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_mac.h"
  39 #include "opt_tcpdebug.h"
  40
  41 #include <sys/param.h>
  42 #include <sys/systm.h>
  43 #include <sys/domain.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/route.h>
  54
  55 #include <netinet/in.h>
  56 #include <netinet/in_systm.h>
  57 #include <netinet/ip.h>
  58 #include <netinet/in_pcb.h>
  59 #include <netinet/ip_var.h>
  60 #include <netinet/ip_options.h>
  61 #ifdef INET6
  62 #include <netinet6/in6_pcb.h>
  63 #include <netinet/ip6.h>
  64 #include <netinet6/ip6_var.h>
  65 #endif
  66 #include <netinet/tcp.h>
  67 #define TCPOUTFLAGS
  68 #include <netinet/tcp_fsm.h>
  69 #include <netinet/tcp_seq.h>
  70 #include <netinet/tcp_timer.h>
  71 #include <netinet/tcp_var.h>
  72 #include <netinet/tcpip.h>
  73 #ifdef TCPDEBUG
  74 #include <netinet/tcp_debug.h>
  75 #endif
  76
  77 #ifdef IPSEC
  78 #include <netipsec/ipsec.h>
  79 #endif /*IPSEC*/
  80
  81 #include <machine/in_cksum.h>
  82
  83 #include <security/mac/mac_framework.h>
  84
  85 #ifdef notyet
  86 extern struct mbuf *m_copypack();
  87 #endif
  88
  89 int path_mtu_discovery = 1;
  90 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, path_mtu_discovery, CTLFLAG_RW,
  91         &path_mtu_discovery, 1, "Enable Path MTU Discovery");
  92
  93 int ss_fltsz = 1;
  94 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, slowstart_flightsize, CTLFLAG_RW,
  95         &ss_fltsz, 1, "Slow start flight size");
  96
  97 int ss_fltsz_local = 4;
  98 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, local_slowstart_flightsize, CTLFLAG_RW,
  99         &ss_fltsz_local, 1, "Slow start flight size for local networks");
 100
 101 int     tcp_do_newreno = 1;
 102 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, newreno, CTLFLAG_RW,
 103         &tcp_do_newreno, 0, "Enable NewReno Algorithms");
 104
 105 int     tcp_do_tso = 1;
 106 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tso, CTLFLAG_RW,
 107         &tcp_do_tso, 0, "Enable TCP Segmentation Offload");
 108
 109 int     tcp_do_autosndbuf = 1;
 110 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_auto, CTLFLAG_RW,
 111         &tcp_do_autosndbuf, 0, "Enable automatic send buffer sizing");
 112
 113 int     tcp_autosndbuf_inc = 8*1024;
 114 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_inc, CTLFLAG_RW,
 115         &tcp_autosndbuf_inc, 0, "Incrementor step size of automatic send buffer");
 116
 117 int     tcp_autosndbuf_max = 256*1024;
 118 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_max, CTLFLAG_RW,
 119         &tcp_autosndbuf_max, 0, "Max size of automatic send buffer");
 120
 121
 122 /*
 123  * Tcp output routine: figure out what should be sent and send it.
 124  */
 125 int
 126 tcp_output(struct tcpcb *tp)
 127 {
 128         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
 129         long len, recwin, sendwin;
 130         int off, flags, error;
 131         struct mbuf *m;
 132         struct ip *ip = NULL;
 133         struct ipovly *ipov = NULL;
 134         struct tcphdr *th;
 135         u_char opt[TCP_MAXOLEN];
 136         unsigned ipoptlen, optlen, hdrlen;
 137 #ifdef IPSEC
 138         unsigned ipsec_optlen = 0;
 139 #endif
 140         int idle, sendalot;
 141         int sack_rxmit, sack_bytes_rxmt;
 142         struct sackhole *p;
 143         int tso = 0;
 144         struct tcpopt to;
 145 #if 0
 146         int maxburst = TCP_MAXBURST;
 147 #endif
 148 #ifdef INET6
 149         struct ip6_hdr *ip6 = NULL;
 150         int isipv6;
 151
 152         isipv6 = (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 153 #endif
 154
 155         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 156
 157         /*
 158          * Determine length of data that should be transmitted,
 159          * and flags that will be used.
 160          * If there is some data or critical controls (SYN, RST)
 161          * to send, then transmit; otherwise, investigate further.
 162          */
 163         idle = (tp->t_flags & TF_LASTIDLE) || (tp->snd_max == tp->snd_una);
 164         if (idle && (ticks - tp->t_rcvtime) >= tp->t_rxtcur) {
 165                 /*
 166                  * We have been idle for "a while" and no acks are
 167                  * expected to clock out any data we send --
 168                  * slow start to get ack "clock" running again.
 169                  *
 170                  * Set the slow-start flight size depending on whether
 171                  * this is a local network or not.
 172                  */
 173                 int ss = ss_fltsz;
 174 #ifdef INET6
 175                 if (isipv6) {
 176                         if (in6_localaddr(&tp->t_inpcb->in6p_faddr))
 177                                 ss = ss_fltsz_local;
 178                 } else
 179 #endif /* INET6 */
 180                 if (in_localaddr(tp->t_inpcb->inp_faddr))
 181                         ss = ss_fltsz_local;
 182                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg * ss;
 183         }
 184         tp->t_flags &= ~TF_LASTIDLE;
 185         if (idle) {
 186                 if (tp->t_flags & TF_MORETOCOME) {
 187                         tp->t_flags |= TF_LASTIDLE;
 188                         idle = 0;
 189                 }
 190         }
 191 again:
 192         /*
 193          * If we've recently taken a timeout, snd_max will be greater than
 194          * snd_nxt.  There may be SACK information that allows us to avoid
 195          * resending already delivered data.  Adjust snd_nxt accordingly.
 196          */
 197         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 198             SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))
 199                 tcp_sack_adjust(tp);
 200         sendalot = 0;
 201         off = tp->snd_nxt - tp->snd_una;
 202         sendwin = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd);
 203         sendwin = min(sendwin, tp->snd_bwnd);
 204
 205         flags = tcp_outflags[tp->t_state];
 206         /*
 207          * Send any SACK-generated retransmissions.  If we're explicitly trying
 208          * to send out new data (when sendalot is 1), bypass this function.
 209          * If we retransmit in fast recovery mode, decrement snd_cwnd, since
 210          * we're replacing a (future) new transmission with a retransmission
 211          * now, and we previously incremented snd_cwnd in tcp_input().
 212          */
 213         /*
 214          * Still in sack recovery , reset rxmit flag to zero.
