sys/netinet/tcp_output.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993, 1995
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  15  *    without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  *      @(#)tcp_output.c        8.4 (Berkeley) 5/24/95
  30  */
  31
  32 #include <sys/cdefs.h>
  33 __FBSDID("$FreeBSD$");
  34
  35 #include "opt_inet.h"
  36 #include "opt_inet6.h"
  37 #include "opt_ipsec.h"
  38 #include "opt_tcpdebug.h"
  39
  40 #include <sys/param.h>
  41 #include <sys/systm.h>
  42 #include <sys/domain.h>
  43 #include <sys/hhook.h>
  44 #include <sys/kernel.h>
  45 #include <sys/lock.h>
  46 #include <sys/mbuf.h>
  47 #include <sys/mutex.h>
  48 #include <sys/protosw.h>
  49 #include <sys/socket.h>
  50 #include <sys/socketvar.h>
  51 #include <sys/sysctl.h>
  52
  53 #include <net/if.h>
  54 #include <net/route.h>
  55 #include <net/vnet.h>
  56
  57 #include <netinet/cc.h>
  58 #include <netinet/in.h>
  59 #include <netinet/in_systm.h>
  60 #include <netinet/ip.h>
  61 #include <netinet/in_pcb.h>
  62 #include <netinet/ip_var.h>
  63 #include <netinet/ip_options.h>
  64 #ifdef INET6
  65 #include <netinet6/in6_pcb.h>
  66 #include <netinet/ip6.h>
  67 #include <netinet6/ip6_var.h>
  68 #endif
  69 #define TCPOUTFLAGS
  70 #include <netinet/tcp_fsm.h>
  71 #include <netinet/tcp_seq.h>
  72 #include <netinet/tcp_timer.h>
  73 #include <netinet/tcp_var.h>
  74 #include <netinet/tcpip.h>
  75 #ifdef TCPDEBUG
  76 #include <netinet/tcp_debug.h>
  77 #endif
  78 #ifdef TCP_OFFLOAD
  79 #include <netinet/tcp_offload.h>
  80 #endif
  81
  82 #ifdef IPSEC
  83 #include <netipsec/ipsec.h>
  84 #endif /*IPSEC*/
  85
  86 #include <machine/in_cksum.h>
  87
  88 #include <security/mac/mac_framework.h>
  89
  90 VNET_DEFINE(int, path_mtu_discovery) = 1;
  91 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, path_mtu_discovery, CTLFLAG_RW,
  92         &VNET_NAME(path_mtu_discovery), 1,
  93         "Enable Path MTU Discovery");
  94
  95 VNET_DEFINE(int, tcp_do_tso) = 1;
  96 #define V_tcp_do_tso            VNET(tcp_do_tso)
  97 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tso, CTLFLAG_RW,
  98         &VNET_NAME(tcp_do_tso), 0,
  99         "Enable TCP Segmentation Offload");
 100
 101 VNET_DEFINE(int, tcp_sendspace) = 1024*32;
 102 #define V_tcp_sendspace VNET(tcp_sendspace)
 103 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_SENDSPACE, sendspace, CTLFLAG_RW,
 104         &VNET_NAME(tcp_sendspace), 0, "Initial send socket buffer size");
 105
 106 VNET_DEFINE(int, tcp_do_autosndbuf) = 1;
 107 #define V_tcp_do_autosndbuf     VNET(tcp_do_autosndbuf)
 108 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_auto, CTLFLAG_RW,
 109         &VNET_NAME(tcp_do_autosndbuf), 0,
 110         "Enable automatic send buffer sizing");
 111
 112 VNET_DEFINE(int, tcp_autosndbuf_inc) = 8*1024;
 113 #define V_tcp_autosndbuf_inc    VNET(tcp_autosndbuf_inc)
 114 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_inc, CTLFLAG_RW,
 115         &VNET_NAME(tcp_autosndbuf_inc), 0,
 116         "Incrementor step size of automatic send buffer");
 117
 118 VNET_DEFINE(int, tcp_autosndbuf_max) = 2*1024*1024;
 119 #define V_tcp_autosndbuf_max    VNET(tcp_autosndbuf_max)
 120 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_max, CTLFLAG_RW,
 121         &VNET_NAME(tcp_autosndbuf_max), 0,
 122         "Max size of automatic send buffer");
 123
 124 static void inline      hhook_run_tcp_est_out(struct tcpcb *tp,
 125                             struct tcphdr *th, struct tcpopt *to,
 126                             long len, int tso);
 127 static void inline      cc_after_idle(struct tcpcb *tp);
 128
 129 /*
 130  * Wrapper for the TCP established ouput helper hook.
 131  */
 132 static void inline
 133 hhook_run_tcp_est_out(struct tcpcb *tp, struct tcphdr *th,
 134     struct tcpopt *to, long len, int tso)
 135 {
 136         struct tcp_hhook_data hhook_data;
 137
 138         if (V_tcp_hhh[HHOOK_TCP_EST_OUT]->hhh_nhooks > 0) {
 139                 hhook_data.tp = tp;
 140                 hhook_data.th = th;
 141                 hhook_data.to = to;
 142                 hhook_data.len = len;
 143                 hhook_data.tso = tso;
 144
 145                 hhook_run_hooks(V_tcp_hhh[HHOOK_TCP_EST_OUT], &hhook_data,
 146                     tp->osd);
 147         }
 148 }
 149
 150 /*
 151  * CC wrapper hook functions
 152  */
 153 static void inline
 154 cc_after_idle(struct tcpcb *tp)
 155 {
 156         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 157
 158         if (CC_ALGO(tp)->after_idle != NULL)
 159                 CC_ALGO(tp)->after_idle(tp->ccv);
 160 }
 161
 162 /*
 163  * Tcp output routine: figure out what should be sent and send it.
 164  */
 165 int
 166 tcp_output(struct tcpcb *tp)
 167 {
 168         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
 169         long len, recwin, sendwin;
 170         int off, flags, error = 0;      /* Keep compiler happy */
 171         struct mbuf *m;
 172         struct ip *ip = NULL;
 173         struct ipovly *ipov = NULL;
 174         struct tcphdr *th;
 175         u_char opt[TCP_MAXOLEN];
 176         unsigned ipoptlen, optlen, hdrlen;
 177 #ifdef IPSEC
 178         unsigned ipsec_optlen = 0;
 179 #endif
 180         int idle, sendalot;
 181         int sack_rxmit, sack_bytes_rxmt;
 182         struct sackhole *p;
 183         int tso, mtu;
 184         struct tcpopt to;
 185 #if 0
 186         int maxburst = TCP_MAXBURST;
 187 #endif
 188 #ifdef INET6
 189         struct ip6_hdr *ip6 = NULL;
 190         int isipv6;
 191
 192         isipv6 = (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 193 #endif
 194
 195         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 196
 197 #ifdef TCP_OFFLOAD
 198         if (tp->t_flags & TF_TOE)
 199                 return (tcp_offload_output(tp));
 200 #endif
 201
 202         /*
 203          * Determine length of data that should be transmitted,
 204          * and flags that will be used.
 205          * If there is some data or critical controls (SYN, RST)
 206          * to send, then transmit; otherwise, investigate further.
 207          */
 208         idle = (tp->t_flags & TF_LASTIDLE) || (tp->snd_max == tp->snd_una);
 209         if (idle && ticks - tp->t_rcvtime >= tp->t_rxtcur)
 210                 cc_after_idle(tp);
 211         tp->t_flags &= ~TF_LASTIDLE;
 212         if (idle) {
 213                 if (tp->t_flags & TF_MORETOCOME) {
 214                         tp->t_flags |= TF_LASTIDLE;
 215                         idle = 0;
 216                 }
 217         }
 218 again:
 219         /*
 220          * If we've recently taken a timeout, snd_max will be greater than
 221          * snd_nxt.  There may be SACK information that allows us to avoid
 222          * resending already delivered data.  Adjust snd_nxt accordingly.
