sys/netinet/tcp_output.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2004 Jeffrey M. Hsu.  All rights reserved.
   3  * Copyright (c) 2004 The DragonFly Project.  All rights reserved.
   4  *
   5  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
   6  * by Jeffrey M. Hsu.
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  16  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
  17  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
  18  *    from this software without specific, prior written permission.
  19  *
  20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  21  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  22  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
  23  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
  24  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  25  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
  26  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  27  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
  28  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
  29  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
  30  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  31  * SUCH DAMAGE.
  32  */
  33
  34 /*
  35  * Copyright (c) 2004 Jeffrey M. Hsu.  All rights reserved.
  36  *
  37  * License terms: all terms for the DragonFly license above plus the following:
  38  *
  39  * 4. All advertising materials mentioning features or use of this software
  40  *    must display the following acknowledgement:
  41  *
  42  *      This product includes software developed by Jeffrey M. Hsu
  43  *      for the DragonFly Project.
  44  *
  45  *    This requirement may be waived with permission from Jeffrey Hsu.
  46  *    This requirement will sunset and may be removed on July 8 2005,
  47  *    after which the standard DragonFly license (as shown above) will
  48  *    apply.
  49  */
  50
  51 /*
  52  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993, 1995
  53  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
  54  *
  55  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  56  * modification, are permitted provided that the following conditions
  57  * are met:
  58  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  59  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  60  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  61  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  62  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  63  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  64  *    must display the following acknowledgement:
  65  *      This product includes software developed by the University of
  66  *      California, Berkeley and its contributors.
  67  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  68  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  69  *    without specific prior written permission.
  70  *
  71  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  72  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  73  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  74  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  75  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  76  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  77  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  78  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  79  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  80  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  81  * SUCH DAMAGE.
  82  *
  83  *      @(#)tcp_output.c        8.4 (Berkeley) 5/24/95
  84  * $FreeBSD: src/sys/netinet/tcp_output.c,v 1.39.2.20 2003/01/29 22:45:36 hsu Exp $
  85  * $DragonFly: src/sys/netinet/tcp_output.c,v 1.27 2005/04/18 22:41:23 hsu Exp $
  86  */
  87
  88 #include "opt_inet6.h"
  89 #include "opt_ipsec.h"
  90 #include "opt_tcpdebug.h"
  91
  92 #include <sys/param.h>
  93 #include <sys/systm.h>
  94 #include <sys/kernel.h>
  95 #include <sys/sysctl.h>
  96 #include <sys/mbuf.h>
  97 #include <sys/domain.h>
  98 #include <sys/protosw.h>
  99 #include <sys/socket.h>
 100 #include <sys/socketvar.h>
 101 #include <sys/in_cksum.h>
 102 #include <sys/thread.h>
 103 #include <sys/globaldata.h>
 104
 105 #include <net/route.h>
 106
 107 #include <netinet/in.h>
 108 #include <netinet/in_systm.h>
 109 #include <netinet/ip.h>
 110 #include <netinet/in_pcb.h>
 111 #include <netinet/ip_var.h>
 112 #include <netinet6/in6_pcb.h>
 113 #include <netinet/ip6.h>
 114 #include <netinet6/ip6_var.h>
 115 #include <netinet/tcp.h>
 116 #define TCPOUTFLAGS
 117 #include <netinet/tcp_fsm.h>
 118 #include <netinet/tcp_seq.h>
 119 #include <netinet/tcp_timer.h>
 120 #include <netinet/tcp_var.h>
 121 #include <netinet/tcpip.h>
 122 #ifdef TCPDEBUG
 123 #include <netinet/tcp_debug.h>
 124 #endif
 125
 126 #ifdef IPSEC
 127 #include <netinet6/ipsec.h>
 128 #endif /*IPSEC*/
 129
 130 #ifdef FAST_IPSEC
 131 #include <netproto/ipsec/ipsec.h>
 132 #define IPSEC
 133 #endif /*FAST_IPSEC*/
 134
 135 #ifdef notyet
 136 extern struct mbuf *m_copypack();
 137 #endif
 138
 139 int path_mtu_discovery = 0;
 140 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, path_mtu_discovery, CTLFLAG_RW,
 141         &path_mtu_discovery, 1, "Enable Path MTU Discovery");
 142
 143 static int avoid_pure_win_update = 1;
 144 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, avoid_pure_win_update, CTLFLAG_RW,
 145         &avoid_pure_win_update, 1, "Avoid pure window updates when possible");
 146
 147 /*
 148  * Tcp output routine: figure out what should be sent and send it.
 149  */
 150 int
 151 tcp_output(tp)
 152         struct tcpcb *tp;
 153 {
 154         struct inpcb * const inp = tp->t_inpcb;
 155         struct socket *so = inp->inp_socket;
 156         long len, recvwin, sendwin;
 157         int nsacked = 0;
 158         int off, flags, error;
 159         struct mbuf *m;
 160         struct ip *ip = NULL;
 161         struct ipovly *ipov = NULL;
 162         struct tcphdr *th;
 163         u_char opt[TCP_MAXOLEN];
 164         unsigned int ipoptlen, optlen, hdrlen;
 165         int idle;
 166         boolean_t sendalot;
 167         struct ip6_hdr *ip6 = NULL;
 168 #ifdef INET6
 169         const boolean_t isipv6 = (inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 170 #else
 171         const boolean_t isipv6 = FALSE;
 172 #endif
 173         struct rmxp_tao *taop;
 174
 175         /*
 176          * Determine length of data that should be transmitted,
 177          * and flags that will be used.