 215          */
 216         sack_rxmit = 0;
 217         sack_bytes_rxmt = 0;
 218         len = 0;
 219         p = NULL;
 220         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) && IN_FASTRECOVERY(tp) &&
 221             (p = tcp_sack_output(tp, &sack_bytes_rxmt))) {
 222                 long cwin;
 223
 224                 cwin = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd) - sack_bytes_rxmt;
 225                 if (cwin < 0)
 226                         cwin = 0;
 227                 /* Do not retransmit SACK segments beyond snd_recover */
 228                 if (SEQ_GT(p->end, tp->snd_recover)) {
 229                         /*
 230                          * (At least) part of sack hole extends beyond
 231                          * snd_recover. Check to see if we can rexmit data
 232                          * for this hole.
 233                          */
 234                         if (SEQ_GEQ(p->rxmit, tp->snd_recover)) {
 235                                 /*
 236                                  * Can't rexmit any more data for this hole.
 237                                  * That data will be rexmitted in the next
 238                                  * sack recovery episode, when snd_recover
 239                                  * moves past p->rxmit.
 240                                  */
 241                                 p = NULL;
 242                                 goto after_sack_rexmit;
 243                         } else
 244                                 /* Can rexmit part of the current hole */
 245                                 len = ((long)ulmin(cwin,
 246                                                    tp->snd_recover - p->rxmit));
 247                 } else
 248                         len = ((long)ulmin(cwin, p->end - p->rxmit));
 249                 off = p->rxmit - tp->snd_una;
 250                 KASSERT(off >= 0,("%s: sack block to the left of una : %d",
 251                     __func__, off));
 252                 if (len > 0) {
 253                         sack_rxmit = 1;
 254                         sendalot = 1;
 255                         tcpstat.tcps_sack_rexmits++;
 256                         tcpstat.tcps_sack_rexmit_bytes +=
 257                             min(len, tp->t_maxseg);
 258                 }
 259         }
 260 after_sack_rexmit:
 261         /*
 262          * Get standard flags, and add SYN or FIN if requested by 'hidden'
 263          * state flags.
 264          */
 265         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 266                 flags |= TH_FIN;
 267         if (tp->t_flags & TF_NEEDSYN)
 268                 flags |= TH_SYN;
 269
 270         SOCKBUF_LOCK(&so->so_snd);
 271         /*
 272          * If in persist timeout with window of 0, send 1 byte.
 273          * Otherwise, if window is small but nonzero
 274          * and timer expired, we will send what we can
 275          * and go to transmit state.
 276          */
 277         if (tp->t_flags & TF_FORCEDATA) {
 278                 if (sendwin == 0) {
 279                         /*
 280                          * If we still have some data to send, then
 281                          * clear the FIN bit.  Usually this would
 282                          * happen below when it realizes that we
 283                          * aren't sending all the data.  However,
 284                          * if we have exactly 1 byte of unsent data,
 285                          * then it won't clear the FIN bit below,
 286                          * and if we are in persist state, we wind
 287                          * up sending the packet without recording
 288                          * that we sent the FIN bit.
 289                          *
 290                          * We can't just blindly clear the FIN bit,
 291                          * because if we don't have any more data
 292                          * to send then the probe will be the FIN
 293                          * itself.
 294                          */
 295                         if (off < so->so_snd.sb_cc)
 296                                 flags &= ~TH_FIN;
 297                         sendwin = 1;
 298                 } else {
 299                         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
 300                         tp->t_rxtshift = 0;
 301                 }
 302         }
 303
 304         /*
 305          * If snd_nxt == snd_max and we have transmitted a FIN, the
 306          * offset will be > 0 even if so_snd.sb_cc is 0, resulting in
 307          * a negative length.  This can also occur when TCP opens up
 308          * its congestion window while receiving additional duplicate
 309          * acks after fast-retransmit because TCP will reset snd_nxt
 310          * to snd_max after the fast-retransmit.
 311          *
 312          * In the normal retransmit-FIN-only case, however, snd_nxt will
 313          * be set to snd_una, the offset will be 0, and the length may
 314          * wind up 0.
 315          *
 316          * If sack_rxmit is true we are retransmitting from the scoreboard
 317          * in which case len is already set.
 318          */
 319         if (sack_rxmit == 0) {
 320                 if (sack_bytes_rxmt == 0)
 321                         len = ((long)ulmin(so->so_snd.sb_cc, sendwin) - off);
 322                 else {
 323                         long cwin;
 324
 325                         /*
 326                          * We are inside of a SACK recovery episode and are
 327                          * sending new data, having retransmitted all the
 328                          * data possible in the scoreboard.
 329                          */
 330                         len = ((long)ulmin(so->so_snd.sb_cc, tp->snd_wnd)
 331                                - off);
 332                         /*
 333                          * Don't remove this (len > 0) check !
 334                          * We explicitly check for len > 0 here (although it
 335                          * isn't really necessary), to work around a gcc
 336                          * optimization issue - to force gcc to compute
 337                          * len above. Without this check, the computation
 338                          * of len is bungled by the optimizer.
 339                          */
 340                         if (len > 0) {
 341                                 cwin = tp->snd_cwnd -
 342                                         (tp->snd_nxt - tp->sack_newdata) -
 343                                         sack_bytes_rxmt;
 344                                 if (cwin < 0)
 345                                         cwin = 0;
 346                                 len = lmin(len, cwin);
 347                         }
 348                 }
 349         }
 350
 351         /*
 352          * Lop off SYN bit if it has already been sent.  However, if this
 353          * is SYN-SENT state and if segment contains data and if we don't
 354          * know that foreign host supports TAO, suppress sending segment.
 355          */
 356         if ((flags & TH_SYN) && SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_una)) {
 357                 if (tp->t_state != TCPS_SYN_RECEIVED)
 358                         flags &= ~TH_SYN;
 359                 off--, len++;
 360         }
 361
 362         /*
 363          * Be careful not to send data and/or FIN on SYN segments.
 364          * This measure is needed to prevent interoperability problems
 365          * with not fully conformant TCP implementations.
 366          */
 367         if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NOOPT)) {
 368                 len = 0;
 369                 flags &= ~TH_FIN;
 370         }
 371
 372         if (len < 0) {
 373                 /*
 374                  * If FIN has been sent but not acked,
 375                  * but we haven't been called to retransmit,
 376                  * len will be < 0.  Otherwise, window shrank
 377                  * after we sent into it.  If window shrank to 0,
 378                  * cancel pending retransmit, pull snd_nxt back
 379                  * to (closed) window, and set the persist timer
 380                  * if it isn't already going.  If the window didn't
 381                  * close completely, just wait for an ACK.