 223          */
 224         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 225             SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))
 226                 tcp_sack_adjust(tp);
 227         sendalot = 0;
 228         tso = 0;
 229         mtu = 0;
 230         off = tp->snd_nxt - tp->snd_una;
 231         sendwin = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd);
 232
 233         flags = tcp_outflags[tp->t_state];
 234         /*
 235          * Send any SACK-generated retransmissions.  If we're explicitly trying
 236          * to send out new data (when sendalot is 1), bypass this function.
 237          * If we retransmit in fast recovery mode, decrement snd_cwnd, since
 238          * we're replacing a (future) new transmission with a retransmission
 239          * now, and we previously incremented snd_cwnd in tcp_input().
 240          */
 241         /*
 242          * Still in sack recovery , reset rxmit flag to zero.
 243          */
 244         sack_rxmit = 0;
 245         sack_bytes_rxmt = 0;
 246         len = 0;
 247         p = NULL;
 248         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) && IN_FASTRECOVERY(tp->t_flags) &&
 249             (p = tcp_sack_output(tp, &sack_bytes_rxmt))) {
 250                 long cwin;
 251
 252                 cwin = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd) - sack_bytes_rxmt;
 253                 if (cwin < 0)
 254                         cwin = 0;
 255                 /* Do not retransmit SACK segments beyond snd_recover */
 256                 if (SEQ_GT(p->end, tp->snd_recover)) {
 257                         /*
 258                          * (At least) part of sack hole extends beyond
 259                          * snd_recover. Check to see if we can rexmit data
 260                          * for this hole.
 261                          */
 262                         if (SEQ_GEQ(p->rxmit, tp->snd_recover)) {
 263                                 /*
 264                                  * Can't rexmit any more data for this hole.
 265                                  * That data will be rexmitted in the next
 266                                  * sack recovery episode, when snd_recover
 267                                  * moves past p->rxmit.
 268                                  */
 269                                 p = NULL;
 270                                 goto after_sack_rexmit;
 271                         } else
 272                                 /* Can rexmit part of the current hole */
 273                                 len = ((long)ulmin(cwin,
 274                                                    tp->snd_recover - p->rxmit));
 275                 } else
 276                         len = ((long)ulmin(cwin, p->end - p->rxmit));
 277                 off = p->rxmit - tp->snd_una;
 278                 KASSERT(off >= 0,("%s: sack block to the left of una : %d",
 279                     __func__, off));
 280                 if (len > 0) {
 281                         sack_rxmit = 1;
 282                         sendalot = 1;
 283                         TCPSTAT_INC(tcps_sack_rexmits);
 284                         TCPSTAT_ADD(tcps_sack_rexmit_bytes,
 285                             min(len, tp->t_maxseg));
 286                 }
 287         }
 288 after_sack_rexmit:
 289         /*
 290          * Get standard flags, and add SYN or FIN if requested by 'hidden'
 291          * state flags.
 292          */
 293         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 294                 flags |= TH_FIN;
 295         if (tp->t_flags & TF_NEEDSYN)
 296                 flags |= TH_SYN;
 297
 298         SOCKBUF_LOCK(&so->so_snd);
 299         /*
 300          * If in persist timeout with window of 0, send 1 byte.
 301          * Otherwise, if window is small but nonzero
 302          * and timer expired, we will send what we can
 303          * and go to transmit state.
 304          */
 305         if (tp->t_flags & TF_FORCEDATA) {
 306                 if (sendwin == 0) {
 307                         /*
 308                          * If we still have some data to send, then
 309                          * clear the FIN bit.  Usually this would
 310                          * happen below when it realizes that we
 311                          * aren't sending all the data.  However,
 312                          * if we have exactly 1 byte of unsent data,
 313                          * then it won't clear the FIN bit below,
 314                          * and if we are in persist state, we wind
 315                          * up sending the packet without recording
 316                          * that we sent the FIN bit.
 317                          *
 318                          * We can't just blindly clear the FIN bit,
 319                          * because if we don't have any more data
 320                          * to send then the probe will be the FIN
 321                          * itself.
 322                          */
 323                         if (off < so->so_snd.sb_cc)
 324                                 flags &= ~TH_FIN;
 325                         sendwin = 1;
 326                 } else {
 327                         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
 328                         tp->t_rxtshift = 0;
 329                 }
 330         }
 331
 332         /*
 333          * If snd_nxt == snd_max and we have transmitted a FIN, the
 334          * offset will be > 0 even if so_snd.sb_cc is 0, resulting in
 335          * a negative length.  This can also occur when TCP opens up
 336          * its congestion window while receiving additional duplicate
 337          * acks after fast-retransmit because TCP will reset snd_nxt
 338          * to snd_max after the fast-retransmit.
 339          *
 340          * In the normal retransmit-FIN-only case, however, snd_nxt will
 341          * be set to snd_una, the offset will be 0, and the length may
 342          * wind up 0.
 343          *
 344          * If sack_rxmit is true we are retransmitting from the scoreboard
 345          * in which case len is already set.
 346          */
 347         if (sack_rxmit == 0) {
 348                 if (sack_bytes_rxmt == 0)
 349                         len = ((long)ulmin(so->so_snd.sb_cc, sendwin) - off);
 350                 else {
 351                         long cwin;
 352
 353                         /*
 354                          * We are inside of a SACK recovery episode and are
 355                          * sending new data, having retransmitted all the
 356                          * data possible in the scoreboard.
 357                          */
 358                         len = ((long)ulmin(so->so_snd.sb_cc, tp->snd_wnd)
 359                                - off);
 360                         /*
 361                          * Don't remove this (len > 0) check !
 362                          * We explicitly check for len > 0 here (although it
 363                          * isn't really necessary), to work around a gcc
 364                          * optimization issue - to force gcc to compute
 365                          * len above. Without this check, the computation
 366                          * of len is bungled by the optimizer.
 367                          */
 368                         if (len > 0) {
 369                                 cwin = tp->snd_cwnd -
 370                                         (tp->snd_nxt - tp->sack_newdata) -
 371                                         sack_bytes_rxmt;
 372                                 if (cwin < 0)
 373                                         cwin = 0;
 374                                 len = lmin(len, cwin);
 375                         }
 376                 }
 377         }
 378
 379         /*
 380          * Lop off SYN bit if it has already been sent.  However, if this
 381          * is SYN-SENT state and if segment contains data and if we don't
 382          * know that foreign host supports TAO, suppress sending segment.
 383          */
 384         if ((flags & TH_SYN) && SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_una)) {
 385                 if (tp->t_state != TCPS_SYN_RECEIVED)
 386                         flags &= ~TH_SYN;
 387                 off--, len++;
 388         }
 389
 390         /*
 391          * Be careful not to send data and/or FIN on SYN segments.
 392          * This measure is needed to prevent interoperability problems
 393          * with not fully conformant TCP implementations.
 394          */
 395         if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NOOPT)) {
 396                 len = 0;
 397                 flags &= ~TH_FIN;
 398         }
 399
 400         if (len <= 0) {
 401                 /*
 402                  * If FIN has been sent but not acked,
 403                  * but we haven't been called to retransmit,
 404                  * len will be < 0.  Otherwise, window shrank
 405                  * after we sent into it.  If window shrank to 0,
 406                  * cancel pending retransmit, pull snd_nxt back
 407                  * to (closed) window, and set the persist timer
 408                  * if it isn't already going.  If the window didn't
 409                  * close completely, just wait for an ACK.
 410                  *
 411                  * We also do a general check here to ensure that
 412                  * we will set the persist timer when we have data
 413                  * to send, but a 0-byte window. This makes sure
 414                  * the persist timer is set even if the packet
 415                  * hits one of the "goto send" lines below.
