sys/netinet/tcp_timer.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_timer.c 8.2 (Berkeley) 5/24/95
  30  * $FreeBSD$
  31  */
  32
  33 #include "opt_inet6.h"
  34 #include "opt_tcpdebug.h"
  35
  36 #include <sys/param.h>
  37 #include <sys/kernel.h>
  38 #include <sys/ktr.h>
  39 #include <sys/lock.h>
  40 #include <sys/limits.h>
  41 #include <sys/mbuf.h>
  42 #include <sys/mutex.h>
  43 #include <sys/protosw.h>
  44 #include <sys/socket.h>
  45 #include <sys/socketvar.h>
  46 #include <sys/sysctl.h>
  47 #include <sys/systm.h>
  48
  49 #include <net/route.h>
  50
  51 #include <netinet/in.h>
  52 #include <netinet/in_pcb.h>
  53 #include <netinet/in_systm.h>
  54 #ifdef INET6
  55 #include <netinet6/in6_pcb.h>
  56 #endif
  57 #include <netinet/ip_var.h>
  58 #include <netinet/tcp.h>
  59 #include <netinet/tcp_fsm.h>
  60 #include <netinet/tcp_timer.h>
  61 #include <netinet/tcp_var.h>
  62 #include <netinet/tcpip.h>
  63 #ifdef TCPDEBUG
  64 #include <netinet/tcp_debug.h>
  65 #endif
  66
  67 int     tcp_keepinit;
  68 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_KEEPINIT, keepinit, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
  69     &tcp_keepinit, 0, sysctl_msec_to_ticks, "I", "");
  70
  71 int     tcp_keepidle;
  72 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_KEEPIDLE, keepidle, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
  73     &tcp_keepidle, 0, sysctl_msec_to_ticks, "I", "");
  74
  75 int     tcp_keepintvl;
  76 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_KEEPINTVL, keepintvl, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
  77     &tcp_keepintvl, 0, sysctl_msec_to_ticks, "I", "");
  78
  79 int     tcp_delacktime;
  80 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, TCPCTL_DELACKTIME, delacktime, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
  81     &tcp_delacktime, 0, sysctl_msec_to_ticks, "I",
  82     "Time before a delayed ACK is sent");
  83
  84 int     tcp_msl;
  85 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, msl, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
  86     &tcp_msl, 0, sysctl_msec_to_ticks, "I", "Maximum segment lifetime");
  87
  88 int     tcp_rexmit_min;
  89 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, rexmit_min, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
  90     &tcp_rexmit_min, 0, sysctl_msec_to_ticks, "I",
  91     "Minimum Retransmission Timeout");
  92
  93 int     tcp_rexmit_slop;
  94 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, rexmit_slop, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
  95     &tcp_rexmit_slop, 0, sysctl_msec_to_ticks, "I",
  96     "Retransmission Timer Slop");
  97
  98 static int      always_keepalive = 1;
  99 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, always_keepalive, CTLFLAG_RW,
 100     &always_keepalive , 0, "Assume SO_KEEPALIVE on all TCP connections");
 101
 102 int    tcp_fast_finwait2_recycle = 0;
 103 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, fast_finwait2_recycle, CTLFLAG_RW,
 104     &tcp_fast_finwait2_recycle, 0,
 105     "Recycle closed FIN_WAIT_2 connections faster");
 106
 107 int    tcp_finwait2_timeout;
 108 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp, OID_AUTO, finwait2_timeout, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 109     &tcp_finwait2_timeout, 0, sysctl_msec_to_ticks, "I", "FIN-WAIT2 timeout");
 110
 111
 112 static int      tcp_keepcnt = TCPTV_KEEPCNT;
 113         /* max idle probes */
 114 int     tcp_maxpersistidle;
 115         /* max idle time in persist */
 116 int     tcp_maxidle;
 117
 118 static void     tcp_timer(void *);
 119 static int      tcp_timer_delack(struct tcpcb *, struct inpcb *);
 120 static int      tcp_timer_2msl(struct tcpcb *, struct inpcb *);
 121 static int      tcp_timer_keep(struct tcpcb *, struct inpcb *);
 122 static int      tcp_timer_persist(struct tcpcb *, struct inpcb *);
 123 static int      tcp_timer_rexmt(struct tcpcb *, struct inpcb *);
 124
 125 /*
 126  * Tcp protocol timeout routine called every 500 ms.