 178          * If there is some data or critical controls (SYN, RST)
 179          * to send, then transmit; otherwise, investigate further.
 180          */
 181
 182         /*
 183          * If we have been idle for a while, the send congestion window
 184          * could be no longer representative of the current state of the link.
 185          * So unless we are expecting more acks to come in, slow-start from
 186          * scratch to re-determine the send congestion window.
 187          */
 188         if (tp->snd_max == tp->snd_una &&
 189             (ticks - tp->t_rcvtime) >= tp->t_rxtcur) {
 190                 if (tcp_do_rfc3390) {
 191                         int initial_cwnd =
 192                             min(4 * tp->t_maxseg, max(2 * tp->t_maxseg, 4380));
 193
 194                         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd, initial_cwnd);
 195                 } else {
 196                         tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
 197                 }
 198         }
 199
 200         /*
 201          * Calculate whether the transmit stream was previously idle
 202          * and adjust TF_LASTIDLE for the next time.
 203          */
 204         idle = (tp->t_flags & TF_LASTIDLE) || (tp->snd_max == tp->snd_una);
 205         if (idle && (tp->t_flags & TF_MORETOCOME))
 206                 tp->t_flags |= TF_LASTIDLE;
 207         else
 208                 tp->t_flags &= ~TF_LASTIDLE;
 209
 210         if (TCP_DO_SACK(tp) && tp->snd_nxt != tp->snd_max &&
 211             !IN_FASTRECOVERY(tp))
 212                 nsacked = tcp_sack_bytes_below(&tp->scb, tp->snd_nxt);
 213
 214 again:
 215         /* Make use of SACK information when slow-starting after a RTO. */
 216         if (TCP_DO_SACK(tp) && tp->snd_nxt != tp->snd_max &&
 217             !IN_FASTRECOVERY(tp)) {
 218                 tcp_seq old_snd_nxt = tp->snd_nxt;
 219
 220                 tcp_sack_skip_sacked(&tp->scb, &tp->snd_nxt);
 221                 nsacked += tp->snd_nxt - old_snd_nxt;
 222         }
 223
 224         sendalot = FALSE;
 225         off = tp->snd_nxt - tp->snd_una;
 226         sendwin = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd + nsacked);
 227         sendwin = min(sendwin, tp->snd_bwnd);
 228
 229         flags = tcp_outflags[tp->t_state];
 230         /*
 231          * Get standard flags, and add SYN or FIN if requested by 'hidden'
 232          * state flags.
 233          */
 234         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 235                 flags |= TH_FIN;
 236         if (tp->t_flags & TF_NEEDSYN)
 237                 flags |= TH_SYN;
 238
 239         /*
 240          * If in persist timeout with window of 0, send 1 byte.
 241          * Otherwise, if window is small but nonzero
 242          * and timer expired, we will send what we can
 243          * and go to transmit state.
 244          */
 245         if (tp->t_flags & TF_FORCE) {
 246                 if (sendwin == 0) {
 247                         /*
 248                          * If we still have some data to send, then
 249                          * clear the FIN bit.  Usually this would
 250                          * happen below when it realizes that we
 251                          * aren't sending all the data.  However,
 252                          * if we have exactly 1 byte of unsent data,
 253                          * then it won't clear the FIN bit below,
 254                          * and if we are in persist state, we wind
 255                          * up sending the packet without recording
 256                          * that we sent the FIN bit.
 257                          *
 258                          * We can't just blindly clear the FIN bit,
 259                          * because if we don't have any more data
 260                          * to send then the probe will be the FIN
 261                          * itself.
 262                          */
 263                         if (off < so->so_snd.sb_cc)
 264                                 flags &= ~TH_FIN;
 265                         sendwin = 1;
 266                 } else {
 267                         callout_stop(tp->tt_persist);
 268                         tp->t_rxtshift = 0;
 269                 }
 270         }
 271
 272         /*
 273          * If snd_nxt == snd_max and we have transmitted a FIN, the
 274          * offset will be > 0 even if so_snd.sb_cc is 0, resulting in
 275          * a negative length.  This can also occur when TCP opens up
 276          * its congestion window while receiving additional duplicate
 277          * acks after fast-retransmit because TCP will reset snd_nxt
 278          * to snd_max after the fast-retransmit.
 279          *
 280          * In the normal retransmit-FIN-only case, however, snd_nxt will
 281          * be set to snd_una, the offset will be 0, and the length may
 282          * wind up 0.
 283          */
 284         len = (long)ulmin(so->so_snd.sb_cc, sendwin) - off;
 285
 286         /*
 287          * Lop off SYN bit if it has already been sent.  However, if this
 288          * is SYN-SENT state and if segment contains data and if we don't
 289          * know that foreign host supports TAO, suppress sending segment.