 416                  */
 417                 len = 0;
 418                 if ((sendwin == 0) && (TCPS_HAVEESTABLISHED(tp->t_state)) &&
 419                         (off < (int) so->so_snd.sb_cc)) {
 420                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, 0);
 421                         tp->t_rxtshift = 0;
 422                         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
 423                         if (!tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
 424                                 tcp_setpersist(tp);
 425                 }
 426         }
 427
 428         /* len will be >= 0 after this point. */
 429         KASSERT(len >= 0, ("[%s:%d]: len < 0", __func__, __LINE__));
 430
 431         /*
 432          * Automatic sizing of send socket buffer.  Often the send buffer
 433          * size is not optimally adjusted to the actual network conditions
 434          * at hand (delay bandwidth product).  Setting the buffer size too
 435          * small limits throughput on links with high bandwidth and high
 436          * delay (eg. trans-continental/oceanic links).  Setting the
 437          * buffer size too big consumes too much real kernel memory,
 438          * especially with many connections on busy servers.
 439          *
 440          * The criteria to step up the send buffer one notch are:
 441          *  1. receive window of remote host is larger than send buffer
 442          *     (with a fudge factor of 5/4th);
 443          *  2. send buffer is filled to 7/8th with data (so we actually
 444          *     have data to make use of it);
 445          *  3. send buffer fill has not hit maximal automatic size;
 446          *  4. our send window (slow start and cogestion controlled) is
 447          *     larger than sent but unacknowledged data in send buffer.
 448          *
 449          * The remote host receive window scaling factor may limit the
 450          * growing of the send buffer before it reaches its allowed
 451          * maximum.
 452          *
 453          * It scales directly with slow start or congestion window
 454          * and does at most one step per received ACK.  This fast
 455          * scaling has the drawback of growing the send buffer beyond
 456          * what is strictly necessary to make full use of a given
 457          * delay*bandwith product.  However testing has shown this not
 458          * to be much of an problem.  At worst we are trading wasting
 459          * of available bandwith (the non-use of it) for wasting some
 460          * socket buffer memory.
 461          *
 462          * TODO: Shrink send buffer during idle periods together
 463          * with congestion window.  Requires another timer.  Has to
 464          * wait for upcoming tcp timer rewrite.
 465          */
 466         if (V_tcp_do_autosndbuf && so->so_snd.sb_flags & SB_AUTOSIZE) {
 467                 if ((tp->snd_wnd / 4 * 5) >= so->so_snd.sb_hiwat &&
 468                     so->so_snd.sb_cc >= (so->so_snd.sb_hiwat / 8 * 7) &&
 469                     so->so_snd.sb_cc < V_tcp_autosndbuf_max &&
 470                     sendwin >= (so->so_snd.sb_cc - (tp->snd_nxt - tp->snd_una))) {
 471                         if (!sbreserve_locked(&so->so_snd,
 472                             min(so->so_snd.sb_hiwat + V_tcp_autosndbuf_inc,
 473                              V_tcp_autosndbuf_max), so, curthread))
 474                                 so->so_snd.sb_flags &= ~SB_AUTOSIZE;
 475                 }
 476         }
 477
 478         /*
 479          * Decide if we can use TCP Segmentation Offloading (if supported by
 480          * hardware).
 481          *
 482          * TSO may only be used if we are in a pure bulk sending state.  The
 483          * presence of TCP-MD5, SACK retransmits, SACK advertizements and
 484          * IP options prevent using TSO.  With TSO the TCP header is the same
 485          * (except for the sequence number) for all generated packets.  This
 486          * makes it impossible to transmit any options which vary per generated
 487          * segment or packet.
 488          */
 489 #ifdef IPSEC
 490         /*
 491          * Pre-calculate here as we save another lookup into the darknesses
 492          * of IPsec that way and can actually decide if TSO is ok.
 493          */
 494         ipsec_optlen = ipsec_hdrsiz_tcp(tp);
 495 #endif
 496         if ((tp->t_flags & TF_TSO) && V_tcp_do_tso && len > tp->t_maxseg &&
 497             ((tp->t_flags & TF_SIGNATURE) == 0) &&
 498             tp->rcv_numsacks == 0 && sack_rxmit == 0 &&
 499 #ifdef IPSEC
 500             ipsec_optlen == 0 &&
 501 #endif
 502             tp->t_inpcb->inp_options == NULL &&
 503             tp->t_inpcb->in6p_options == NULL)
 504                 tso = 1;
 505
 506         if (sack_rxmit) {
 507                 if (SEQ_LT(p->rxmit + len, tp->snd_una + so->so_snd.sb_cc))
 508                         flags &= ~TH_FIN;
 509         } else {
 510                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt + len, tp->snd_una + so->so_snd.sb_cc))
 511                         flags &= ~TH_FIN;
 512         }
 513
 514         recwin = sbspace(&so->so_rcv);
 515
 516         /*
 517          * Sender silly window avoidance.   We transmit under the following
 518          * conditions when len is non-zero:
 519          *
 520          *      - We have a full segment (or more with TSO)
 521          *      - This is the last buffer in a write()/send() and we are
 522          *        either idle or running NODELAY
 523          *      - we've timed out (e.g. persist timer)
 524          *      - we have more then 1/2 the maximum send window's worth of
 525          *        data (receiver may be limited the window size)
 526          *      - we need to retransmit
 527          */
 528         if (len) {
 529                 if (len >= tp->t_maxseg)
 530                         goto send;
 531                 /*
 532                  * NOTE! on localhost connections an 'ack' from the remote
 533                  * end may occur synchronously with the output and cause
 534                  * us to flush a buffer queued with moretocome.  XXX
 535                  *
 536                  * note: the len + off check is almost certainly unnecessary.
 537                  */
 538                 if (!(tp->t_flags & TF_MORETOCOME) &&   /* normal case */
 539                     (idle || (tp->t_flags & TF_NODELAY)) &&
 540                     len + off >= so->so_snd.sb_cc &&
 541                     (tp->t_flags & TF_NOPUSH) == 0) {
 542                         goto send;
 543                 }
 544                 if (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)         /* typ. timeout case */
 545                         goto send;
 546                 if (len >= tp->max_sndwnd / 2 && tp->max_sndwnd > 0)
 547                         goto send;
 548                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))   /* retransmit case */
 549                         goto send;
 550                 if (sack_rxmit)
 551                         goto send;
 552         }
 553
 554         /*
 555          * Sending of standalone window updates.
 556          *
 557          * Window updates are important when we close our window due to a
 558          * full socket buffer and are opening it again after the application
 559          * reads data from it.  Once the window has opened again and the
 560          * remote end starts to send again the ACK clock takes over and
 561          * provides the most current window information.
 562          *
 563          * We must avoid the silly window syndrome whereas every read
 564          * from the receive buffer, no matter how small, causes a window
 565          * update to be sent.  We also should avoid sending a flurry of
 566          * window updates when the socket buffer had queued a lot of data
 567          * and the application is doing small reads.
 568          *
 569          * Prevent a flurry of pointless window updates by only sending
 570          * an update when we can increase the advertized window by more
 571          * than 1/4th of the socket buffer capacity.  When the buffer is
 572          * getting full or is very small be more aggressive and send an
 573          * update whenever we can increase by two mss sized segments.
 574          * In all other situations the ACK's to new incoming data will
 575          * carry further window increases.
 576          *
 577          * Don't send an independent window update if a delayed
 578          * ACK is pending (it will get piggy-backed on it) or the
 579          * remote side already has done a half-close and won't send
 580          * more data.  Skip this if the connection is in T/TCP
 581          * half-open state.
 582          */
 583         if (recwin > 0 && !(tp->t_flags & TF_NEEDSYN) &&
 584             !(tp->t_flags & TF_DELACK) &&
 585             !TCPS_HAVERCVDFIN(tp->t_state)) {
 586                 /*
 587                  * "adv" is the amount we could increase the window,
 588                  * taking into account that we are limited by
 589                  * TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale.
 590                  */
 591                 long adv;
 592                 int oldwin;
 593
 594                 adv = min(recwin, (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale);
 595                 if (SEQ_GT(tp->rcv_adv, tp->rcv_nxt)) {
 596                         oldwin = (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
 597                         adv -= oldwin;
 598                 } else
 599                         oldwin = 0;
 600
 601                 /*
 602                  * If the new window size ends up being the same as the old
 603                  * size when it is scaled, then don't force a window update.