 127  * Updates timestamps used for TCP
 128  * causes finite state machine actions if timers expire.
 129  */
 130 void
 131 tcp_slowtimo()
 132 {
 133
 134         tcp_maxidle = tcp_keepcnt * tcp_keepintvl;
 135         INP_INFO_WLOCK(&tcbinfo);
 136         (void) tcp_timer_2msl_tw(0);
 137         INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
 138 }
 139
 140 int     tcp_syn_backoff[TCP_MAXRXTSHIFT + 1] =
 141     { 1, 1, 1, 1, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 64, 64 };
 142
 143 int     tcp_backoff[TCP_MAXRXTSHIFT + 1] =
 144     { 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 512, 512, 512 };
 145
 146 static int tcp_totbackoff = 2559;       /* sum of tcp_backoff[] */
 147
 148 static int tcp_timer_race;
 149 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, timer_race, CTLFLAG_RD, &tcp_timer_race,
 150     0, "Count of t_inpcb races on tcp_discardcb");
 151
 152
 153 void
 154 tcp_timer_activate(struct tcpcb *tp, int timer_type, u_int delta)
 155 {
 156         struct inpcb *inp = tp->t_inpcb;
 157         struct tcp_timer *tt = tp->t_timers;
 158         int tick = ticks;                       /* Stable time base. */
 159         int next = delta ? tick + delta : 0;
 160
 161         INP_LOCK_ASSERT(inp);
 162
 163         CTR6(KTR_NET, "%p %s inp %p active %x delta %i nextc %i",
 164             tp, __func__, inp, tt->tt_active, delta, tt->tt_nextc);
 165
 166         /* Set new value for timer. */
 167         switch(timer_type) {
 168         case TT_DELACK:
 169                 CTR4(KTR_NET, "%p %s TT_DELACK old %i new %i",
 170                     tp, __func__, tt->tt_delack, next);
 171                 tt->tt_delack = next;
 172                 break;
 173         case TT_REXMT:
 174                 CTR4(KTR_NET, "%p %s TT_REXMT old %i new %i",
 175                     tp, __func__, tt->tt_rexmt, next);
 176                 tt->tt_rexmt = next;
 177                 break;
 178         case TT_PERSIST:
 179                 CTR4(KTR_NET, "%p %s TT_PERSIST old %i new %i",
 180                     tp, __func__, tt->tt_persist, next);
 181                 tt->tt_persist = next;
 182                 break;
 183         case TT_KEEP:
 184                 CTR4(KTR_NET, "%p %s TT_KEEP old %i new %i",
 185                     tp, __func__, tt->tt_keep, next);
 186                 tt->tt_keep = next;
 187                 break;
 188         case TT_2MSL:
 189                 CTR4(KTR_NET, "%p %s TT_2MSL old %i new %i",
 190                     tp, __func__, tt->tt_2msl, next);
 191                 tt->tt_2msl = next;
 192                 break;
 193         case 0:                                 /* Dummy for timer rescan. */
 194                 CTR3(KTR_NET, "%p %s timer rescan new %i", tp, __func__, next);
 195                 break;
 196         }
 197
 198         /* If some other timer is active and is schedules sooner just return. */
 199         if (tt->tt_active != timer_type && tt->tt_nextc < next &&
 200             callout_active(&tt->tt_timer))
 201                 return;
 202
 203         /* Select next timer to schedule. */
 204         tt->tt_nextc = INT_MAX;
 205         tt->tt_active = 0;
 206         if (tt->tt_delack && tt->tt_delack < tt->tt_nextc) {
 207                 tt->tt_nextc = tt->tt_delack;
 208                 tt->tt_active = TT_DELACK;
 209         }
 210         if (tt->tt_rexmt && tt->tt_rexmt < tt->tt_nextc) {
 211                 tt->tt_nextc = tt->tt_rexmt;
 212                 tt->tt_active = TT_REXMT;
 213         }
 214         if (tt->tt_persist && tt->tt_persist < tt->tt_nextc) {
 215                 tt->tt_nextc = tt->tt_persist;
 216                 tt->tt_active = TT_PERSIST;
 217         }
 218         if (tt->tt_keep && tt->tt_keep < tt->tt_nextc) {
 219                 tt->tt_nextc = tt->tt_keep;
 220                 tt->tt_active = TT_KEEP;
 221         }
 222         if (tt->tt_2msl && tt->tt_2msl < tt->tt_nextc) {
 223                 tt->tt_nextc = tt->tt_2msl;
 224                 tt->tt_active = TT_2MSL;
 225         }