 290          */
 291         if ((flags & TH_SYN) && SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_una)) {
 292                 flags &= ~TH_SYN;
 293                 off--, len++;
 294                 if (len > 0 && tp->t_state == TCPS_SYN_SENT &&
 295                     ((taop = tcp_gettaocache(&inp->inp_inc)) == NULL ||
 296                      taop->tao_ccsent == 0))
 297                         return 0;
 298         }
 299
 300         /*
 301          * Be careful not to send data and/or FIN on SYN segments
 302          * in cases when no CC option will be sent.
 303          * This measure is needed to prevent interoperability problems
 304          * with not fully conformant TCP implementations.
 305          */
 306         if ((flags & TH_SYN) &&
 307             ((tp->t_flags & TF_NOOPT) || !(tp->t_flags & TF_REQ_CC) ||
 308              ((flags & TH_ACK) && !(tp->t_flags & TF_RCVD_CC)))) {
 309                 len = 0;
 310                 flags &= ~TH_FIN;
 311         }
 312
 313         if (len < 0) {
 314                 /*
 315                  * If FIN has been sent but not acked,
 316                  * but we haven't been called to retransmit,
 317                  * len will be < 0.  Otherwise, window shrank
 318                  * after we sent into it.  If window shrank to 0,
 319                  * cancel pending retransmit, pull snd_nxt back
 320                  * to (closed) window, and set the persist timer
 321                  * if it isn't already going.  If the window didn't
 322                  * close completely, just wait for an ACK.
 323                  */
 324                 len = 0;
 325                 if (sendwin == 0) {
 326                         callout_stop(tp->tt_rexmt);
 327                         tp->t_rxtshift = 0;
 328                         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
 329                         if (!callout_active(tp->tt_persist))
 330                                 tcp_setpersist(tp);
 331                 }
 332         }
 333
 334         /*
 335          * len will be >= 0 after this point.  Truncate to the maximum
 336          * segment length and ensure that FIN is removed if the length
 337          * no longer contains the last data byte.
 338          */
 339         if (len > tp->t_maxseg) {
 340                 len = tp->t_maxseg;
 341                 sendalot = TRUE;
 342         }
 343         if (SEQ_LT(tp->snd_nxt + len, tp->snd_una + so->so_snd.sb_cc))
 344                 flags &= ~TH_FIN;
 345
 346         recvwin = sbspace(&so->so_rcv);
 347
 348         /*
 349          * Sender silly window avoidance.   We transmit under the following
 350          * conditions when len is non-zero:
 351          *
 352          *      - We have a full segment
 353          *      - This is the last buffer in a write()/send() and we are
 354          *        either idle or running NODELAY
 355          *      - we've timed out (e.g. persist timer)
 356          *      - we have more then 1/2 the maximum send window's worth of
 357          *        data (receiver may be limiting the window size)
 358          *      - we need to retransmit
 359          */
 360         if (len) {
 361                 if (len == tp->t_maxseg)
 362                         goto send;
 363                 /*
 364                  * NOTE! on localhost connections an 'ack' from the remote
 365                  * end may occur synchronously with the output and cause
 366                  * us to flush a buffer queued with moretocome.  XXX
 367                  *
 368                  * note: the len + off check is almost certainly unnecessary.
 369                  */
 370                 if (!(tp->t_flags & TF_MORETOCOME) &&   /* normal case */
 371                     (idle || (tp->t_flags & TF_NODELAY)) &&
 372                     len + off >= so->so_snd.sb_cc &&
 373                     !(tp->t_flags & TF_NOPUSH)) {
 374                         goto send;
 375                 }
 376                 if (tp->t_flags & TF_FORCE)             /* typ. timeout case */
 377                         goto send;
 378                 if (len >= tp->max_sndwnd / 2 && tp->max_sndwnd > 0)
 379                         goto send;
 380                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))   /* retransmit case */
 381                         goto send;
 382         }
 383
 384         /*
 385          * Compare available window to amount of window
 386          * known to peer (as advertised window less
 387          * next expected input).  If the difference is at least two
 388          * max size segments, or at least 50% of the maximum possible
 389          * window, then want to send a window update to peer.
 390          */
 391         if (recvwin > 0) {
 392                 /*
 393                  * "adv" is the amount we can increase the window,
 394                  * taking into account that we are limited by
 395                  * TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale.
 396                  */
 397                 long adv = min(recvwin, (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale) -
 398                         (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
 399
 400                 /*
 401                  * This ack case typically occurs when the user has drained
 402                  * the TCP socket buffer sufficiently to warrent an ack
 403                  * containing a 'pure window update'... that is, an ack that
 404                  * ONLY updates the tcp window.
 405                  *
 406                  * It is unclear why we would need to do a pure window update
 407                  * past 2 segments if we are going to do one at 1/2 the high
 408                  * water mark anyway, especially since under normal conditions
 409                  * the user program will drain the socket buffer quickly.
 410                  * The 2-segment pure window update will often add a large
 411                  * number of extra, unnecessary acks to the stream.
 412                  *
 413                  * avoid_pure_win_update now defaults to 1.