 604                  */
 605                 if (oldwin >> tp->rcv_scale == (adv + oldwin) >> tp->rcv_scale)
 606                         goto dontupdate;
 607
 608                 if (adv >= (long)(2 * tp->t_maxseg) &&
 609                     (adv >= (long)(so->so_rcv.sb_hiwat / 4) ||
 610                      recwin <= (long)(so->so_rcv.sb_hiwat / 8) ||
 611                      so->so_rcv.sb_hiwat <= 8 * tp->t_maxseg))
 612                         goto send;
 613         }
 614 dontupdate:
 615
 616         /*
 617          * Send if we owe the peer an ACK, RST, SYN, or urgent data.  ACKNOW
 618          * is also a catch-all for the retransmit timer timeout case.
 619          */
 620         if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 621                 goto send;
 622         if ((flags & TH_RST) ||
 623             ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NEEDSYN) == 0))
 624                 goto send;
 625         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
 626                 goto send;
 627         /*
 628          * If our state indicates that FIN should be sent
 629          * and we have not yet done so, then we need to send.
 630          */
 631         if (flags & TH_FIN &&
 632             ((tp->t_flags & TF_SENTFIN) == 0 || tp->snd_nxt == tp->snd_una))
 633                 goto send;
 634         /*
 635          * In SACK, it is possible for tcp_output to fail to send a segment
 636          * after the retransmission timer has been turned off.  Make sure
 637          * that the retransmission timer is set.
 638          */
 639         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 640             SEQ_GT(tp->snd_max, tp->snd_una) &&
 641             !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 642             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 643                 tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
 644                 goto just_return;
 645         }
 646         /*
 647          * TCP window updates are not reliable, rather a polling protocol
 648          * using ``persist'' packets is used to insure receipt of window
 649          * updates.  The three ``states'' for the output side are:
 650          *      idle                    not doing retransmits or persists
 651          *      persisting              to move a small or zero window
 652          *      (re)transmitting        and thereby not persisting
 653          *
 654          * tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)
 655          *      is true when we are in persist state.
 656          * (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)
 657          *      is set when we are called to send a persist packet.
 658          * tcp_timer_active(tp, TT_REXMT)
 659          *      is set when we are retransmitting
 660          * The output side is idle when both timers are zero.
 661          *
 662          * If send window is too small, there is data to transmit, and no
 663          * retransmit or persist is pending, then go to persist state.
 664          * If nothing happens soon, send when timer expires:
 665          * if window is nonzero, transmit what we can,
 666          * otherwise force out a byte.
 667          */
 668         if (so->so_snd.sb_cc && !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 669             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 670                 tp->t_rxtshift = 0;
 671                 tcp_setpersist(tp);
 672         }
 673
 674         /*
 675          * No reason to send a segment, just return.
 676          */
 677 just_return:
 678         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 679         return (0);
 680
 681 send:
 682         SOCKBUF_LOCK_ASSERT(&so->so_snd);
 683         /*
 684          * Before ESTABLISHED, force sending of initial options
 685          * unless TCP set not to do any options.
 686          * NOTE: we assume that the IP/TCP header plus TCP options
 687          * always fit in a single mbuf, leaving room for a maximum
 688          * link header, i.e.
 689          *      max_linkhdr + sizeof (struct tcpiphdr) + optlen <= MCLBYTES
 690          */
 691         optlen = 0;
 692 #ifdef INET6
 693         if (isipv6)
 694                 hdrlen = sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct tcphdr);
 695         else
 696 #endif
 697                 hdrlen = sizeof (struct tcpiphdr);
 698
 699         /*
 700          * Compute options for segment.
 701          * We only have to care about SYN and established connection
 702          * segments.  Options for SYN-ACK segments are handled in TCP
 703          * syncache.
 704          */
 705         to.to_flags = 0;
 706         if ((tp->t_flags & TF_NOOPT) == 0) {
 707                 /* Maximum segment size. */
 708                 if (flags & TH_SYN) {
 709                         tp->snd_nxt = tp->iss;
 710                         to.to_mss = tcp_mssopt(&tp->t_inpcb->inp_inc);
 711                         to.to_flags |= TOF_MSS;
 712                 }
 713                 /* Window scaling. */
 714                 if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_SCALE)) {
 715                         to.to_wscale = tp->request_r_scale;
 716                         to.to_flags |= TOF_SCALE;
 717                 }
 718                 /* Timestamps. */
 719                 if ((tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) ||
 720                     ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_TSTMP))) {
 721                         to.to_tsval = tcp_ts_getticks() + tp->ts_offset;
 722                         to.to_tsecr = tp->ts_recent;
 723                         to.to_flags |= TOF_TS;
 724                         /* Set receive buffer autosizing timestamp. */
 725                         if (tp->rfbuf_ts == 0 &&
 726                             (so->so_rcv.sb_flags & SB_AUTOSIZE))
 727                                 tp->rfbuf_ts = tcp_ts_getticks();
 728                 }
 729                 /* Selective ACK's. */
 730                 if (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) {
 731                         if (flags & TH_SYN)
 732                                 to.to_flags |= TOF_SACKPERM;
 733                         else if (TCPS_HAVEESTABLISHED(tp->t_state) &&
 734                             (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 735                             tp->rcv_numsacks > 0) {
 736                                 to.to_flags |= TOF_SACK;
 737                                 to.to_nsacks = tp->rcv_numsacks;
 738                                 to.to_sacks = (u_char *)tp->sackblks;
 739                         }
 740                 }
 741 #ifdef TCP_SIGNATURE
 742                 /* TCP-MD5 (RFC2385). */
 743                 if (tp->t_flags & TF_SIGNATURE)
 744                         to.to_flags |= TOF_SIGNATURE;
 745 #endif /* TCP_SIGNATURE */
 746
 747                 /* Processing the options. */
 748                 hdrlen += optlen = tcp_addoptions(&to, opt);
 749         }
 750
 751 #ifdef INET6
 752         if (isipv6)
 753                 ipoptlen = ip6_optlen(tp->t_inpcb);
 754         else
 755 #endif
 756         if (tp->t_inpcb->inp_options)
 757                 ipoptlen = tp->t_inpcb->inp_options->m_len -
 758                                 offsetof(struct ipoption, ipopt_list);
 759         else
 760                 ipoptlen = 0;
 761 #ifdef IPSEC
 762         ipoptlen += ipsec_optlen;
 763 #endif
 764
 765         /*
 766          * Adjust data length if insertion of options will
 767          * bump the packet length beyond the t_maxopd length.
 768          * Clear the FIN bit because we cut off the tail of
 769          * the segment.
 770          */
 771         if (len + optlen + ipoptlen > tp->t_maxopd) {
 772                 flags &= ~TH_FIN;
 773
 774                 if (tso) {
 775                         u_int if_hw_tsomax;
 776                         u_int if_hw_tsomaxsegcount;
 777                         u_int if_hw_tsomaxsegsize;
 778                         struct mbuf *mb;
 779                         u_int moff;
 780                         int max_len;
 781
 782                         /* extract TSO information */
 783                         if_hw_tsomax = tp->t_tsomax;
 784                         if_hw_tsomaxsegcount = tp->t_tsomaxsegcount;
 785                         if_hw_tsomaxsegsize = tp->t_tsomaxsegsize;
 786
 787                         /*
 788                          * Limit a TSO burst to prevent it from
 789                          * overflowing or exceeding the maximum length
 790                          * allowed by the network interface:
 791                          */
 792                         KASSERT(ipoptlen == 0,
 793                             ("%s: TSO can't do IP options", __func__));
 794
 795                         /*
 796                          * Check if we should limit by maximum payload
 797                          * length:
 798                          */
 799                         if (if_hw_tsomax != 0) {
 800                                 /* compute maximum TSO length */
 801                                 max_len = (if_hw_tsomax - hdrlen -
 802                                     max_linkhdr);
 803                                 if (max_len <= 0) {
 804                                         len = 0;
 805                                 } else if (len > max_len) {
 806                                         sendalot = 1;
 807                                         len = max_len;
 808                                 }
 809                         }
 810
 811                         /*
 812                          * Check if we should limit by maximum segment
 813                          * size and count:
 814                          */
 815                         if (if_hw_tsomaxsegcount != 0 &&
 816                             if_hw_tsomaxsegsize != 0) {
 817                                 /*
 818                                  * Subtract one segment for the LINK
 819                                  * and TCP/IP headers mbuf that will
 820                                  * be prepended to this mbuf chain
 821                                  * after the code in this section
 822                                  * limits the number of mbufs in the
 823                                  * chain to if_hw_tsomaxsegcount.