 226
 227         /* Rearm callout with new timer if we found one. */
 228         if (tt->tt_active) {
 229                 CTR4(KTR_NET, "%p %s callout_reset active %x nextc in %i",
 230                     tp, __func__, tt->tt_active, tt->tt_nextc - tick);
 231                 callout_reset(&tt->tt_timer,
 232                     tt->tt_nextc - tick, tcp_timer, (void *)inp);
 233         } else {
 234                 CTR2(KTR_NET, "%p %s callout_stop", tp, __func__);
 235                 callout_stop(&tt->tt_timer);
 236                 tt->tt_nextc = 0;
 237         }
 238
 239         return;
 240 }
 241
 242 int
 243 tcp_timer_active(struct tcpcb *tp, int timer_type)
 244 {
 245
 246         switch (timer_type) {
 247         case TT_DELACK:
 248                 CTR3(KTR_NET, "%p %s TT_DELACK %i",
 249                     tp, __func__, tp->t_timers->tt_delack);
 250                 return (tp->t_timers->tt_delack ? 1 : 0);
 251                 break;
 252         case TT_REXMT:
 253                 CTR3(KTR_NET, "%p %s TT_REXMT %i",
 254                     tp, __func__, tp->t_timers->tt_rexmt);
 255                 return (tp->t_timers->tt_rexmt ? 1 : 0);
 256                 break;
 257         case TT_PERSIST:
 258                 CTR3(KTR_NET, "%p %s TT_PERSIST %i",
 259                     tp, __func__, tp->t_timers->tt_persist);
 260                 return (tp->t_timers->tt_persist ? 1 : 0);
 261                 break;
 262         case TT_KEEP:
 263                 CTR3(KTR_NET, "%p %s TT_KEEP %i",
 264                     tp, __func__, tp->t_timers->tt_keep);
 265                 return (tp->t_timers->tt_keep ? 1 : 0);
 266                 break;
 267         case TT_2MSL:
 268                 CTR3(KTR_NET, "%p %s TT_2MSL %i",
 269                     tp, __func__, tp->t_timers->tt_2msl);
 270                 return (tp->t_timers->tt_2msl ? 1 : 0);
 271                 break;
 272         }
 273         return (0);
 274 }
 275
 276 static void
 277 tcp_timer(void *xinp)
 278 {
 279         struct inpcb *inp = (struct inpcb *)xinp;
 280         struct tcpcb *tp = intotcpcb(inp);
 281         struct tcp_timer *tt;
 282         int tick = ticks;
 283         int down, timer;
 284
 285         /* INP lock was obtained by callout. */
 286         INP_LOCK_ASSERT(inp);
 287
 288         /*
 289          * We've got a couple of race conditions here:
 290          * - The tcpcb was converted into a compressed TW pcb.  All our
 291          *   timers have been stopped while this callout already tried
 292          *   to obtain the inpcb lock.  TW pcbs have their own timers
 293          *   and we just return.
 294          */
 295         if (inp->inp_vflag & INP_TIMEWAIT)
 296                 return;
 297         /*
 298          * - The tcpcb was discarded.  All our timers have been stopped
 299          *   while this callout already tried to obtain the inpcb lock
 300          *   and we just return.
 301          */
 302         if (tp == NULL)
 303                 return;
 304
 305         tt = tp->t_timers;      /* Initialize. */
 306         CTR6(KTR_NET, "%p %s inp %p active %x tick %i nextc %i",
 307             tp, __func__, inp, tt->tt_active, tick, tt->tt_nextc);
 308
 309         /*
 310          * - We may have been waiting on the lock while the tcpcb has
 311          *   been scheduled for destruction.  In this case no active
 312          *   timers remain and we just return.
 313          */
 314         if (tt->tt_active == 0)
 315                 goto done;
 316
 317         /*
 318          * - The timer was rescheduled while this callout was already
 319          *   waiting on the lock.  This may happen when a packet just
 320          *   came in.  Rescan and reschedule the the timer in case we
 321          *   just turned it off.
 322          */
 323         if (tick < tt->tt_nextc)
 324                 goto rescan;
 325
 326         /*
 327          * Mark as done.  The active bit in struct callout is not
 328          * automatically cleared.  See callout(9) for more info.