 382                  */
 383                 len = 0;
 384                 if (sendwin == 0) {
 385                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, 0);
 386                         tp->t_rxtshift = 0;
 387                         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
 388                         if (!tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
 389                                 tcp_setpersist(tp);
 390                 }
 391         }
 392
 393         /* len will be >= 0 after this point. */
 394         KASSERT(len >= 0, ("%s: len < 0", __func__));
 395
 396         /*
 397          * Automatic sizing of send socket buffer.  Often the send buffer
 398          * size is not optimally adjusted to the actual network conditions
 399          * at hand (delay bandwidth product).  Setting the buffer size too
 400          * small limits throughput on links with high bandwidth and high
 401          * delay (eg. trans-continental/oceanic links).  Setting the
 402          * buffer size too big consumes too much real kernel memory,
 403          * especially with many connections on busy servers.
 404          *
 405          * The criteria to step up the send buffer one notch are:
 406          *  1. receive window of remote host is larger than send buffer
 407          *     (with a fudge factor of 5/4th);
 408          *  2. send buffer is filled to 7/8th with data (so we actually
 409          *     have data to make use of it);
 410          *  3. send buffer fill has not hit maximal automatic size;
 411          *  4. our send window (slow start and cogestion controlled) is
 412          *     larger than sent but unacknowledged data in send buffer.
 413          *
 414          * The remote host receive window scaling factor may limit the
 415          * growing of the send buffer before it reaches its allowed
 416          * maximum.
 417          *
 418          * It scales directly with slow start or congestion window
 419          * and does at most one step per received ACK.  This fast
 420          * scaling has the drawback of growing the send buffer beyond
 421          * what is strictly necessary to make full use of a given
 422          * delay*bandwith product.  However testing has shown this not
 423          * to be much of an problem.  At worst we are trading wasting
 424          * of available bandwith (the non-use of it) for wasting some
 425          * socket buffer memory.
 426          *
 427          * TODO: Shrink send buffer during idle periods together
 428          * with congestion window.  Requires another timer.  Has to
 429          * wait for upcoming tcp timer rewrite.
 430          */
 431         if (tcp_do_autosndbuf && so->so_snd.sb_flags & SB_AUTOSIZE) {
 432                 if ((tp->snd_wnd / 4 * 5) >= so->so_snd.sb_hiwat &&
 433                     so->so_snd.sb_cc >= (so->so_snd.sb_hiwat / 8 * 7) &&
 434                     so->so_snd.sb_cc < tcp_autosndbuf_max &&
 435                     sendwin >= (so->so_snd.sb_cc - (tp->snd_nxt - tp->snd_una))) {
 436                         if (!sbreserve_locked(&so->so_snd,
 437                             min(so->so_snd.sb_hiwat + tcp_autosndbuf_inc,
 438                              tcp_autosndbuf_max), so, curthread))
 439                                 so->so_snd.sb_flags &= ~SB_AUTOSIZE;
 440                 }
 441         }
 442
 443         /*
 444          * Truncate to the maximum segment length or enable TCP Segmentation
 445          * Offloading (if supported by hardware) and ensure that FIN is removed
 446          * if the length no longer contains the last data byte.
 447          *
 448          * TSO may only be used if we are in a pure bulk sending state.  The
 449          * presence of TCP-MD5, SACK retransmits, SACK advertizements and
 450          * IP options prevent using TSO.  With TSO the TCP header is the same
 451          * (except for the sequence number) for all generated packets.  This
 452          * makes it impossible to transmit any options which vary per generated
 453          * segment or packet.
 454          *
 455          * The length of TSO bursts is limited to TCP_MAXWIN.  That limit and
 456          * removal of FIN (if not already catched here) are handled later after
 457          * the exact length of the TCP options are known.
 458          */
 459 #ifdef IPSEC
 460         /*
 461          * Pre-calculate here as we save another lookup into the darknesses
 462          * of IPsec that way and can actually decide if TSO is ok.
 463          */
 464         ipsec_optlen = ipsec_hdrsiz_tcp(tp);
 465 #endif
 466         if (len > tp->t_maxseg) {
 467                 if ((tp->t_flags & TF_TSO) && tcp_do_tso &&
 468                     ((tp->t_flags & TF_SIGNATURE) == 0) &&
 469                     tp->rcv_numsacks == 0 && sack_rxmit == 0 &&
 470                     tp->t_inpcb->inp_options == NULL &&
 471                     tp->t_inpcb->in6p_options == NULL
 472 #ifdef IPSEC
 473                     && ipsec_optlen == 0
 474 #endif
 475                     ) {
 476                         tso = 1;
 477                 } else {
 478                         len = tp->t_maxseg;
 479                         sendalot = 1;
 480                         tso = 0;
 481                 }
 482         }
 483         if (sack_rxmit) {
 484                 if (SEQ_LT(p->rxmit + len, tp->snd_una + so->so_snd.sb_cc))
 485                         flags &= ~TH_FIN;
 486         } else {
 487                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt + len, tp->snd_una + so->so_snd.sb_cc))
 488                         flags &= ~TH_FIN;
 489         }
 490
 491         recwin = sbspace(&so->so_rcv);
 492
 493         /*
 494          * Sender silly window avoidance.   We transmit under the following
 495          * conditions when len is non-zero:
 496          *
 497          *      - We have a full segment (or more with TSO)
 498          *      - This is the last buffer in a write()/send() and we are
 499          *        either idle or running NODELAY
 500          *      - we've timed out (e.g. persist timer)
 501          *      - we have more then 1/2 the maximum send window's worth of
 502          *        data (receiver may be limited the window size)
 503          *      - we need to retransmit
 504          */
 505         if (len) {
 506                 if (len >= tp->t_maxseg)
 507                         goto send;
 508                 /*
 509                  * NOTE! on localhost connections an 'ack' from the remote
 510                  * end may occur synchronously with the output and cause
 511                  * us to flush a buffer queued with moretocome.  XXX
 512                  *
 513                  * note: the len + off check is almost certainly unnecessary.
 514                  */
 515                 if (!(tp->t_flags & TF_MORETOCOME) &&   /* normal case */
 516                     (idle || (tp->t_flags & TF_NODELAY)) &&
 517                     len + off >= so->so_snd.sb_cc &&
 518                     (tp->t_flags & TF_NOPUSH) == 0) {
 519                         goto send;
 520                 }
 521                 if (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)         /* typ. timeout case */
 522                         goto send;
 523                 if (len >= tp->max_sndwnd / 2 && tp->max_sndwnd > 0)
 524                         goto send;
 525                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))   /* retransmit case */
 526                         goto send;
 527                 if (sack_rxmit)
 528                         goto send;
 529         }
 530
 531         /*
 532          * Compare available window to amount of window
 533          * known to peer (as advertised window less
 534          * next expected input).  If the difference is at least two
 535          * max size segments, or at least 50% of the maximum possible
 536          * window, then want to send a window update to peer.