 824                                  */
 825                                 if_hw_tsomaxsegcount -= 1;
 826                                 max_len = 0;
 827                                 mb = sbsndmbuf(&so->so_snd, off, &moff);
 828
 829                                 while (mb != NULL && max_len < len) {
 830                                         u_int mlen;
 831                                         u_int frags;
 832
 833                                         /*
 834                                          * Get length of mbuf fragment
 835                                          * and how many hardware frags,
 836                                          * rounded up, it would use:
 837                                          */
 838                                         mlen = (mb->m_len - moff);
 839                                         frags = howmany(mlen,
 840                                             if_hw_tsomaxsegsize);
 841
 842                                         /* Handle special case: Zero Length Mbuf */
 843                                         if (frags == 0)
 844                                                 frags = 1;
 845
 846                                         /*
 847                                          * Check if the fragment limit
 848                                          * will be reached or exceeded:
 849                                          */
 850                                         if (frags >= if_hw_tsomaxsegcount) {
 851                                                 max_len += min(mlen,
 852                                                     if_hw_tsomaxsegcount *
 853                                                     if_hw_tsomaxsegsize);
 854                                                 break;
 855                                         }
 856                                         max_len += mlen;
 857                                         if_hw_tsomaxsegcount -= frags;
 858                                         moff = 0;
 859                                         mb = mb->m_next;
 860                                 }
 861                                 if (max_len <= 0) {
 862                                         len = 0;
 863                                 } else if (len > max_len) {
 864                                         sendalot = 1;
 865                                         len = max_len;
 866                                 }
 867                         }
 868
 869                         /*
 870                          * Prevent the last segment from being
 871                          * fractional unless the send sockbuf can be
 872                          * emptied:
 873                          */
 874                         max_len = (tp->t_maxopd - optlen);
 875                         if ((off + len) < so->so_snd.sb_cc) {
 876                                 moff = len % max_len;
 877                                 if (moff != 0) {
 878                                         len -= moff;
 879                                         sendalot = 1;
 880                                 }
 881                         }
 882
 883                         /*
 884                          * In case there are too many small fragments
 885                          * don't use TSO:
 886                          */
 887                         if (len <= max_len) {
 888                                 len = max_len;
 889                                 sendalot = 1;
 890                                 tso = 0;
 891                         }
 892
 893                         /*
 894                          * Send the FIN in a separate segment
 895                          * after the bulk sending is done.
 896                          * We don't trust the TSO implementations
 897                          * to clear the FIN flag on all but the
 898                          * last segment.
 899                          */
 900                         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 901                                 sendalot = 1;
 902
 903                 } else {
 904                         len = tp->t_maxopd - optlen - ipoptlen;
 905                         sendalot = 1;
 906                 }
 907         } else
 908                 tso = 0;
 909
 910         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen <= IP_MAXPACKET,
 911             ("%s: len > IP_MAXPACKET", __func__));
 912
 913 /*#ifdef DIAGNOSTIC*/
 914 #ifdef INET6
 915         if (max_linkhdr + hdrlen > MCLBYTES)
 916 #else
 917         if (max_linkhdr + hdrlen > MHLEN)
 918 #endif
 919                 panic("tcphdr too big");
 920 /*#endif*/
 921
 922         /*
 923          * This KASSERT is here to catch edge cases at a well defined place.
 924          * Before, those had triggered (random) panic conditions further down.
 925          */
 926         KASSERT(len >= 0, ("[%s:%d]: len < 0", __func__, __LINE__));
 927
 928         /*
 929          * Grab a header mbuf, attaching a copy of data to
 930          * be transmitted, and initialize the header from
 931          * the template for sends on this connection.
 932          */
 933         if (len) {
 934                 struct mbuf *mb;
 935                 u_int moff;
 936
 937                 if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)
 938                         TCPSTAT_INC(tcps_sndprobe);
 939                 else if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max) || sack_rxmit) {
 940                         tp->t_sndrexmitpack++;
 941                         TCPSTAT_INC(tcps_sndrexmitpack);
 942                         TCPSTAT_ADD(tcps_sndrexmitbyte, len);
 943                 } else {
 944                         TCPSTAT_INC(tcps_sndpack);
 945                         TCPSTAT_ADD(tcps_sndbyte, len);
 946                 }
 947                 MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
 948                 if (m == NULL) {
 949                         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 950                         error = ENOBUFS;
 951                         goto out;
 952                 }
 953 #ifdef INET6
 954                 if (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr) {
 955                         MCLGET(m, M_DONTWAIT);
 956                         if ((m->m_flags & M_EXT) == 0) {
 957                                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 958                                 m_freem(m);
 959                                 error = ENOBUFS;
 960                                 goto out;
 961                         }
 962                 }
 963 #endif
 964                 m->m_data += max_linkhdr;
 965                 m->m_len = hdrlen;
 966
 967                 /*
 968                  * Start the m_copy functions from the closest mbuf
 969                  * to the offset in the socket buffer chain.
 970                  */
 971                 mb = sbsndptr(&so->so_snd, off, len, &moff);
 972
 973                 if (len <= MHLEN - hdrlen - max_linkhdr) {
 974                         m_copydata(mb, moff, (int)len,
 975                             mtod(m, caddr_t) + hdrlen);
 976                         m->m_len += len;
 977                 } else {
 978                         m->m_next = m_copy(mb, moff, (int)len);
 979                         if (m->m_next == NULL) {
 980                                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 981                                 (void) m_free(m);
 982                                 error = ENOBUFS;
 983                                 goto out;
 984                         }
 985                 }
 986
 987                 /*
 988                  * If we're sending everything we've got, set PUSH.
 989                  * (This will keep happy those implementations which only
 990                  * give data to the user when a buffer fills or
 991                  * a PUSH comes in.)
 992                  */
 993                 if (off + len == so->so_snd.sb_cc)
 994                         flags |= TH_PUSH;
 995                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 996         } else {
 997                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 998                 if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 999                         TCPSTAT_INC(tcps_sndacks);
1000                 else if (flags & (TH_SYN|TH_FIN|TH_RST))
1001                         TCPSTAT_INC(tcps_sndctrl);
1002                 else if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
1003                         TCPSTAT_INC(tcps_sndurg);
1004                 else
1005                         TCPSTAT_INC(tcps_sndwinup);
1006
1007                 MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
1008                 if (m == NULL) {
1009                         error = ENOBUFS;
1010                         goto out;
1011                 }
1012 #ifdef INET6
1013                 if (isipv6 && (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr) &&
1014                     MHLEN >= hdrlen) {
1015                         MH_ALIGN(m, hdrlen);
1016                 } else
1017 #endif
1018                 m->m_data += max_linkhdr;
1019                 m->m_len = hdrlen;
1020         }
1021         SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);
1022         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *)0;
1023 #ifdef MAC
1024         mac_inpcb_create_mbuf(tp->t_inpcb, m);
1025 #endif
1026 #ifdef INET6
1027         if (isipv6) {
1028                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1029                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1030                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip6, th);
1031         } else
1032 #endif /* INET6 */
1033         {
1034                 ip = mtod(m, struct ip *);
1035                 ipov = (struct ipovly *)ip;
1036                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1037                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip, th);
1038         }
1039
1040         /*
1041          * Fill in fields, remembering maximum advertised
1042          * window for use in delaying messages about window sizes.
1043          * If resending a FIN, be sure not to use a new sequence number.