 414                  */
 415                 if (avoid_pure_win_update == 0) {
 416                         if (adv >= (long) (2 * tp->t_maxseg))
 417                                 goto send;
 418                 }
 419                 if (2 * adv >= (long) so->so_rcv.sb_hiwat)
 420                         goto send;
 421         }
 422
 423         /*
 424          * Send if we owe the peer an ACK, RST, SYN, or urgent data.  ACKNOW
 425          * is also a catch-all for the retransmit timer timeout case.
 426          */
 427         if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 428                 goto send;
 429         if ((flags & TH_RST) ||
 430             ((flags & TH_SYN) && !(tp->t_flags & TF_NEEDSYN)))
 431                 goto send;
 432         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
 433                 goto send;
 434         /*
 435          * If our state indicates that FIN should be sent
 436          * and we have not yet done so, then we need to send.
 437          */
 438         if (flags & TH_FIN &&
 439             (!(tp->t_flags & TF_SENTFIN) || tp->snd_nxt == tp->snd_una))
 440                 goto send;
 441
 442         /*
 443          * TCP window updates are not reliable, rather a polling protocol
 444          * using ``persist'' packets is used to insure receipt of window
 445          * updates.  The three ``states'' for the output side are:
 446          *      idle                    not doing retransmits or persists
 447          *      persisting              to move a small or zero window
 448          *      (re)transmitting        and thereby not persisting
 449          *
 450          * callout_active(tp->tt_persist)
 451          *      is true when we are in persist state.
 452          * The TF_FORCE flag in tp->t_flags
 453          *      is set when we are called to send a persist packet.
 454          * callout_active(tp->tt_rexmt)
 455          *      is set when we are retransmitting
 456          * The output side is idle when both timers are zero.
 457          *
 458          * If send window is too small, there is data to transmit, and no
 459          * retransmit or persist is pending, then go to persist state.
 460          * If nothing happens soon, send when timer expires:
 461          * if window is nonzero, transmit what we can,
 462          * otherwise force out a byte.
 463          */
 464         if (so->so_snd.sb_cc > 0 &&
 465             !callout_active(tp->tt_rexmt) && !callout_active(tp->tt_persist)) {
 466                 tp->t_rxtshift = 0;
 467                 tcp_setpersist(tp);
 468         }
 469
 470         /*
 471          * No reason to send a segment, just return.
 472          */
 473         return (0);
 474
 475 send:
 476         /*
 477          * Before ESTABLISHED, force sending of initial options
 478          * unless TCP set not to do any options.
 479          * NOTE: we assume that the IP/TCP header plus TCP options
 480          * always fit in a single mbuf, leaving room for a maximum
 481          * link header, i.e.
 482          *      max_linkhdr + sizeof(struct tcpiphdr) + optlen <= MCLBYTES
 483          */
 484         optlen = 0;
 485         if (isipv6)
 486                 hdrlen = sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
 487         else
 488                 hdrlen = sizeof(struct tcpiphdr);
 489         if (flags & TH_SYN) {
 490                 tp->snd_nxt = tp->iss;
 491                 if (!(tp->t_flags & TF_NOOPT)) {
 492                         u_short mss;
 493
 494                         opt[0] = TCPOPT_MAXSEG;
 495                         opt[1] = TCPOLEN_MAXSEG;
 496                         mss = htons((u_short) tcp_mssopt(tp));
 497                         memcpy(opt + 2, &mss, sizeof mss);
 498                         optlen = TCPOLEN_MAXSEG;
 499
 500                         if ((tp->t_flags & TF_REQ_SCALE) &&
 501                             (!(flags & TH_ACK) ||
 502                              (tp->t_flags & TF_RCVD_SCALE))) {
 503                                 *((u_int32_t *)(opt + optlen)) = htonl(
 504                                         TCPOPT_NOP << 24 |
 505                                         TCPOPT_WINDOW << 16 |
 506                                         TCPOLEN_WINDOW << 8 |
 507                                         tp->request_r_scale);
 508                                 optlen += 4;
 509                         }
 510
 511                         if ((tcp_do_sack && !(flags & TH_ACK)) ||
 512                             tp->t_flags & TF_SACK_PERMITTED) {
 513                                 uint32_t *lp = (uint32_t *)(opt + optlen);
 514
 515                                 *lp = htonl(TCPOPT_SACK_PERMITTED_ALIGNED);
 516                                 optlen += TCPOLEN_SACK_PERMITTED_ALIGNED;
 517                         }
 518                 }
 519         }
 520
 521         /*
 522          * Send a timestamp and echo-reply if this is a SYN and our side
 523          * wants to use timestamps (TF_REQ_TSTMP is set) or both our side
 524          * and our peer have sent timestamps in our SYN's.
 525          */
 526         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_NOOPT)) == TF_REQ_TSTMP &&
 527             !(flags & TH_RST) &&
 528             (!(flags & TH_ACK) || (tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP))) {
 529                 u_int32_t *lp = (u_int32_t *)(opt + optlen);
 530
 531                 /* Form timestamp option as shown in appendix A of RFC 1323. */
 532                 *lp++ = htonl(TCPOPT_TSTAMP_HDR);
 533                 *lp++ = htonl(ticks);
 534                 *lp   = htonl(tp->ts_recent);
 535                 optlen += TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
 536         }
 537
 538         /*
 539          * Send `CC-family' options if our side wants to use them (TF_REQ_CC),
 540          * options are allowed (!TF_NOOPT) and it's not a RST.