 537          * Skip this if the connection is in T/TCP half-open state.
 538          * Don't send pure window updates when the peer has closed
 539          * the connection and won't ever send more data.
 540          */
 541         if (recwin > 0 && !(tp->t_flags & TF_NEEDSYN) &&
 542             !TCPS_HAVERCVDFIN(tp->t_state)) {
 543                 /*
 544                  * "adv" is the amount we can increase the window,
 545                  * taking into account that we are limited by
 546                  * TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale.
 547                  */
 548                 long adv = min(recwin, (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale) -
 549                         (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
 550
 551                 if (adv >= (long) (2 * tp->t_maxseg))
 552                         goto send;
 553                 if (2 * adv >= (long) so->so_rcv.sb_hiwat)
 554                         goto send;
 555         }
 556
 557         /*
 558          * Send if we owe the peer an ACK, RST, SYN, or urgent data.  ACKNOW
 559          * is also a catch-all for the retransmit timer timeout case.
 560          */
 561         if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 562                 goto send;
 563         if ((flags & TH_RST) ||
 564             ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NEEDSYN) == 0))
 565                 goto send;
 566         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
 567                 goto send;
 568         /*
 569          * If our state indicates that FIN should be sent
 570          * and we have not yet done so, then we need to send.
 571          */
 572         if (flags & TH_FIN &&
 573             ((tp->t_flags & TF_SENTFIN) == 0 || tp->snd_nxt == tp->snd_una))
 574                 goto send;
 575         /*
 576          * In SACK, it is possible for tcp_output to fail to send a segment
 577          * after the retransmission timer has been turned off.  Make sure
 578          * that the retransmission timer is set.
 579          */
 580         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 581             SEQ_GT(tp->snd_max, tp->snd_una) &&
 582             !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 583             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 584                 tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
 585                 goto just_return;
 586         }
 587         /*
 588          * TCP window updates are not reliable, rather a polling protocol
 589          * using ``persist'' packets is used to insure receipt of window
 590          * updates.  The three ``states'' for the output side are:
 591          *      idle                    not doing retransmits or persists
 592          *      persisting              to move a small or zero window
 593          *      (re)transmitting        and thereby not persisting
 594          *
 595          * tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)
 596          *      is true when we are in persist state.
 597          * (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)
 598          *      is set when we are called to send a persist packet.
 599          * tcp_timer_active(tp, TT_REXMT)
 600          *      is set when we are retransmitting
 601          * The output side is idle when both timers are zero.
 602          *
 603          * If send window is too small, there is data to transmit, and no
 604          * retransmit or persist is pending, then go to persist state.
 605          * If nothing happens soon, send when timer expires:
 606          * if window is nonzero, transmit what we can,
 607          * otherwise force out a byte.
 608          */
 609         if (so->so_snd.sb_cc && !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 610             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 611                 tp->t_rxtshift = 0;
 612                 tcp_setpersist(tp);
 613         }
 614
 615         /*
 616          * No reason to send a segment, just return.
 617          */
 618 just_return:
 619         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 620         return (0);
 621
 622 send:
 623         SOCKBUF_LOCK_ASSERT(&so->so_snd);
 624         /*
 625          * Before ESTABLISHED, force sending of initial options
 626          * unless TCP set not to do any options.
 627          * NOTE: we assume that the IP/TCP header plus TCP options
 628          * always fit in a single mbuf, leaving room for a maximum
 629          * link header, i.e.
 630          *      max_linkhdr + sizeof (struct tcpiphdr) + optlen <= MCLBYTES
 631          */
 632         optlen = 0;
 633 #ifdef INET6
 634         if (isipv6)
 635                 hdrlen = sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct tcphdr);
 636         else
 637 #endif
 638         hdrlen = sizeof (struct tcpiphdr);
 639
 640         /*
 641          * Compute options for segment.
 642          * We only have to care about SYN and established connection
 643          * segments.  Options for SYN-ACK segments are handled in TCP
 644          * syncache.
 645          */
 646         if ((tp->t_flags & TF_NOOPT) == 0) {
 647                 to.to_flags = 0;
 648                 /* Maximum segment size. */
 649                 if (flags & TH_SYN) {
 650                         tp->snd_nxt = tp->iss;
 651                         to.to_mss = tcp_mssopt(&tp->t_inpcb->inp_inc);
 652                         to.to_flags |= TOF_MSS;
 653                 }
 654                 /* Window scaling. */
 655                 if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_SCALE)) {
 656                         to.to_wscale = tp->request_r_scale;
 657                         to.to_flags |= TOF_SCALE;
 658                 }
 659                 /* Timestamps. */
 660                 if ((tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) ||
 661                     ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_TSTMP))) {
 662                         to.to_tsval = ticks + tp->ts_offset;
 663                         to.to_tsecr = tp->ts_recent;
 664                         to.to_flags |= TOF_TS;
 665                         /* Set receive buffer autosizing timestamp. */
 666                         if (tp->rfbuf_ts == 0 &&
 667                             (so->so_rcv.sb_flags & SB_AUTOSIZE))
 668                                 tp->rfbuf_ts = ticks;
 669                 }
 670                 /* Selective ACK's. */
 671                 if (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) {
 672                         if (flags & TH_SYN)
 673                                 to.to_flags |= TOF_SACKPERM;
 674                         else if (TCPS_HAVEESTABLISHED(tp->t_state) &&
 675                             (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 676                             tp->rcv_numsacks > 0) {
 677                                 to.to_flags |= TOF_SACK;
 678                                 to.to_nsacks = tp->rcv_numsacks;
 679                                 to.to_sacks = (u_char *)tp->sackblks;
 680                         }
 681                 }
 682 #ifdef TCP_SIGNATURE
 683                 /* TCP-MD5 (RFC2385). */
 684                 if (tp->t_flags & TF_SIGNATURE)
 685                         to.to_flags |= TOF_SIGNATURE;
 686 #endif /* TCP_SIGNATURE */
 687
 688                 /* Processing the options. */
 689                 hdrlen += optlen = tcp_addoptions(&to, opt);
 690         }
 691
 692 #ifdef INET6
 693         if (isipv6)
 694                 ipoptlen = ip6_optlen(tp->t_inpcb);
 695         else
 696 #endif
 697         if (tp->t_inpcb->inp_options)
 698                 ipoptlen = tp->t_inpcb->inp_options->m_len -
 699                                 offsetof(struct ipoption, ipopt_list);
 700         else
 701                 ipoptlen = 0;
 702 #ifdef IPSEC
 703         ipoptlen += ipsec_optlen;
 704 #endif
 705
 706         /*
 707          * Adjust data length if insertion of options will
 708          * bump the packet length beyond the t_maxopd length.