 329          * In tcp_discardcb() we depend on the correctly cleared
 330          * active bit for faster processing.
 331          */
 332         callout_deactivate(&tt->tt_timer);
 333
 334         /* Check which timer has fired and remove this timer activation. */
 335         timer = tt->tt_active;
 336         tt->tt_active = 0;
 337         tt->tt_nextc = 0;
 338
 339         switch (timer) {
 340         case TT_DELACK:
 341                 CTR2(KTR_NET, "%p %s running TT_DELACK", tp, __func__);
 342                 tt->tt_delack = 0;
 343                 down = tcp_timer_delack(tp, inp);       /* down == 0 */
 344                 break;
 345         case TT_REXMT:
 346                 CTR2(KTR_NET, "%p %s running TT_REXMT", tp, __func__);
 347                 tt->tt_rexmt = 0;
 348                 down = tcp_timer_rexmt(tp, inp);
 349                 break;
 350         case TT_PERSIST:
 351                 CTR2(KTR_NET, "%p %s running TT_PERSIST", tp, __func__);
 352                 tt->tt_persist = 0;
 353                 down = tcp_timer_persist(tp, inp);
 354                 break;
 355         case TT_KEEP:
 356                 CTR2(KTR_NET, "%p %s running TT_KEEP", tp, __func__);
 357                 tt->tt_keep = 0;
 358                 down = tcp_timer_keep(tp, inp);
 359                 break;
 360         case TT_2MSL:
 361                 CTR2(KTR_NET, "%p %s running TT_2MSL", tp, __func__);
 362                 tt->tt_2msl = 0;
 363                 down = tcp_timer_2msl(tp, inp);
 364                 break;
 365         default:
 366                 CTR2(KTR_NET, "%p %s running nothing", tp, __func__);
 367                 down = 0;
 368         }
 369
 370         CTR4(KTR_NET, "%p %s down %i active %x",
 371             tp, __func__, down, tt->tt_active);
 372         /* Do we still exist? */
 373         if (down)
 374                 goto shutdown;
 375
 376 rescan:
 377         /* Rescan if no timer was reactivated above. */
 378         if (tt->tt_active == 0)
 379                 tcp_timer_activate(tp, 0, 0);
 380
 381 done:
 382         INP_UNLOCK(inp);                /* CALLOUT_RETURNUNLOCKED */
 383         return;
 384
 385 shutdown:
 386         INP_UNLOCK(inp);                /* Prevent LOR at expense of race. */
 387         INP_INFO_WLOCK(&tcbinfo);
 388         INP_LOCK(inp);
 389
 390         /* When tp is gone we've lost the race. */
 391         if (inp->inp_ppcb == NULL) {
 392                 CTR3(KTR_NET, "%p %s inp %p lost shutdown race",
 393                     tp, __func__, inp);
 394                 tcp_timer_race++;
 395                 INP_UNLOCK(inp);        /* CALLOUT_RETURNUNLOCKED */
 396                 INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
 397                 return;
 398         }
 399         KASSERT(tp == inp->inp_ppcb, ("%s: tp changed", __func__));
 400
 401         /* Shutdown the connection. */
 402         switch (down) {
 403         case 1:
 404                 tp = tcp_close(tp);
 405                 break;
 406         case 2:
 407                 tp = tcp_drop(tp,
 408                         tp->t_softerror ? tp->t_softerror : ETIMEDOUT);
 409                 break;
 410         }
 411         CTR3(KTR_NET, "%p %s inp %p after shutdown", tp, __func__, inp);
 412
 413         if (tp)
 414                 INP_UNLOCK(inp);        /* CALLOUT_RETURNUNLOCKED */
 415
 416         INP_INFO_WUNLOCK(&tcbinfo);
 417         return;
 418 }
 419
 420
 421 /*
 422  * TCP timer processing.
 423  */
 424 static int
 425 tcp_timer_delack(struct tcpcb *tp, struct inpcb *inp)
 426 {
 427
 428         tp->t_flags |= TF_ACKNOW;
 429         tcpstat.tcps_delack++;
 430         (void) tcp_output(tp);
 431         return (0);
 432 }
 433
 434 static int
 435 tcp_timer_2msl(struct tcpcb *tp, struct inpcb *inp)
 436 {
 437 #ifdef TCPDEBUG
 438         int ostate;
 439
 440         ostate = tp->t_state;
 441 #endif
 442         /*
 443          * 2 MSL timeout in shutdown went off.  If we're closed but
 444          * still waiting for peer to close and connection has been idle
 445          * too long, or if 2MSL time is up from TIME_WAIT, delete connection
 446          * control block.  Otherwise, check again in a bit.
