sys/netinet/tcp_output.c

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