1044          */
1045         if (flags & TH_FIN && tp->t_flags & TF_SENTFIN &&
1046             tp->snd_nxt == tp->snd_max)
1047                 tp->snd_nxt--;
1048         /*
1049          * If we are starting a connection, send ECN setup
1050          * SYN packet. If we are on a retransmit, we may
1051          * resend those bits a number of times as per
1052          * RFC 3168.
1053          */
1054         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT && V_tcp_do_ecn) {
1055                 if (tp->t_rxtshift >= 1) {
1056                         if (tp->t_rxtshift <= V_tcp_ecn_maxretries)
1057                                 flags |= TH_ECE|TH_CWR;
1058                 } else
1059                         flags |= TH_ECE|TH_CWR;
1060         }
1061
1062         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1063             (tp->t_flags & TF_ECN_PERMIT)) {
1064                 /*
1065                  * If the peer has ECN, mark data packets with
1066                  * ECN capable transmission (ECT).
1067                  * Ignore pure ack packets, retransmissions and window probes.
1068                  */
1069                 if (len > 0 && SEQ_GEQ(tp->snd_nxt, tp->snd_max) &&
1070                     !((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)) {
1071 #ifdef INET6
1072                         if (isipv6)
1073                                 ip6->ip6_flow |= htonl(IPTOS_ECN_ECT0 << 20);
1074                         else
1075 #endif
1076                                 ip->ip_tos |= IPTOS_ECN_ECT0;
1077                         TCPSTAT_INC(tcps_ecn_ect0);
1078                 }
1079
1080                 /*
1081                  * Reply with proper ECN notifications.
1082                  */
1083                 if (tp->t_flags & TF_ECN_SND_CWR) {
1084                         flags |= TH_CWR;
1085                         tp->t_flags &= ~TF_ECN_SND_CWR;
1086                 }
1087                 if (tp->t_flags & TF_ECN_SND_ECE)
1088                         flags |= TH_ECE;
1089         }
1090
1091         /*
1092          * If we are doing retransmissions, then snd_nxt will
1093          * not reflect the first unsent octet.  For ACK only
1094          * packets, we do not want the sequence number of the
1095          * retransmitted packet, we want the sequence number
1096          * of the next unsent octet.  So, if there is no data
1097          * (and no SYN or FIN), use snd_max instead of snd_nxt
1098          * when filling in ti_seq.  But if we are in persist
1099          * state, snd_max might reflect one byte beyond the
1100          * right edge of the window, so use snd_nxt in that
1101          * case, since we know we aren't doing a retransmission.
1102          * (retransmit and persist are mutually exclusive...)
1103          */
1104         if (sack_rxmit == 0) {
1105                 if (len || (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) ||
1106                     tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
1107                         th->th_seq = htonl(tp->snd_nxt);
1108                 else
1109                         th->th_seq = htonl(tp->snd_max);
1110         } else {
1111                 th->th_seq = htonl(p->rxmit);
1112                 p->rxmit += len;
1113                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit += len;
1114         }
1115         th->th_ack = htonl(tp->rcv_nxt);
1116         if (optlen) {
1117                 bcopy(opt, th + 1, optlen);
1118                 th->th_off = (sizeof (struct tcphdr) + optlen) >> 2;
1119         }
1120         th->th_flags = flags;
1121         /*
1122          * Calculate receive window.  Don't shrink window,
1123          * but avoid silly window syndrome.
1124          */
1125         if (recwin < (long)(so->so_rcv.sb_hiwat / 4) &&
1126             recwin < (long)tp->t_maxseg)
1127                 recwin = 0;
1128         if (SEQ_GT(tp->rcv_adv, tp->rcv_nxt) &&
1129             recwin < (long)(tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt))
1130                 recwin = (long)(tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
1131         if (recwin > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
1132                 recwin = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
1133
1134         /*
1135          * According to RFC1323 the window field in a SYN (i.e., a <SYN>
1136          * or <SYN,ACK>) segment itself is never scaled.  The <SYN,ACK>
1137          * case is handled in syncache.
1138          */
1139         if (flags & TH_SYN)
1140                 th->th_win = htons((u_short)
1141                                 (min(sbspace(&so->so_rcv), TCP_MAXWIN)));
1142         else
1143                 th->th_win = htons((u_short)(recwin >> tp->rcv_scale));
1144
1145         /*
1146          * Adjust the RXWIN0SENT flag - indicate that we have advertised
1147          * a 0 window.  This may cause the remote transmitter to stall.  This
1148          * flag tells soreceive() to disable delayed acknowledgements when
1149          * draining the buffer.  This can occur if the receiver is attempting
1150          * to read more data than can be buffered prior to transmitting on
1151          * the connection.
1152          */
1153         if (th->th_win == 0) {
1154                 tp->t_sndzerowin++;
1155                 tp->t_flags |= TF_RXWIN0SENT;
1156         } else
1157                 tp->t_flags &= ~TF_RXWIN0SENT;
1158         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_nxt)) {
1159                 th->th_urp = htons((u_short)(tp->snd_up - tp->snd_nxt));
1160                 th->th_flags |= TH_URG;
1161         } else
1162                 /*
1163                  * If no urgent pointer to send, then we pull
1164                  * the urgent pointer to the left edge of the send window
1165                  * so that it doesn't drift into the send window on sequence
1166                  * number wraparound.
1167                  */
1168                 tp->snd_up = tp->snd_una;               /* drag it along */
1169
1170 #ifdef TCP_SIGNATURE
1171         if (to.to_flags & TOF_SIGNATURE) {
1172                 int sigoff = to.to_signature - opt;
1173                 tcp_signature_compute(m, 0, len, optlen,
1174                     (u_char *)(th + 1) + sigoff, IPSEC_DIR_OUTBOUND);
1175         }
1176 #endif
1177
1178         /*
1179          * Put TCP length in extended header, and then
1180          * checksum extended header and data.
1181          */
1182         m->m_pkthdr.len = hdrlen + len; /* in6_cksum() need this */
1183         m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
1184 #ifdef INET6
1185         if (isipv6) {
1186                 /*
1187                  * ip6_plen is not need to be filled now, and will be filled
1188                  * in ip6_output.
1189                  */
1190                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP_IPV6;
1191                 th->th_sum = in6_cksum_pseudo(ip6, sizeof(struct tcphdr) +
1192                     optlen + len, IPPROTO_TCP, 0);
1193         }
1194 #endif
1195 #if defined(INET6) && defined(INET)
1196         else
1197 #endif
1198 #ifdef INET
1199         {
1200                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
1201                 th->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
1202                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP + len + optlen));
1203
1204                 /* IP version must be set here for ipv4/ipv6 checking later */
1205                 KASSERT(ip->ip_v == IPVERSION,
1206                     ("%s: IP version incorrect: %d", __func__, ip->ip_v));
1207         }
1208 #endif
1209
1210         /*
1211          * Enable TSO and specify the size of the segments.
1212          * The TCP pseudo header checksum is always provided.
1213          * XXX: Fixme: This is currently not the case for IPv6.
1214          */
1215         if (tso) {
1216                 KASSERT(len > tp->t_maxopd - optlen,
1217                     ("%s: len <= tso_segsz", __func__));
1218                 m->m_pkthdr.csum_flags |= CSUM_TSO;
1219                 m->m_pkthdr.tso_segsz = tp->t_maxopd - optlen;
1220         }
1221
1222 #ifdef IPSEC
1223         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen - ipsec_optlen == m_length(m, NULL),
1224             ("%s: mbuf chain shorter than expected: %ld + %u + %u - %u != %u",
1225             __func__, len, hdrlen, ipoptlen, ipsec_optlen, m_length(m, NULL)));
1226 #else
1227         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen == m_length(m, NULL),
1228             ("%s: mbuf chain shorter than expected: %ld + %u + %u != %u",
1229             __func__, len, hdrlen, ipoptlen, m_length(m, NULL)));
1230 #endif
1231
1232         /*
1233          * In transmit state, time the transmission and arrange for
1234          * the retransmit.  In persist state, just set snd_max.
1235          */
1236         if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1237             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1238                 tcp_seq startseq = tp->snd_nxt;
1239
1240                 /*
1241                  * Advance snd_nxt over sequence space of this segment.