 709          * Clear the FIN bit because we cut off the tail of
 710          * the segment.
 711          *
 712          * When doing TSO limit a burst to TCP_MAXWIN minus the
 713          * IP, TCP and Options length to keep ip->ip_len from
 714          * overflowing.  Prevent the last segment from being
 715          * fractional thus making them all equal sized and set
 716          * the flag to continue sending.  TSO is disabled when
 717          * IP options or IPSEC are present.
 718          */
 719         if (len + optlen + ipoptlen > tp->t_maxopd) {
 720                 flags &= ~TH_FIN;
 721                 if (tso) {
 722                         if (len > TCP_MAXWIN - hdrlen - optlen) {
 723                                 len = TCP_MAXWIN - hdrlen - optlen;
 724                                 len = len - (len % (tp->t_maxopd - optlen));
 725                                 sendalot = 1;
 726                         } else if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 727                                 sendalot = 1;
 728                 } else {
 729                         len = tp->t_maxopd - optlen - ipoptlen;
 730                         sendalot = 1;
 731                 }
 732         }
 733
 734 /*#ifdef DIAGNOSTIC*/
 735 #ifdef INET6
 736         if (max_linkhdr + hdrlen > MCLBYTES)
 737 #else
 738         if (max_linkhdr + hdrlen > MHLEN)
 739 #endif
 740                 panic("tcphdr too big");
 741 /*#endif*/
 742
 743         /*
 744          * Grab a header mbuf, attaching a copy of data to
 745          * be transmitted, and initialize the header from
 746          * the template for sends on this connection.
 747          */
 748         if (len) {
 749                 struct mbuf *mb;
 750                 u_int moff;
 751
 752                 if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)
 753                         tcpstat.tcps_sndprobe++;
 754                 else if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max) || sack_rxmit) {
 755                         tcpstat.tcps_sndrexmitpack++;
 756                         tcpstat.tcps_sndrexmitbyte += len;
 757                 } else {
 758                         tcpstat.tcps_sndpack++;
 759                         tcpstat.tcps_sndbyte += len;
 760                 }
 761 #ifdef notyet
 762                 if ((m = m_copypack(so->so_snd.sb_mb, off,
 763                     (int)len, max_linkhdr + hdrlen)) == 0) {
 764                         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 765                         error = ENOBUFS;
 766                         goto out;
 767                 }
 768                 /*
 769                  * m_copypack left space for our hdr; use it.
 770                  */
 771                 m->m_len += hdrlen;
 772                 m->m_data -= hdrlen;
 773 #else
 774                 MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
 775                 if (m == NULL) {
 776                         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 777                         error = ENOBUFS;
 778                         goto out;
 779                 }
 780 #ifdef INET6
 781                 if (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr) {
 782                         MCLGET(m, M_DONTWAIT);
 783                         if ((m->m_flags & M_EXT) == 0) {
 784                                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 785                                 m_freem(m);
 786                                 error = ENOBUFS;
 787                                 goto out;
 788                         }
 789                 }
 790 #endif
 791                 m->m_data += max_linkhdr;
 792                 m->m_len = hdrlen;
 793
 794                 /*
 795                  * Start the m_copy functions from the closest mbuf
 796                  * to the offset in the socket buffer chain.
 797                  */
 798                 mb = sbsndptr(&so->so_snd, off, len, &moff);
 799
 800                 if (len <= MHLEN - hdrlen - max_linkhdr) {
 801                         m_copydata(mb, moff, (int)len,
 802                             mtod(m, caddr_t) + hdrlen);
 803                         m->m_len += len;
 804                 } else {
 805                         m->m_next = m_copy(mb, moff, (int)len);
 806                         if (m->m_next == NULL) {
 807                                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 808                                 (void) m_free(m);
 809                                 error = ENOBUFS;
 810                                 goto out;
 811                         }
 812                 }
 813 #endif
 814                 /*
 815                  * If we're sending everything we've got, set PUSH.
 816                  * (This will keep happy those implementations which only
 817                  * give data to the user when a buffer fills or
 818                  * a PUSH comes in.)
 819                  */
 820                 if (off + len == so->so_snd.sb_cc)
 821                         flags |= TH_PUSH;
 822                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 823         } else {
 824                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 825                 if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 826                         tcpstat.tcps_sndacks++;
 827                 else if (flags & (TH_SYN|TH_FIN|TH_RST))
 828                         tcpstat.tcps_sndctrl++;
 829                 else if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
 830                         tcpstat.tcps_sndurg++;
 831                 else
 832                         tcpstat.tcps_sndwinup++;
 833
 834                 MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
 835                 if (m == NULL) {
 836                         error = ENOBUFS;
 837                         goto out;
 838                 }
 839 #ifdef INET6
 840                 if (isipv6 && (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr) &&
 841                     MHLEN >= hdrlen) {
 842                         MH_ALIGN(m, hdrlen);
 843                 } else
 844 #endif
 845                 m->m_data += max_linkhdr;
 846                 m->m_len = hdrlen;
 847         }
 848         SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);
 849         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *)0;
 850 #ifdef MAC
 851         mac_create_mbuf_from_inpcb(tp->t_inpcb, m);
 852 #endif
 853 #ifdef INET6
 854         if (isipv6) {
 855                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 856                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 857                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip6, th);
 858         } else
 859 #endif /* INET6 */
 860         {
 861                 ip = mtod(m, struct ip *);
 862                 ipov = (struct ipovly *)ip;
 863                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 864                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip, th);
 865         }
 866
 867         /*
 868          * Fill in fields, remembering maximum advertised
 869          * window for use in delaying messages about window sizes.
 870          * If resending a FIN, be sure not to use a new sequence number.
 871          */
 872         if (flags & TH_FIN && tp->t_flags & TF_SENTFIN &&
 873             tp->snd_nxt == tp->snd_max)
 874                 tp->snd_nxt--;
 875         /*
 876          * If we are doing retransmissions, then snd_nxt will
 877          * not reflect the first unsent octet.  For ACK only
 878          * packets, we do not want the sequence number of the
 879          * retransmitted packet, we want the sequence number
 880          * of the next unsent octet.  So, if there is no data
 881          * (and no SYN or FIN), use snd_max instead of snd_nxt
 882          * when filling in ti_seq.  But if we are in persist
 883          * state, snd_max might reflect one byte beyond the
 884          * right edge of the window, so use snd_nxt in that
 885          * case, since we know we aren't doing a retransmission.
