                                               \
 782                 .ipi = (_ipi),                          \
 783                 .lock = (_lock),                        \
 784                 .hash = INP_ALL_LIST,                   \
 785                 .match = (_match),                      \
 786                 .ctx = (_ctx),                          \
 787         }
 788 #define INP_ALL_ITERATOR(_ipi, _lock)                   \
 789         {                                               \
 790                 .ipi = (_ipi),                          \
 791                 .lock = (_lock),                        \
 792                 .hash = INP_ALL_LIST,                   \
 793         }
 794
 795 struct inpcb *inp_next(struct inpcb_iterator *);
 796 void    in_losing(struct inpcb *);
 797 void    in_pcbsetsolabel(struct socket *so);
 798 int     in_getpeeraddr(struct socket *so, struct sockaddr **nam);
 799 int     in_getsockaddr(struct socket *so, struct sockaddr **nam);
 800 struct sockaddr *
 801         in_sockaddr(in_port_t port, struct in_addr *addr);
 802 void    in_pcbsosetlabel(struct socket *so);
 803 #ifdef RATELIMIT
 804 int
 805 in_pcboutput_txrtlmt_locked(struct inpcb *, struct ifnet *,
 806             struct mbuf *, uint32_t);
 807 int     in_pcbattach_txrtlmt(struct inpcb *, struct ifnet *, uint32_t, uint32_t,
 808             uint32_t, struct m_snd_tag **);
 809 void    in_pcbdetach_txrtlmt(struct inpcb *);
 810 void    in_pcbdetach_tag(struct m_snd_tag *);
 811 int     in_pcbmodify_txrtlmt(struct inpcb *, uint32_t);
 812 int     in_pcbquery_txrtlmt(struct inpcb *, uint32_t *);
 813 int     in_pcbquery_txrlevel(struct inpcb *, uint32_t *);
 814 void    in_pcboutput_txrtlmt(struct inpcb *, struct ifnet *, struct mbuf *);
 815 void    in_pcboutput_eagain(struct inpcb *);
 816 #endif
 817 #endif /* _KERNEL */
 818
 819 #endif /* !_NETINET_IN_PCB_H_ */