 447          *
 448          * If fastrecycle of FIN_WAIT_2, in FIN_WAIT_2 and receiver has closed,
 449          * there's no point in hanging onto FIN_WAIT_2 socket. Just close it.
 450          * Ignore fact that there were recent incoming segments.
 451          */
 452         if (tcp_fast_finwait2_recycle && tp->t_state == TCPS_FIN_WAIT_2 &&
 453             tp->t_inpcb->inp_socket &&
 454             (tp->t_inpcb->inp_socket->so_rcv.sb_state & SBS_CANTRCVMORE)) {
 455                 tcpstat.tcps_finwait2_drops++;
 456                 return (1);             /* tcp_close() */
 457         } else {
 458                 if (tp->t_state != TCPS_TIME_WAIT &&
 459                    (ticks - tp->t_rcvtime) <= tcp_maxidle)
 460                         tcp_timer_activate(tp, TT_2MSL, tcp_keepintvl);
 461                 else
 462                         return (1);     /* tcp_close( */
 463         }
 464
 465 #ifdef TCPDEBUG
 466         if (tp != NULL && (tp->t_inpcb->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
 467                 tcp_trace(TA_USER, ostate, tp, (void *)0, (struct tcphdr *)0,
 468                           PRU_SLOWTIMO);
 469 #endif
 470         return (0);
 471 }
 472
 473 /*
 474  * The timed wait queue contains references to each of the TCP sessions
 475  * currently in the TIME_WAIT state.  The queue pointers, including the
 476  * queue pointers in each tcptw structure, are protected using the global
 477  * tcbinfo lock, which must be held over queue iteration and modification.
 478  */
 479 static TAILQ_HEAD(, tcptw)      twq_2msl;
 480
 481 void
 482 tcp_timer_init(void)
 483 {
 484
 485         TAILQ_INIT(&twq_2msl);
 486 }
 487
 488 void
 489 tcp_timer_2msl_reset(struct tcptw *tw, int rearm)
 490 {
 491
 492         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
 493         INP_LOCK_ASSERT(tw->tw_inpcb);
 494         if (rearm)
 495                 TAILQ_REMOVE(&twq_2msl, tw, tw_2msl);
 496         tw->tw_time = ticks + 2 * tcp_msl;
 497         TAILQ_INSERT_TAIL(&twq_2msl, tw, tw_2msl);
 498 }
 499
 500 void
 501 tcp_timer_2msl_stop(struct tcptw *tw)
 502 {
 503
 504         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
 505         TAILQ_REMOVE(&twq_2msl, tw, tw_2msl);
 506 }
 507
 508 struct tcptw *
 509 tcp_timer_2msl_tw(int reuse)
 510 {
 511         struct tcptw *tw;
 512
 513         INP_INFO_WLOCK_ASSERT(&tcbinfo);
 514         for (;;) {
 515                 tw = TAILQ_FIRST(&twq_2msl);
 516                 if (tw == NULL || (!reuse && tw->tw_time > ticks))
 517                         break;
 518                 INP_LOCK(tw->tw_inpcb);
 519                 tcp_twclose(tw, reuse);
 520                 if (reuse)
 521                         return (tw);
 522         }
 523         return (NULL);
 524 }
 525
 526 static int
 527 tcp_timer_keep(struct tcpcb *tp, struct inpcb *inp)
 528 {
 529         struct tcptemp *t_template;
 530 #ifdef TCPDEBUG
 531         int ostate;
 532
 533         ostate = tp->t_state;
 534 #endif
 535         /*
 536          * Keep-alive timer went off; send something
 537          * or drop connection if idle for too long.
 538          */
 539         tcpstat.tcps_keeptimeo++;
 540         if (tp->t_state < TCPS_ESTABLISHED)
 541                 goto dropit;
 542         if ((always_keepalive || inp->inp_socket->so_options & SO_KEEPALIVE) &&
 543             tp->t_state <= TCPS_CLOSING) {
 544                 if ((ticks - tp->t_rcvtime) >= tcp_keepidle + tcp_maxidle)
 545                         goto dropit;
 546                 /*
 547                  * Send a packet designed to force a response
 548                  * if the peer is up and reachable:
 549                  * either an ACK if the connection is still alive,
 550                  * or an RST if the peer has closed the connection
 551                  * due to timeout or reboot.