1242                  */
1243                 if (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) {
1244                         if (flags & TH_SYN)
1245                                 tp->snd_nxt++;
1246                         if (flags & TH_FIN) {
1247                                 tp->snd_nxt++;
1248                                 tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1249                         }
1250                 }
1251                 if (sack_rxmit)
1252                         goto timer;
1253                 tp->snd_nxt += len;
1254                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_max)) {
1255                         tp->snd_max = tp->snd_nxt;
1256                         /*
1257                          * Time this transmission if not a retransmission and
1258                          * not currently timing anything.
1259                          */
1260                         if (tp->t_rtttime == 0) {
1261                                 tp->t_rtttime = ticks;
1262                                 tp->t_rtseq = startseq;
1263                                 TCPSTAT_INC(tcps_segstimed);
1264                         }
1265                 }
1266
1267                 /*
1268                  * Set retransmit timer if not currently set,
1269                  * and not doing a pure ack or a keep-alive probe.
1270                  * Initial value for retransmit timer is smoothed
1271                  * round-trip time + 2 * round-trip time variance.
1272                  * Initialize shift counter which is used for backoff
1273                  * of retransmit time.
1274                  */
1275 timer:
1276                 if (!tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1277                     ((sack_rxmit && tp->snd_nxt != tp->snd_max) ||
1278                      (tp->snd_nxt != tp->snd_una))) {
1279                         if (tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1280                                 tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
1281                                 tp->t_rxtshift = 0;
1282                         }
1283                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
1284                 }
1285         } else {
1286                 /*
1287                  * Persist case, update snd_max but since we are in
1288                  * persist mode (no window) we do not update snd_nxt.
1289                  */
1290                 int xlen = len;
1291                 if (flags & TH_SYN)
1292                         ++xlen;
1293                 if (flags & TH_FIN) {
1294                         ++xlen;
1295                         tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1296                 }
1297                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt + xlen, tp->snd_max))
1298                         tp->snd_max = tp->snd_nxt + len;
1299         }
1300
1301         /* Run HHOOK_TCP_ESTABLISHED_OUT helper hooks. */
1302         hhook_run_tcp_est_out(tp, th, &to, len, tso);
1303
1304 #ifdef TCPDEBUG
1305         /*
1306          * Trace.
1307          */
1308         if (so->so_options & SO_DEBUG) {
1309                 u_short save = 0;
1310 #ifdef INET6
1311                 if (!isipv6)
1312 #endif
1313                 {
1314                         save = ipov->ih_len;
1315                         ipov->ih_len = htons(m->m_pkthdr.len /* - hdrlen + (th->th_off << 2) */);
1316                 }
1317                 tcp_trace(TA_OUTPUT, tp->t_state, tp, mtod(m, void *), th, 0);
1318 #ifdef INET6
1319                 if (!isipv6)
1320 #endif
1321                 ipov->ih_len = save;
1322         }
1323 #endif /* TCPDEBUG */
1324
1325         /*
1326          * Fill in IP length and desired time to live and
1327          * send to IP level.  There should be a better way
1328          * to handle ttl and tos; we could keep them in
1329          * the template, but need a way to checksum without them.
1330          */
1331         /*
1332          * m->m_pkthdr.len should have been set before cksum calcuration,
1333          * because in6_cksum() need it.
1334          */
1335 #ifdef INET6
1336         if (isipv6) {
1337                 struct route_in6 ro;
1338
1339                 bzero(&ro, sizeof(ro));
1340                 /*
1341                  * we separately set hoplimit for every segment, since the
1342                  * user might want to change the value via setsockopt.
1343                  * Also, desired default hop limit might be changed via
1344                  * Neighbor Discovery.
1345                  */
1346                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1347
1348                 /* TODO: IPv6 IP6TOS_ECT bit on */
1349                 error = ip6_output(m, tp->t_inpcb->in6p_outputopts, &ro,
1350                     ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ?  IP_ROUTETOIF : 0),
1351                     NULL, NULL, tp->t_inpcb);
1352
1353                 if (error == EMSGSIZE && ro.ro_rt != NULL)
1354                         mtu = ro.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu;
1355                 RO_RTFREE(&ro);
1356         }
1357 #endif /* INET6 */
1358 #if defined(INET) && defined(INET6)
1359         else
1360 #endif
1361 #ifdef INET
1362     {
1363         struct route ro;
1364
1365         bzero(&ro, sizeof(ro));
1366         ip->ip_len = m->m_pkthdr.len;
1367 #ifdef INET6
1368         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6PROTO)
1369                 ip->ip_ttl = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1370 #endif /* INET6 */
1371         /*
1372          * If we do path MTU discovery, then we set DF on every packet.
1373          * This might not be the best thing to do according to RFC3390
1374          * Section 2. However the tcp hostcache migitates the problem
1375          * so it affects only the first tcp connection with a host.
1376          *
1377          * NB: Don't set DF on small MTU/MSS to have a safe fallback.
1378          */
1379         if (V_path_mtu_discovery && tp->t_maxopd > V_tcp_minmss)
1380                 ip->ip_off |= IP_DF;
1381
1382         error = ip_output(m, tp->t_inpcb->inp_options, &ro,
1383             ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ? IP_ROUTETOIF : 0), 0,
1384             tp->t_inpcb);
1385
1386         if (error == EMSGSIZE && ro.ro_rt != NULL)
1387                 mtu = ro.ro_rt->rt_rmx.rmx_mtu;
1388         RO_RTFREE(&ro);
1389     }
1390 #endif /* INET */
1391         if (error) {
1392
1393                 /*
1394                  * We know that the packet was lost, so back out the
1395                  * sequence number advance, if any.
1396                  *
1397                  * If the error is EPERM the packet got blocked by the
1398                  * local firewall.  Normally we should terminate the
1399                  * connection but the blocking may have been spurious
1400                  * due to a firewall reconfiguration cycle.  So we treat
1401                  * it like a packet loss and let the retransmit timer and
1402                  * timeouts do their work over time.
1403                  * XXX: It is a POLA question whether calling tcp_drop right
1404                  * away would be the really correct behavior instead.
1405                  */
1406                 if (((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1407                     !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) &&
1408                     ((flags & TH_SYN) == 0) &&
1409                     (error != EPERM)) {
1410                         if (sack_rxmit) {
1411                                 p->rxmit -= len;
1412                                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit -= len;
1413                                 KASSERT(tp->sackhint.sack_bytes_rexmit >= 0,
1414                                     ("sackhint bytes rtx >= 0"));
1415                         } else
1416                                 tp->snd_nxt -= len;
1417                 }
1418 out:
1419                 SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);     /* Check gotos. */
1420                 switch (error) {
1421                 case EPERM:
1422                         tp->t_softerror = error;
1423                         return (error);
1424                 case ENOBUFS:
1425                         if (!tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1426                             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
1427                                 tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
1428                         tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1429                         return (0);
1430                 case EMSGSIZE:
1431                         /*
1432                          * For some reason the interface we used initially
1433                          * to send segments changed to another or lowered
1434                          * its MTU.
1435                          * If TSO was active we either got an interface
1436                          * without TSO capabilits or TSO was turned off.
1437                          * If we obtained mtu from ip_output() then update
1438                          * it and try again.
1439                          */
1440                         if (tso)
1441                                 tp->t_flags &= ~TF_TSO;
1442                         if (mtu != 0) {
1443                                 tcp_mss_update(tp, -1, mtu, NULL, NULL);
1444                                 goto again;
1445                         }
1446                         return (error);
1447                 case EHOSTDOWN:
1448                 case EHOSTUNREACH:
1449                 case ENETDOWN:
1450                 case ENETUNREACH:
1451                         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
1452                                 tp->t_softerror = error;
1453                                 return (0);
1454                         }
1455                         /* FALLTHROUGH */
1456                 default:
1457                         return (error);
1458                 }
1459         }
1460         TCPSTAT_INC(tcps_sndtotal);
1461
1462         /*
1463          * Data sent (as far as we can tell).
1464          * If this advertises a larger window than any other segment,
1465          * then remember the size of the advertised window.