 541          */
 542         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_CC | TF_NOOPT)) == TF_REQ_CC &&
 543              !(flags & TH_RST)) {
 544                 switch (flags & (TH_SYN | TH_ACK)) {
 545                 /*
 546                  * This is a normal ACK, send CC if we received CC before
 547                  * from our peer.
 548                  */
 549                 case TH_ACK:
 550                         if (!(tp->t_flags & TF_RCVD_CC))
 551                                 break;
 552                         /*FALLTHROUGH*/
 553
 554                 /*
 555                  * We can only get here in T/TCP's SYN_SENT* state, when
 556                  * we're a sending a non-SYN segment without waiting for
 557                  * the ACK of our SYN.  A check above assures that we only
 558                  * do this if our peer understands T/TCP.
 559                  */
 560                 case 0:
 561                         opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 562                         opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 563                         opt[optlen++] = TCPOPT_CC;
 564                         opt[optlen++] = TCPOLEN_CC;
 565                         *(u_int32_t *)&opt[optlen] = htonl(tp->cc_send);
 566                         optlen += 4;
 567                         break;
 568
 569                 /*
 570                  * This is our initial SYN, check whether we have to use
 571                  * CC or CC.new.
 572                  */
 573                 case TH_SYN:
 574                         opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 575                         opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 576                         opt[optlen++] = tp->t_flags & TF_SENDCCNEW ?
 577                                                 TCPOPT_CCNEW : TCPOPT_CC;
 578                         opt[optlen++] = TCPOLEN_CC;
 579                         *(u_int32_t *)&opt[optlen] = htonl(tp->cc_send);
 580                         optlen += 4;
 581                         break;
 582
 583                 /*
 584                  * This is a SYN,ACK; send CC and CC.echo if we received
 585                  * CC from our peer.
 586                  */
 587                 case (TH_SYN | TH_ACK):
 588                         if (tp->t_flags & TF_RCVD_CC) {
 589                                 opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 590                                 opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 591                                 opt[optlen++] = TCPOPT_CC;
 592                                 opt[optlen++] = TCPOLEN_CC;
 593                                 *(u_int32_t *)&opt[optlen] = htonl(tp->cc_send);
 594                                 optlen += 4;
 595                                 opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 596                                 opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 597                                 opt[optlen++] = TCPOPT_CCECHO;
 598                                 opt[optlen++] = TCPOLEN_CC;
 599                                 *(u_int32_t *)&opt[optlen] = htonl(tp->cc_recv);
 600                                 optlen += 4;
 601                         }
 602                         break;
 603                 }
 604         }
 605
 606         /*
 607          * If this is a SACK connection and we have a block to report,
 608          * fill in the SACK blocks in the TCP options.
 609          */
 610         if ((tp->t_flags & (TF_SACK_PERMITTED | TF_NOOPT)) ==
 611                 TF_SACK_PERMITTED &&
 612             (!LIST_EMPTY(&tp->t_segq) ||
 613              tp->reportblk.rblk_start != tp->reportblk.rblk_end))
 614                 tcp_sack_fill_report(tp, opt, &optlen);
 615
 616         KASSERT(optlen <= TCP_MAXOLEN, ("too many TCP options"));
 617         hdrlen += optlen;
 618
 619         if (isipv6) {
 620                 ipoptlen = ip6_optlen(inp);
 621         } else {
 622                 if (inp->inp_options) {
 623                         ipoptlen = inp->inp_options->m_len -
 624                             offsetof(struct ipoption, ipopt_list);
 625                 } else {
 626                         ipoptlen = 0;
 627                 }
 628         }
 629 #ifdef IPSEC
 630         ipoptlen += ipsec_hdrsiz_tcp(tp);
 631 #endif
 632
 633         /*
 634          * Adjust data length if insertion of options will
 635          * bump the packet length beyond the t_maxopd length.
 636          * Clear the FIN bit because we cut off the tail of
 637          * the segment.
 638          */
 639         if (len + optlen + ipoptlen > tp->t_maxopd) {
 640                 /*
 641                  * If there is still more to send, don't close the connection.
 642                  */
 643                 flags &= ~TH_FIN;
 644                 len = tp->t_maxopd - optlen - ipoptlen;
 645                 sendalot = TRUE;
 646         }
 647
 648 #ifdef INET6
 649         KASSERT(max_linkhdr + hdrlen <= MCLBYTES, ("tcphdr too big"));
 650 #else
 651         KASSERT(max_linkhdr + hdrlen <= MHLEN, ("tcphdr too big"));
 652 #endif
 653
 654         /*
 655          * Grab a header mbuf, attaching a copy of data to
 656          * be transmitted, and initialize the header from
 657          * the template for sends on this connection.
 658          */
 659         if (len) {
 660                 if ((tp->t_flags & TF_FORCE) && len == 1)
 661                         tcpstat.tcps_sndprobe++;
 662                 else if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max)) {
 663                         if (tp->snd_nxt == tp->snd_una)
 664                                 tp->snd_max_rexmt = tp->snd_max;
 665                         tcpstat.tcps_sndrexmitpack++;
 666                         tcpstat.tcps_sndrexmitbyte += len;
 667                 } else {
 668                         tcpstat.tcps_sndpack++;
 669                         tcpstat.tcps_sndbyte += len;
 670                 }
 671 #ifdef notyet
 672                 if ((m = m_copypack(so->so_snd.sb_mb, off, (int)len,
 673                     max_linkhdr + hdrlen)) == NULL) {
 674                         error = ENOBUFS;
 675                         goto out;
 676                 }
 677                 /*
 678                  * m_copypack left space for our hdr; use it.