 886          * (retransmit and persist are mutually exclusive...)
 887          */
 888         if (sack_rxmit == 0) {
 889                 if (len || (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) ||
 890                     tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
 891                         th->th_seq = htonl(tp->snd_nxt);
 892                 else
 893                         th->th_seq = htonl(tp->snd_max);
 894         } else {
 895                 th->th_seq = htonl(p->rxmit);
 896                 p->rxmit += len;
 897                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit += len;
 898         }
 899         th->th_ack = htonl(tp->rcv_nxt);
 900         if (optlen) {
 901                 bcopy(opt, th + 1, optlen);
 902                 th->th_off = (sizeof (struct tcphdr) + optlen) >> 2;
 903         }
 904         th->th_flags = flags;
 905         /*
 906          * Calculate receive window.  Don't shrink window,
 907          * but avoid silly window syndrome.
 908          */
 909         if (recwin < (long)(so->so_rcv.sb_hiwat / 4) &&
 910             recwin < (long)tp->t_maxseg)
 911                 recwin = 0;
 912         if (recwin < (long)(tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt))
 913                 recwin = (long)(tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
 914         if (recwin > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
 915                 recwin = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
 916
 917         /*
 918          * According to RFC1323 the window field in a SYN (i.e., a <SYN>
 919          * or <SYN,ACK>) segment itself is never scaled.  The <SYN,ACK>
 920          * case is handled in syncache.
 921          */
 922         if (flags & TH_SYN)
 923                 th->th_win = htons((u_short)
 924                                 (min(sbspace(&so->so_rcv), TCP_MAXWIN)));
 925         else
 926                 th->th_win = htons((u_short)(recwin >> tp->rcv_scale));
 927
 928         /*
 929          * Adjust the RXWIN0SENT flag - indicate that we have advertised
 930          * a 0 window.  This may cause the remote transmitter to stall.  This
 931          * flag tells soreceive() to disable delayed acknowledgements when
 932          * draining the buffer.  This can occur if the receiver is attempting
 933          * to read more data then can be buffered prior to transmitting on
 934          * the connection.
 935          */
 936         if (recwin == 0)
 937                 tp->t_flags |= TF_RXWIN0SENT;
 938         else
 939                 tp->t_flags &= ~TF_RXWIN0SENT;
 940         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_nxt)) {
 941                 th->th_urp = htons((u_short)(tp->snd_up - tp->snd_nxt));
 942                 th->th_flags |= TH_URG;
 943         } else
 944                 /*
 945                  * If no urgent pointer to send, then we pull
 946                  * the urgent pointer to the left edge of the send window
 947                  * so that it doesn't drift into the send window on sequence
 948                  * number wraparound.
 949                  */
 950                 tp->snd_up = tp->snd_una;               /* drag it along */
 951
 952 #ifdef TCP_SIGNATURE
 953         if (tp->t_flags & TF_SIGNATURE) {
 954                 int sigoff = to.to_signature - opt;
 955                 tcp_signature_compute(m, 0, len, optlen,
 956                     (u_char *)(th + 1) + sigoff, IPSEC_DIR_OUTBOUND);
 957         }
 958 #endif
 959
 960         /*
 961          * Put TCP length in extended header, and then
 962          * checksum extended header and data.
 963          */
 964         m->m_pkthdr.len = hdrlen + len; /* in6_cksum() need this */
 965 #ifdef INET6
 966         if (isipv6)
 967                 /*
 968                  * ip6_plen is not need to be filled now, and will be filled
 969                  * in ip6_output.
 970                  */
 971                 th->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP, sizeof(struct ip6_hdr),
 972                                        sizeof(struct tcphdr) + optlen + len);
 973         else
 974 #endif /* INET6 */
 975         {
 976                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
 977                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
 978                 th->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
 979                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP + len + optlen));
 980
 981                 /* IP version must be set here for ipv4/ipv6 checking later */
 982                 KASSERT(ip->ip_v == IPVERSION,
 983                     ("%s: IP version incorrect: %d", __func__, ip->ip_v));
 984         }
 985
 986         /*
 987          * Enable TSO and specify the size of the segments.
 988          * The TCP pseudo header checksum is always provided.
 989          * XXX: Fixme: This is currently not the case for IPv6.
 990          */
 991         if (tso) {
 992                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TSO;
 993                 m->m_pkthdr.tso_segsz = tp->t_maxopd - optlen;
 994         }
 995
 996         /*
 997          * In transmit state, time the transmission and arrange for
 998          * the retransmit.  In persist state, just set snd_max.
 999          */
1000         if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1001             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1002                 tcp_seq startseq = tp->snd_nxt;
1003
1004                 /*
1005                  * Advance snd_nxt over sequence space of this segment.
1006                  */
1007                 if (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) {
1008                         if (flags & TH_SYN)
1009                                 tp->snd_nxt++;
1010                         if (flags & TH_FIN) {
1011                                 tp->snd_nxt++;
1012                                 tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1013                         }
1014                 }
1015                 if (sack_rxmit)
1016                         goto timer;
1017                 tp->snd_nxt += len;
1018                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_max)) {
1019                         tp->snd_max = tp->snd_nxt;
1020                         /*
1021                          * Time this transmission if not a retransmission and
1022                          * not currently timing anything.
1023                          */
1024                         if (tp->t_rtttime == 0) {
1025                                 tp->t_rtttime = ticks;
1026                                 tp->t_rtseq = startseq;
1027                                 tcpstat.tcps_segstimed++;
1028                         }
1029                 }
1030
1031                 /*
1032                  * Set retransmit timer if not currently set,
1033                  * and not doing a pure ack or a keep-alive probe.
1034                  * Initial value for retransmit timer is smoothed
1035                  * round-trip time + 2 * round-trip time variance.
1036                  * Initialize shift counter which is used for backoff
1037                  * of retransmit time.
1038                  */
1039 timer:
1040                 if (!tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1041                     ((sack_rxmit && tp->snd_nxt != tp->snd_max) ||
1042                      (tp->snd_nxt != tp->snd_una))) {
1043                         if (tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1044                                 tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
1045                                 tp->t_rxtshift = 0;
1046                         }
1047                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
1048                 }
1049         } else {
1050                 /*
1051                  * Persist case, update snd_max but since we are in
1052                  * persist mode (no window) we do not update snd_nxt.