1466          * Any pending ACK has now been sent.
1467          */
1468         if (recwin >= 0 && SEQ_GT(tp->rcv_nxt + recwin, tp->rcv_adv))
1469                 tp->rcv_adv = tp->rcv_nxt + recwin;
1470         tp->last_ack_sent = tp->rcv_nxt;
1471         tp->t_flags &= ~(TF_ACKNOW | TF_DELACK);
1472         if (tcp_timer_active(tp, TT_DELACK))
1473                 tcp_timer_activate(tp, TT_DELACK, 0);
1474 #if 0
1475         /*
1476          * This completely breaks TCP if newreno is turned on.  What happens
1477          * is that if delayed-acks are turned on on the receiver, this code
1478          * on the transmitter effectively destroys the TCP window, forcing
1479          * it to four packets (1.5Kx4 = 6K window).
1480          */
1481         if (sendalot && --maxburst)
1482                 goto again;
1483 #endif
1484         if (sendalot)
1485                 goto again;
1486         return (0);
1487 }
1488
1489 void
1490 tcp_setpersist(struct tcpcb *tp)
1491 {
1492         int t = ((tp->t_srtt >> 2) + tp->t_rttvar) >> 1;
1493         int tt;
1494
1495         tp->t_flags &= ~TF_PREVVALID;
1496         if (tcp_timer_active(tp, TT_REXMT))
1497                 panic("tcp_setpersist: retransmit pending");
1498         /*
1499          * Start/restart persistance timer.
1500          */
1501         TCPT_RANGESET(tt, t * tcp_backoff[tp->t_rxtshift],
1502                       TCPTV_PERSMIN, TCPTV_PERSMAX);
1503         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, tt);
1504         if (tp->t_rxtshift < TCP_MAXRXTSHIFT)
1505                 tp->t_rxtshift++;
1506 }
1507
1508 /*
1509  * Insert TCP options according to the supplied parameters to the place
1510  * optp in a consistent way.  Can handle unaligned destinations.
1511  *
1512  * The order of the option processing is crucial for optimal packing and
1513  * alignment for the scarce option space.
1514  *
1515  * The optimal order for a SYN/SYN-ACK segment is:
1516  *   MSS (4) + NOP (1) + Window scale (3) + SACK permitted (2) +
1517  *   Timestamp (10) + Signature (18) = 38 bytes out of a maximum of 40.
1518  *
1519  * The SACK options should be last.  SACK blocks consume 8*n+2 bytes.
1520  * So a full size SACK blocks option is 34 bytes (with 4 SACK blocks).
1521  * At minimum we need 10 bytes (to generate 1 SACK block).  If both
1522  * TCP Timestamps (12 bytes) and TCP Signatures (18 bytes) are present,
1523  * we only have 10 bytes for SACK options (40 - (12 + 18)).
1524  */
1525 int
1526 tcp_addoptions(struct tcpopt *to, u_char *optp)
1527 {
1528         u_int mask, optlen = 0;
1529
1530         for (mask = 1; mask < TOF_MAXOPT; mask <<= 1) {
1531                 if ((to->to_flags & mask) != mask)
1532                         continue;
1533                 if (optlen == TCP_MAXOLEN)
1534                         break;
1535                 switch (to->to_flags & mask) {
1536                 case TOF_MSS:
1537                         while (optlen % 4) {
1538                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1539                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1540                         }
1541                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_MAXSEG)
1542                                 continue;
1543                         optlen += TCPOLEN_MAXSEG;
1544                         *optp++ = TCPOPT_MAXSEG;
1545                         *optp++ = TCPOLEN_MAXSEG;
1546                         to->to_mss = htons(to->to_mss);
1547                         bcopy((u_char *)&to->to_mss, optp, sizeof(to->to_mss));
1548                         optp += sizeof(to->to_mss);
1549                         break;
1550                 case TOF_SCALE:
1551                         while (!optlen || optlen % 2 != 1) {
1552                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1553                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1554                         }
1555                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_WINDOW)
1556                                 continue;
1557                         optlen += TCPOLEN_WINDOW;
1558                         *optp++ = TCPOPT_WINDOW;
1559                         *optp++ = TCPOLEN_WINDOW;
1560                         *optp++ = to->to_wscale;
1561                         break;
1562                 case TOF_SACKPERM:
1563                         while (optlen % 2) {
1564                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1565                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1566                         }
1567                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACK_PERMITTED)
1568                                 continue;
1569                         optlen += TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1570                         *optp++ = TCPOPT_SACK_PERMITTED;
1571                         *optp++ = TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1572                         break;
1573                 case TOF_TS:
1574                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1575                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1576                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1577                         }
1578                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_TIMESTAMP)
1579                                 continue;
1580                         optlen += TCPOLEN_TIMESTAMP;
1581                         *optp++ = TCPOPT_TIMESTAMP;
1582                         *optp++ = TCPOLEN_TIMESTAMP;
1583                         to->to_tsval = htonl(to->to_tsval);
1584                         to->to_tsecr = htonl(to->to_tsecr);
1585                         bcopy((u_char *)&to->to_tsval, optp, sizeof(to->to_tsval));
1586                         optp += sizeof(to->to_tsval);
1587                         bcopy((u_char *)&to->to_tsecr, optp, sizeof(to->to_tsecr));
1588                         optp += sizeof(to->to_tsecr);
1589                         break;
1590 #ifdef TCP_SIGNATURE
1591                 case TOF_SIGNATURE:
1592                         {
1593                         int siglen = TCPOLEN_SIGNATURE - 2;
1594
1595                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1596                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1597                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1598                         }
1599                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SIGNATURE)
1600                                 continue;
1601                         optlen += TCPOLEN_SIGNATURE;
1602                         *optp++ = TCPOPT_SIGNATURE;
1603                         *optp++ = TCPOLEN_SIGNATURE;
1604                         to->to_signature = optp;
1605                         while (siglen--)
1606                                  *optp++ = 0;
1607                         break;
1608                         }
1609 #endif
1610                 case TOF_SACK:
1611                         {
1612                         int sackblks = 0;
1613                         struct sackblk *sack = (struct sackblk *)to->to_sacks;
1614                         tcp_seq sack_seq;
1615
1616                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1617                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1618                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1619                         }
1620                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACKHDR + TCPOLEN_SACK)
1621                                 continue;
1622                         optlen += TCPOLEN_SACKHDR;
1623                         *optp++ = TCPOPT_SACK;
1624                         sackblks = min(to->to_nsacks,
1625                                         (TCP_MAXOLEN - optlen) / TCPOLEN_SACK);
1626                         *optp++ = TCPOLEN_SACKHDR + sackblks * TCPOLEN_SACK;
1627                         while (sackblks--) {
1628                                 sack_seq = htonl(sack->start);
1629                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1630                                 optp += sizeof(sack_seq);
1631                                 sack_seq = htonl(sack->end);
1632                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1633                                 optp += sizeof(sack_seq);
1634                                 optlen += TCPOLEN_SACK;
1635                                 sack++;
1636                         }
1637                         TCPSTAT_INC(tcps_sack_send_blocks);
1638                         break;
1639                         }
1640                 default:
1641                         panic("%s: unknown TCP option type", __func__);
1642                         break;
1643                 }
1644         }
1645
1646         /* Terminate and pad TCP options to a 4 byte boundary. */
1647         if (optlen % 4) {
1648                 optlen += TCPOLEN_EOL;
1649                 *optp++ = TCPOPT_EOL;
1650         }
1651         /*
1652          * According to RFC 793 (STD0007):
1653          *   "The content of the header beyond the End-of-Option option
1654          *    must be header padding (i.e., zero)."
1655          *   and later: "The padding is composed of zeros."
1656          */
1657         while (optlen % 4) {
1658                 optlen += TCPOLEN_PAD;
1659                 *optp++ = TCPOPT_PAD;
1660         }
1661
1662         KASSERT(optlen <= TCP_MAXOLEN, ("%s: TCP options too long", __func__));
1663         return (optlen);
1664 }