 679                  */
 680                 m->m_len += hdrlen;
 681                 m->m_data -= hdrlen;
 682 #else
 683                 MGETHDR(m, MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
 684                 if (m == NULL) {
 685                         error = ENOBUFS;
 686                         goto out;
 687                 }
 688 #ifdef INET6
 689                 if (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr) {
 690                         MCLGET(m, MB_DONTWAIT);
 691                         if (!(m->m_flags & M_EXT)) {
 692                                 m_freem(m);
 693                                 error = ENOBUFS;
 694                                 goto out;
 695                         }
 696                 }
 697 #endif
 698                 m->m_data += max_linkhdr;
 699                 m->m_len = hdrlen;
 700                 if (len <= MHLEN - hdrlen - max_linkhdr) {
 701                         m_copydata(so->so_snd.sb_mb, off, (int) len,
 702                             mtod(m, caddr_t) + hdrlen);
 703                         m->m_len += len;
 704                 } else {
 705                         m->m_next = m_copy(so->so_snd.sb_mb, off, (int) len);
 706                         if (m->m_next == NULL) {
 707                                 m_free(m);
 708                                 error = ENOBUFS;
 709                                 goto out;
 710                         }
 711                 }
 712 #endif
 713                 /*
 714                  * If we're sending everything we've got, set PUSH.
 715                  * (This will keep happy those implementations which only
 716                  * give data to the user when a buffer fills or
 717                  * a PUSH comes in.)
 718                  */
 719                 if (off + len == so->so_snd.sb_cc)
 720                         flags |= TH_PUSH;
 721         } else {
 722                 if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 723                         tcpstat.tcps_sndacks++;
 724                 else if (flags & (TH_SYN | TH_FIN | TH_RST))
 725                         tcpstat.tcps_sndctrl++;
 726                 else if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
 727                         tcpstat.tcps_sndurg++;
 728                 else
 729                         tcpstat.tcps_sndwinup++;
 730
 731                 MGETHDR(m, MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
 732                 if (m == NULL) {
 733                         error = ENOBUFS;
 734                         goto out;
 735                 }
 736                 if (isipv6 &&
 737                     (hdrlen + max_linkhdr > MHLEN) && hdrlen <= MHLEN)
 738                         MH_ALIGN(m, hdrlen);
 739                 else
 740                         m->m_data += max_linkhdr;
 741                 m->m_len = hdrlen;
 742         }
 743         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *)0;
 744         if (isipv6) {
 745                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 746                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 747                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
 748         } else {
 749                 ip = mtod(m, struct ip *);
 750                 ipov = (struct ipovly *)ip;
 751                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 752                 /* this picks up the pseudo header (w/o the length) */
 753                 tcp_fillheaders(tp, ip, th);
 754         }
 755
 756         /*
 757          * Fill in fields, remembering maximum advertised
 758          * window for use in delaying messages about window sizes.
 759          * If resending a FIN, be sure not to use a new sequence number.
 760          */
 761         if (flags & TH_FIN && tp->t_flags & TF_SENTFIN &&
 762             tp->snd_nxt == tp->snd_max)
 763                 tp->snd_nxt--;
 764         /*
 765          * If we are doing retransmissions, then snd_nxt will
 766          * not reflect the first unsent octet.  For ACK only
 767          * packets, we do not want the sequence number of the
 768          * retransmitted packet, we want the sequence number
 769          * of the next unsent octet.  So, if there is no data
 770          * (and no SYN or FIN), use snd_max instead of snd_nxt
 771          * when filling in ti_seq.  But if we are in persist
 772          * state, snd_max might reflect one byte beyond the
 773          * right edge of the window, so use snd_nxt in that
 774          * case, since we know we aren't doing a retransmission.
 775          * (retransmit and persist are mutually exclusive...)
 776          */
 777         if (len || (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) || callout_active(tp->tt_persist))
 778                 th->th_seq = htonl(tp->snd_nxt);
 779         else
 780                 th->th_seq = htonl(tp->snd_max);
 781         th->th_ack = htonl(tp->rcv_nxt);
 782         if (optlen) {
 783                 bcopy(opt, th + 1, optlen);
 784                 th->th_off = (sizeof(struct tcphdr) + optlen) >> 2;
 785         }
 786         th->th_flags = flags;
 787         /*
 788          * Calculate receive window.  Don't shrink window,
 789          * but avoid silly window syndrome.