1053                  */
1054                 int xlen = len;
1055                 if (flags & TH_SYN)
1056                         ++xlen;
1057                 if (flags & TH_FIN) {
1058                         ++xlen;
1059                         tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1060                 }
1061                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt + xlen, tp->snd_max))
1062                         tp->snd_max = tp->snd_nxt + len;
1063         }
1064
1065 #ifdef TCPDEBUG
1066         /*
1067          * Trace.
1068          */
1069         if (so->so_options & SO_DEBUG) {
1070                 u_short save = 0;
1071 #ifdef INET6
1072                 if (!isipv6)
1073 #endif
1074                 {
1075                         save = ipov->ih_len;
1076                         ipov->ih_len = htons(m->m_pkthdr.len /* - hdrlen + (th->th_off << 2) */);
1077                 }
1078                 tcp_trace(TA_OUTPUT, tp->t_state, tp, mtod(m, void *), th, 0);
1079 #ifdef INET6
1080                 if (!isipv6)
1081 #endif
1082                 ipov->ih_len = save;
1083         }
1084 #endif
1085
1086         /*
1087          * Fill in IP length and desired time to live and
1088          * send to IP level.  There should be a better way
1089          * to handle ttl and tos; we could keep them in
1090          * the template, but need a way to checksum without them.
1091          */
1092         /*
1093          * m->m_pkthdr.len should have been set before cksum calcuration,
1094          * because in6_cksum() need it.
1095          */
1096 #ifdef INET6
1097         if (isipv6) {
1098                 /*
1099                  * we separately set hoplimit for every segment, since the
1100                  * user might want to change the value via setsockopt.
1101                  * Also, desired default hop limit might be changed via
1102                  * Neighbor Discovery.
1103                  */
1104                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1105
1106                 /* TODO: IPv6 IP6TOS_ECT bit on */
1107                 error = ip6_output(m,
1108                             tp->t_inpcb->in6p_outputopts, NULL,
1109                             ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ?
1110                             IP_ROUTETOIF : 0), NULL, NULL, tp->t_inpcb);
1111         } else
1112 #endif /* INET6 */
1113     {
1114         ip->ip_len = m->m_pkthdr.len;
1115 #ifdef INET6
1116         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6PROTO)
1117                 ip->ip_ttl = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1118 #endif /* INET6 */
1119         /*
1120          * If we do path MTU discovery, then we set DF on every packet.
1121          * This might not be the best thing to do according to RFC3390
1122          * Section 2. However the tcp hostcache migitates the problem
1123          * so it affects only the first tcp connection with a host.
1124          */
1125         if (path_mtu_discovery)
1126                 ip->ip_off |= IP_DF;
1127
1128         error = ip_output(m, tp->t_inpcb->inp_options, NULL,
1129             ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ? IP_ROUTETOIF : 0), 0,
1130             tp->t_inpcb);
1131     }
1132         if (error) {
1133
1134                 /*
1135                  * We know that the packet was lost, so back out the
1136                  * sequence number advance, if any.
1137                  *
1138                  * If the error is EPERM the packet got blocked by the
1139                  * local firewall.  Normally we should terminate the
1140                  * connection but the blocking may have been spurious
1141                  * due to a firewall reconfiguration cycle.  So we treat
1142                  * it like a packet loss and let the retransmit timer and
1143                  * timeouts do their work over time.
1144                  * XXX: It is a POLA question whether calling tcp_drop right
1145                  * away would be the really correct behavior instead.
1146                  */
1147                 if (((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1148                     !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) &&
1149                     ((flags & TH_SYN) == 0) &&
1150                     (error != EPERM)) {
1151                         if (sack_rxmit) {
1152                                 p->rxmit -= len;
1153                                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit -= len;
1154                                 KASSERT(tp->sackhint.sack_bytes_rexmit >= 0,
1155                                     ("sackhint bytes rtx >= 0"));
1156                         } else
1157                                 tp->snd_nxt -= len;
1158                 }
1159 out:
1160                 SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);     /* Check gotos. */
1161                 switch (error) {
1162                 case EPERM:
1163                         tp->t_softerror = error;
1164                         return (error);
1165                 case ENOBUFS:
1166                         if (!tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1167                             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
1168                                 tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
1169                         tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1170                         return (0);
1171                 case EMSGSIZE:
1172                         /*
1173                          * For some reason the interface we used initially
1174                          * to send segments changed to another or lowered
1175                          * its MTU.
1176                          *
1177                          * tcp_mtudisc() will find out the new MTU and as
1178                          * its last action, initiate retransmission, so it
1179                          * is important to not do so here.
1180                          *
1181                          * If TSO was active we either got an interface
1182                          * without TSO capabilits or TSO was turned off.
1183                          * Disable it for this connection as too and
1184                          * immediatly retry with MSS sized segments generated
1185                          * by this function.
1186                          */
1187                         if (tso)
1188                                 tp->t_flags &= ~TF_TSO;
1189                         tcp_mtudisc(tp->t_inpcb, 0);
1190                         return (0);
1191                 case EHOSTDOWN:
1192                 case EHOSTUNREACH:
1193                 case ENETDOWN:
1194                 case ENETUNREACH:
1195                         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
1196                                 tp->t_softerror = error;
1197                                 return (0);
1198                         }
1199                         /* FALLTHROUGH */
1200                 default:
1201                         return (error);
1202                 }
1203         }
1204         tcpstat.tcps_sndtotal++;
1205
1206         /*
1207          * Data sent (as far as we can tell).
1208          * If this advertises a larger window than any other segment,
1209          * then remember the size of the advertised window.
1210          * Any pending ACK has now been sent.
1211          */
1212         if (recwin > 0 && SEQ_GT(tp->rcv_nxt + recwin, tp->rcv_adv))
1213                 tp->rcv_adv = tp->rcv_nxt + recwin;
1214         tp->last_ack_sent = tp->rcv_nxt;
1215         tp->t_flags &= ~(TF_ACKNOW | TF_DELACK);
1216         if (tcp_timer_active(tp, TT_DELACK))
1217                 tcp_timer_activate(tp, TT_DELACK, 0);
1218 #if 0
1219         /*
1220          * This completely breaks TCP if newreno is turned on.  What happens
1221          * is that if delayed-acks are turned on on the receiver, this code
1222          * on the transmitter effectively destroys the TCP window, forcing
1223          * it to four packets (1.5Kx4 = 6K window).
1224          */
1225         if (sendalot && (!tcp_do_newreno || --maxburst))
1226                 goto again;
1227 #endif
1228         if (sendalot)
1229                 goto again;
1230         return (0);
1231 }
1232
1233 void
1234 tcp_setpersist(struct tcpcb *tp)
1235 {
1236         int t = ((tp->t_srtt >> 2) + tp->t_rttvar) >> 1;
1237         int tt;
1238
1239         if (tcp_timer_active(tp, TT_REXMT))
1240                 panic("tcp_setpersist: retransmit pending");
1241         /*
1242          * Start/restart persistance timer.