 552                  * Using sequence number tp->snd_una-1
 553                  * causes the transmitted zero-length segment
 554                  * to lie outside the receive window;
 555                  * by the protocol spec, this requires the
 556                  * correspondent TCP to respond.
 557                  */
 558                 tcpstat.tcps_keepprobe++;
 559                 t_template = tcpip_maketemplate(inp);
 560                 if (t_template) {
 561                         tcp_respond(tp, t_template->tt_ipgen,
 562                                     &t_template->tt_t, (struct mbuf *)NULL,
 563                                     tp->rcv_nxt, tp->snd_una - 1, 0);
 564                         (void) m_free(dtom(t_template));
 565                 }
 566                 tcp_timer_activate(tp, TT_KEEP, tcp_keepintvl);
 567         } else
 568                 tcp_timer_activate(tp, TT_KEEP, tcp_keepidle);
 569
 570 #ifdef TCPDEBUG
 571         if (inp->inp_socket->so_options & SO_DEBUG)
 572                 tcp_trace(TA_USER, ostate, tp, (void *)0, (struct tcphdr *)0,
 573                           PRU_SLOWTIMO);
 574 #endif
 575         return (0);
 576
 577 dropit:
 578         tcpstat.tcps_keepdrops++;
 579         return (2);                     /* tcp_drop() */
 580 }
 581
 582 static int
 583 tcp_timer_persist(struct tcpcb *tp, struct inpcb *inp)
 584 {
 585 #ifdef TCPDEBUG
 586         int ostate;
 587
 588         ostate = tp->t_state;
 589 #endif
 590         /*
 591          * Persistance timer into zero window.
 592          * Force a byte to be output, if possible.
 593          */
 594         tcpstat.tcps_persisttimeo++;
 595         /*
 596          * Hack: if the peer is dead/unreachable, we do not
 597          * time out if the window is closed.  After a full
 598          * backoff, drop the connection if the idle time
 599          * (no responses to probes) reaches the maximum
 600          * backoff that we would use if retransmitting.
 601          */
 602         if (tp->t_rxtshift == TCP_MAXRXTSHIFT &&
 603             ((ticks - tp->t_rcvtime) >= tcp_maxpersistidle ||
 604              (ticks - tp->t_rcvtime) >= TCP_REXMTVAL(tp) * tcp_totbackoff)) {
 605                 tcpstat.tcps_persistdrop++;
 606                 return (2);             /* tcp_drop() */
 607         }
 608         tcp_setpersist(tp);
 609         tp->t_flags |= TF_FORCEDATA;
 610         (void) tcp_output(tp);
 611         tp->t_flags &= ~TF_FORCEDATA;
 612
 613 #ifdef TCPDEBUG
 614         if (tp != NULL && tp->t_inpcb->inp_socket->so_options & SO_DEBUG)
 615                 tcp_trace(TA_USER, ostate, tp, NULL, NULL, PRU_SLOWTIMO);
 616 #endif
 617         return (0);
 618 }
 619
 620 static int
 621 tcp_timer_rexmt(struct tcpcb *tp, struct inpcb *inp)
 622 {
 623         int rexmt;
 624 #ifdef TCPDEBUG
 625         int ostate;
 626
 627         ostate = tp->t_state;
 628 #endif
 629         tcp_free_sackholes(tp);
 630         /*
 631          * Retransmission timer went off.  Message has not
 632          * been acked within retransmit interval.  Back off
 633          * to a longer retransmit interval and retransmit one segment.
 634          */
 635         if (++tp->t_rxtshift > TCP_MAXRXTSHIFT) {
 636                 tp->t_rxtshift = TCP_MAXRXTSHIFT;
 637                 tcpstat.tcps_timeoutdrop++;
 638                 return (2);             /* tcp_drop() */
 639         }
 640         if (tp->t_rxtshift == 1) {
 641                 /*
 642                  * first retransmit; record ssthresh and cwnd so they can
 643                  * be recovered if this turns out to be a "bad" retransmit.
 644                  * A retransmit is considered "bad" if an ACK for this
 645                  * segment is received within RTT/2 interval; the assumption
 646                  * here is that the ACK was already in flight.  See
 647                  * "On Estimating End-to-End Network Path Properties" by
 648                  * Allman and Paxson for more details.