 790          */
 791         if (recvwin < (long)(so->so_rcv.sb_hiwat / 4) &&
 792             recvwin < (long)tp->t_maxseg)
 793                 recvwin = 0;
 794         if (recvwin < (long)(tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt))
 795                 recvwin = (long)(tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
 796         if (recvwin > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
 797                 recvwin = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
 798         th->th_win = htons((u_short) (recvwin>>tp->rcv_scale));
 799
 800         /*
 801          * Adjust the RXWIN0SENT flag - indicate that we have advertised
 802          * a 0 window.  This may cause the remote transmitter to stall.  This
 803          * flag tells soreceive() to disable delayed acknowledgements when
 804          * draining the buffer.  This can occur if the receiver is attempting
 805          * to read more data then can be buffered prior to transmitting on
 806          * the connection.
 807          */
 808         if (recvwin == 0)
 809                 tp->t_flags |= TF_RXWIN0SENT;
 810         else
 811                 tp->t_flags &= ~TF_RXWIN0SENT;
 812
 813         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_nxt)) {
 814                 th->th_urp = htons((u_short)(tp->snd_up - tp->snd_nxt));
 815                 th->th_flags |= TH_URG;
 816         } else {
 817                 /*
 818                  * If no urgent pointer to send, then we pull
 819                  * the urgent pointer to the left edge of the send window
 820                  * so that it doesn't drift into the send window on sequence
 821                  * number wraparound.
 822                  */
 823                 tp->snd_up = tp->snd_una;               /* drag it along */
 824         }
 825
 826         /*
 827          * Put TCP length in extended header, and then
 828          * checksum extended header and data.
 829          */
 830         m->m_pkthdr.len = hdrlen + len; /* in6_cksum() need this */
 831         if (isipv6) {
 832                 /*
 833                  * ip6_plen is not need to be filled now, and will be filled
 834                  * in ip6_output().
 835                  */
 836                 th->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP, sizeof(struct ip6_hdr),
 837                                        sizeof(struct tcphdr) + optlen + len);
 838         } else {
 839                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
 840                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
 841                 if (len + optlen)
 842                         th->th_sum = in_addword(th->th_sum,
 843                                                 htons((u_short)(optlen + len)));
 844
 845                 /* IP version must be set here for ipv4/ipv6 checking later */
 846                 KASSERT(ip->ip_v == IPVERSION,
 847                     ("%s: IP version incorrect: %d", __func__, ip->ip_v));
 848         }
 849
 850         /*
 851          * In transmit state, time the transmission and arrange for
 852          * the retransmit.  In persist state, just set snd_max.
 853          */
 854         if (!(tp->t_flags & TF_FORCE) || !callout_active(tp->tt_persist)) {
 855                 tcp_seq startseq = tp->snd_nxt;
 856
 857                 /*
 858                  * Advance snd_nxt over sequence space of this segment.
 859                  */
 860                 if (flags & (TH_SYN | TH_FIN)) {
 861                         if (flags & TH_SYN)
 862                                 tp->snd_nxt++;
 863                         if (flags & TH_FIN) {
 864                                 tp->snd_nxt++;
 865                                 tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
 866                         }
 867                 }
 868                 tp->snd_nxt += len;
 869                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_max)) {
 870                         tp->snd_max = tp->snd_nxt;
 871                         /*
 872                          * Time this transmission if not a retransmission and
 873                          * not currently timing anything.
 874                          */
 875                         if (tp->t_rtttime == 0) {
 876                                 tp->t_rtttime = ticks;
 877                                 tp->t_rtseq = startseq;
 878                                 tcpstat.tcps_segstimed++;
 879                         }
 880                 }
 881
 882                 /*
 883                  * Set retransmit timer if not currently set,
 884                  * and not doing a pure ack or a keep-alive probe.
 885                  * Initial value for retransmit timer is smoothed
 886                  * round-trip time + 2 * round-trip time variance.
 887                  * Initialize shift counter which is used for backoff
 888                  * of retransmit time.
 889                  */
 890                 if (!callout_active(tp->tt_rexmt) &&
 891                     tp->snd_nxt != tp->snd_una) {
 892                         if (callout_active(tp->tt_persist)) {
 893                                 callout_stop(tp->tt_persist);
 894                                 tp->t_rxtshift = 0;
 895                         }
 896                         callout_reset(tp->tt_rexmt, tp->t_rxtcur,
 897                                       tcp_timer_rexmt, tp);
 898                 }
 899         } else {
 900                 /*
 901                  * Persist case, update snd_max but since we are in
 902                  * persist mode (no window) we do not update snd_nxt.
 903                  */
 904                 int xlen = len;
 905                 if (flags & TH_SYN)
 906                         ++xlen;
 907                 if (flags & TH_FIN) {
 908                         ++xlen;
 909                         tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
 910                 }
 911                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt + xlen, tp->snd_max))
 912                         tp->snd_max = tp->snd_nxt + xlen;
 913         }
 914
 915 #ifdef TCPDEBUG
 916         /*
 917          * Trace.
 918          */
 919         if (so->so_options & SO_DEBUG)
 920                 tcp_trace(TA_OUTPUT, tp->t_state, tp, mtod(m, void *), th, 0);
 921 #endif
 922
 923         /*
 924          * Fill in IP length and desired time to live and
 925          * send to IP level.  There should be a better way
 926          * to handle ttl and tos; we could keep them in
 927          * the template, but need a way to checksum without them.
 928          */
 929         /*
 930          * m->m_pkthdr.len should have been set before cksum calcuration,
 931          * because in6_cksum() need it.