1243          */
1244         TCPT_RANGESET(tt, t * tcp_backoff[tp->t_rxtshift],
1245                       TCPTV_PERSMIN, TCPTV_PERSMAX);
1246         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, tt);
1247         if (tp->t_rxtshift < TCP_MAXRXTSHIFT)
1248                 tp->t_rxtshift++;
1249 }
1250
1251 /*
1252  * Insert TCP options according to the supplied parameters to the place
1253  * optp in a consistent way.  Can handle unaligned destinations.
1254  *
1255  * The order of the option processing is crucial for optimal packing and
1256  * alignment for the scarce option space.
1257  *
1258  * The optimal order for a SYN/SYN-ACK segment is:
1259  *   MSS (4) + NOP (1) + Window scale (3) + SACK permitted (2) +
1260  *   Timestamp (10) + Signature (18) = 38 bytes out of a maximum of 40.
1261  *
1262  * The SACK options should be last.  SACK blocks consume 8*n+2 bytes.
1263  * So a full size SACK blocks option is 34 bytes (with 4 SACK blocks).
1264  * At minimum we need 10 bytes (to generate 1 SACK block).  If both
1265  * TCP Timestamps (12 bytes) and TCP Signatures (18 bytes) are present,
1266  * we only have 10 bytes for SACK options (40 - (12 + 18)).
1267  */
1268 int
1269 tcp_addoptions(struct tcpopt *to, u_char *optp)
1270 {
1271         u_int mask, optlen = 0;
1272
1273         for (mask = 1; mask < TOF_MAXOPT; mask <<= 1) {
1274                 if ((to->to_flags & mask) != mask)
1275                         continue;
1276                 if (optlen == TCP_MAXOLEN)
1277                         break;
1278                 switch (to->to_flags & mask) {
1279                 case TOF_MSS:
1280                         while (optlen % 4) {
1281                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1282                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1283                         }
1284                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_MAXSEG)
1285                                 continue;
1286                         optlen += TCPOLEN_MAXSEG;
1287                         *optp++ = TCPOPT_MAXSEG;
1288                         *optp++ = TCPOLEN_MAXSEG;
1289                         to->to_mss = htons(to->to_mss);
1290                         bcopy((u_char *)&to->to_mss, optp, sizeof(to->to_mss));
1291                         optp += sizeof(to->to_mss);
1292                         break;
1293                 case TOF_SCALE:
1294                         while (!optlen || optlen % 2 != 1) {
1295                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1296                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1297                         }
1298                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_WINDOW)
1299                                 continue;
1300                         optlen += TCPOLEN_WINDOW;
1301                         *optp++ = TCPOPT_WINDOW;
1302                         *optp++ = TCPOLEN_WINDOW;
1303                         *optp++ = to->to_wscale;
1304                         break;
1305                 case TOF_SACKPERM:
1306                         while (optlen % 2) {
1307                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1308                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1309                         }
1310                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACK_PERMITTED)
1311                                 continue;
1312                         optlen += TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1313                         *optp++ = TCPOPT_SACK_PERMITTED;
1314                         *optp++ = TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1315                         break;
1316                 case TOF_TS:
1317                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1318                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1319                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1320                         }
1321                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_TIMESTAMP)
1322                                 continue;
1323                         optlen += TCPOLEN_TIMESTAMP;
1324                         *optp++ = TCPOPT_TIMESTAMP;
1325                         *optp++ = TCPOLEN_TIMESTAMP;
1326                         to->to_tsval = htonl(to->to_tsval);
1327                         to->to_tsecr = htonl(to->to_tsecr);
1328                         bcopy((u_char *)&to->to_tsval, optp, sizeof(to->to_tsval));
1329                         optp += sizeof(to->to_tsval);
1330                         bcopy((u_char *)&to->to_tsecr, optp, sizeof(to->to_tsecr));
1331                         optp += sizeof(to->to_tsecr);
1332                         break;
1333                 case TOF_SIGNATURE:
1334                         {
1335                         int siglen = TCPOLEN_SIGNATURE - 2;
1336
1337                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1338                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1339                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1340                         }
1341                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SIGNATURE)
1342                                 continue;
1343                         optlen += TCPOLEN_SIGNATURE;
1344                         *optp++ = TCPOPT_SIGNATURE;
1345                         *optp++ = TCPOLEN_SIGNATURE;
1346                         to->to_signature = optp;
1347                         while (siglen--)
1348                                  *optp++ = 0;
1349                         break;
1350                         }
1351                 case TOF_SACK:
1352                         {
1353                         int sackblks = 0;
1354                         struct sackblk *sack = (struct sackblk *)to->to_sacks;
1355                         tcp_seq sack_seq;
1356
1357                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1358                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1359                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1360                         }
1361                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACKHDR + TCPOLEN_SACK)
1362                                 continue;
1363                         optlen += TCPOLEN_SACKHDR;
1364                         *optp++ = TCPOPT_SACK;
1365                         sackblks = min(to->to_nsacks,
1366                                         (TCP_MAXOLEN - optlen) / TCPOLEN_SACK);
1367                         *optp++ = TCPOLEN_SACKHDR + sackblks * TCPOLEN_SACK;
1368                         while (sackblks--) {
1369                                 sack_seq = htonl(sack->start);
1370                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1371                                 optp += sizeof(sack_seq);
1372                                 sack_seq = htonl(sack->end);
1373                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1374                                 optp += sizeof(sack_seq);
1375                                 optlen += TCPOLEN_SACK;
1376                                 sack++;
1377                         }
1378                         tcpstat.tcps_sack_send_blocks++;
1379                         break;
1380                         }
1381                 default:
1382                         panic("%s: unknown TCP option type", __func__);
1383                         break;
1384                 }
1385         }
1386
1387         /* Terminate and pad TCP options to a 4 byte boundary. */
1388         if (optlen % 4) {
1389                 optlen += TCPOLEN_EOL;
1390                 *optp++ = TCPOPT_EOL;
1391         }
1392         /*
1393          * According to RFC 793 (STD0007):
1394          *   "The content of the header beyond the End-of-Option option
1395          *    must be header padding (i.e., zero)."
1396          *   and later: "The padding is composed of zeros."
1397          */
1398         while (optlen % 4) {
1399                 optlen += TCPOLEN_PAD;
1400                 *optp++ = TCPOPT_PAD;
1401         }
1402
1403         KASSERT(optlen <= TCP_MAXOLEN, ("%s: TCP options too long", __func__));
1404         return (optlen);
1405 }