 649                  */
 650                 tp->snd_cwnd_prev = tp->snd_cwnd;
 651                 tp->snd_ssthresh_prev = tp->snd_ssthresh;
 652                 tp->snd_recover_prev = tp->snd_recover;
 653                 if (IN_FASTRECOVERY(tp))
 654                         tp->t_flags |= TF_WASFRECOVERY;
 655                 else
 656                         tp->t_flags &= ~TF_WASFRECOVERY;
 657                 tp->t_badrxtwin = ticks + (tp->t_srtt >> (TCP_RTT_SHIFT + 1));
 658         }
 659         tcpstat.tcps_rexmttimeo++;
 660         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT)
 661                 rexmt = TCP_REXMTVAL(tp) * tcp_syn_backoff[tp->t_rxtshift];
 662         else
 663                 rexmt = TCP_REXMTVAL(tp) * tcp_backoff[tp->t_rxtshift];
 664         TCPT_RANGESET(tp->t_rxtcur, rexmt,
 665                       tp->t_rttmin, TCPTV_REXMTMAX);
 666         /*
 667          * Disable rfc1323 if we havn't got any response to
 668          * our third SYN to work-around some broken terminal servers
 669          * (most of which have hopefully been retired) that have bad VJ
 670          * header compression code which trashes TCP segments containing
 671          * unknown-to-them TCP options.
 672          */
 673         if ((tp->t_state == TCPS_SYN_SENT) && (tp->t_rxtshift == 3))
 674                 tp->t_flags &= ~(TF_REQ_SCALE|TF_REQ_TSTMP);
 675         /*
 676          * If we backed off this far, our srtt estimate is probably bogus.
 677          * Clobber it so we'll take the next rtt measurement as our srtt;
 678          * move the current srtt into rttvar to keep the current
 679          * retransmit times until then.
 680          */
 681         if (tp->t_rxtshift > TCP_MAXRXTSHIFT / 4) {
 682 #ifdef INET6
 683                 if ((tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0)
 684                         in6_losing(tp->t_inpcb);
 685                 else
 686 #endif
 687                 tp->t_rttvar += (tp->t_srtt >> TCP_RTT_SHIFT);
 688                 tp->t_srtt = 0;
 689         }
 690         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
 691         tp->snd_recover = tp->snd_max;
 692         /*
 693          * Force a segment to be sent.
 694          */
 695         tp->t_flags |= TF_ACKNOW;
 696         /*
 697          * If timing a segment in this window, stop the timer.
 698          */
 699         tp->t_rtttime = 0;
 700         /*
 701          * Close the congestion window down to one segment
 702          * (we'll open it by one segment for each ack we get).
 703          * Since we probably have a window's worth of unacked
 704          * data accumulated, this "slow start" keeps us from
 705          * dumping all that data as back-to-back packets (which
 706          * might overwhelm an intermediate gateway).
 707          *
 708          * There are two phases to the opening: Initially we
 709          * open by one mss on each ack.  This makes the window
 710          * size increase exponentially with time.  If the
 711          * window is larger than the path can handle, this
 712          * exponential growth results in dropped packet(s)
 713          * almost immediately.  To get more time between
 714          * drops but still "push" the network to take advantage
 715          * of improving conditions, we switch from exponential
 716          * to linear window opening at some threshhold size.
 717          * For a threshhold, we use half the current window
 718          * size, truncated to a multiple of the mss.
 719          *
 720          * (the minimum cwnd that will give us exponential
 721          * growth is 2 mss.  We don't allow the threshhold
 722          * to go below this.)
 723          */
 724         {
 725                 u_int win = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd) / 2 / tp->t_maxseg;
 726                 if (win < 2)
 727                         win = 2;
 728                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
 729                 tp->snd_ssthresh = win * tp->t_maxseg;
 730                 tp->t_dupacks = 0;
 731         }
 732         EXIT_FASTRECOVERY(tp);
 733         (void) tcp_output(tp);
 734
 735 #ifdef TCPDEBUG
 736         if (tp != NULL && (tp->t_inpcb->inp_socket->so_options & SO_DEBUG))
 737                 tcp_trace(TA_USER, ostate, tp, (void *)0, (struct tcphdr *)0,
 738                           PRU_SLOWTIMO);
 739 #endif
 740         return (0);
 741 }