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