 932          */
 933         if (isipv6) {
 934                 /*
 935                  * we separately set hoplimit for every segment, since the
 936                  * user might want to change the value via setsockopt.
 937                  * Also, desired default hop limit might be changed via
 938                  * Neighbor Discovery.
 939                  */
 940                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(inp,
 941                     (inp->in6p_route.ro_rt ?
 942                      inp->in6p_route.ro_rt->rt_ifp : NULL));
 943
 944                 /* TODO: IPv6 IP6TOS_ECT bit on */
 945                 error = ip6_output(m, inp->in6p_outputopts, &inp->in6p_route,
 946                                    (so->so_options & SO_DONTROUTE), NULL, NULL,
 947                                    inp);
 948         } else {
 949                 struct rtentry *rt;
 950                 ip->ip_len = m->m_pkthdr.len;
 951 #ifdef INET6
 952                 if (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6))
 953                         ip->ip_ttl = in6_selecthlim(inp,
 954                             (inp->in6p_route.ro_rt ?
 955                              inp->in6p_route.ro_rt->rt_ifp : NULL));
 956                 else
 957 #endif
 958                         ip->ip_ttl = inp->inp_ip_ttl;   /* XXX */
 959
 960                 ip->ip_tos = inp->inp_ip_tos;   /* XXX */
 961                 /*
 962                  * See if we should do MTU discovery.
 963                  * We do it only if the following are true:
 964                  *      1) we have a valid route to the destination
 965                  *      2) the MTU is not locked (if it is,
 966                  *         then discovery has been disabled)
 967                  */
 968                 if (path_mtu_discovery &&
 969                     (rt = inp->inp_route.ro_rt) && (rt->rt_flags & RTF_UP) &&
 970                     !(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_MTU))
 971                         ip->ip_off |= IP_DF;
 972
 973                 error = ip_output(m, inp->inp_options, &inp->inp_route,
 974                                   (so->so_options & SO_DONTROUTE), NULL, inp);
 975         }
 976         if (error) {
 977
 978                 /*
 979                  * We know that the packet was lost, so back out the
 980                  * sequence number advance, if any.
 981                  */
 982                 if (!(tp->t_flags & TF_FORCE) ||
 983                     !callout_active(tp->tt_persist)) {
 984                         /*
 985                          * No need to check for TH_FIN here because
 986                          * the TF_SENTFIN flag handles that case.
 987                          */
 988                         if (!(flags & TH_SYN))
 989                                 tp->snd_nxt -= len;
 990                 }
 991
 992 out:
 993                 if (error == ENOBUFS) {
 994                         /*
 995                          * If we can't send, make sure there is something
 996                          * to get us going again later.  Persist state
 997                          * is not necessarily right, but it is close enough.
 998                          */
 999                         if (!callout_active(tp->tt_rexmt) &&
1000                             !callout_active(tp->tt_persist)) {
1001                                 tp->t_rxtshift = 0;
1002                                 tcp_setpersist(tp);
1003                         }
1004                         tcp_quench(inp, 0);
1005                         return (0);
1006                 }
1007                 if (error == EMSGSIZE) {
1008                         /*
1009                          * ip_output() will have already fixed the route
1010                          * for us.  tcp_mtudisc() will, as its last action,
1011                          * initiate retransmission, so it is important to
1012                          * not do so here.
1013                          */
1014                         tcp_mtudisc(inp, 0);
1015                         return 0;
1016                 }
1017                 if ((error == EHOSTUNREACH || error == ENETDOWN) &&
1018                     TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
1019                         tp->t_softerror = error;
1020                         return (0);
1021                 }
1022                 return (error);
1023         }
1024         tcpstat.tcps_sndtotal++;
1025
1026         /*
1027          * Data sent (as far as we can tell).
1028          * If this advertises a larger window than any other segment,
1029          * then remember the size of the advertised window.
1030          * Any pending ACK has now been sent.
1031          */
1032         if (recvwin > 0 && SEQ_GT(tp->rcv_nxt + recvwin, tp->rcv_adv))
1033                 tp->rcv_adv = tp->rcv_nxt + recvwin;
1034         tp->last_ack_sent = tp->rcv_nxt;
1035         tp->t_flags &= ~TF_ACKNOW;
1036         if (tcp_delack_enabled)
1037                 callout_stop(tp->tt_delack);
1038         if (sendalot)
1039                 goto again;
1040         return (0);
1041 }
1042
1043 void
1044 tcp_setpersist(tp)
1045         struct tcpcb *tp;
1046 {
1047         int t = ((tp->t_srtt >> 2) + tp->t_rttvar) >> 1;
1048         int tt;
1049
1050         if (callout_active(tp->tt_rexmt))
1051                 panic("tcp_setpersist: retransmit pending");
1052         /*
1053          * Start/restart persistance timer.
1054          */
1055         TCPT_RANGESET(tt, t * tcp_backoff[tp->t_rxtshift], TCPTV_PERSMIN,
1056                       TCPTV_PERSMAX);
1057         callout_reset(tp->tt_persist, tt, tcp_timer_persist, tp);
1058         if (tp->t_rxtshift < TCP_MAXRXTSHIFT)
1059                 tp->t_rxtshift++;
1060 }