82e974193157f87dc6675f8c978d8de850d6abf2
[dragonfly.git] / 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) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993, 1995
36  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
37  *
38  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
39  * modification, are permitted provided that the following conditions
40  * are met:
41  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
42  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
43  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
44  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
45  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
46  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
47  *    must display the following acknowledgement:
48  *      This product includes software developed by the University of
49  *      California, Berkeley and its contributors.
50  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
51  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
52  *    without specific prior written permission.
53  *
54  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
55  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
56  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
57  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
58  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
59  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
60  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
61  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
62  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
63  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
64  * SUCH DAMAGE.
65  *
66  *      @(#)tcp_output.c        8.4 (Berkeley) 5/24/95
67  * $FreeBSD: src/sys/netinet/tcp_output.c,v 1.39.2.20 2003/01/29 22:45:36 hsu Exp $
68  */
69
70 #include "opt_inet.h"
71 #include "opt_inet6.h"
72 #include "opt_ipsec.h"
73 #include "opt_tcpdebug.h"
74
75 #include <sys/param.h>
76 #include <sys/systm.h>
77 #include <sys/kernel.h>
78 #include <sys/sysctl.h>
79 #include <sys/mbuf.h>
80 #include <sys/domain.h>
81 #include <sys/protosw.h>
82 #include <sys/socket.h>
83 #include <sys/socketvar.h>
84 #include <sys/in_cksum.h>
85 #include <sys/thread.h>
86 #include <sys/globaldata.h>
87
88 #include <net/if_var.h>
89 #include <net/route.h>
90
91 #include <netinet/in.h>
92 #include <netinet/in_systm.h>
93 #include <netinet/ip.h>
94 #include <netinet/in_pcb.h>
95 #include <netinet/ip_var.h>
96 #include <netinet6/in6_pcb.h>
97 #include <netinet/ip6.h>
98 #include <netinet6/ip6_var.h>
99 #include <netinet/tcp.h>
100 #define TCPOUTFLAGS
101 #include <netinet/tcp_fsm.h>
102 #include <netinet/tcp_seq.h>
103 #include <netinet/tcp_timer.h>
104 #include <netinet/tcp_timer2.h>
105 #include <netinet/tcp_var.h>
106 #include <netinet/tcpip.h>
107 #ifdef TCPDEBUG
108 #include <netinet/tcp_debug.h>
109 #endif
110
111 #ifdef IPSEC
112 #include <netinet6/ipsec.h>
113 #endif /*IPSEC*/
114
115 #ifdef FAST_IPSEC
116 #include <netproto/ipsec/ipsec.h>
117 #define IPSEC
118 #endif /*FAST_IPSEC*/
119
120 #ifdef notyet
121 extern struct mbuf *m_copypack();
122 #endif
123
124 int path_mtu_discovery = 0;
125 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, path_mtu_discovery, CTLFLAG_RW,
126         &path_mtu_discovery, 1, "Enable Path MTU Discovery");
127
128 static int avoid_pure_win_update = 1;
129 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, avoid_pure_win_update, CTLFLAG_RW,
130         &avoid_pure_win_update, 1, "Avoid pure window updates when possible");
131
132 int tcp_do_autosndbuf = 1;
133 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_auto, CTLFLAG_RW,
134     &tcp_do_autosndbuf, 0, "Enable automatic send buffer sizing");
135
136 int tcp_autosndbuf_inc = 8*1024;
137 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_inc, CTLFLAG_RW,
138     &tcp_autosndbuf_inc, 0, "Incrementor step size of automatic send buffer");
139
140 int tcp_autosndbuf_max = 2*1024*1024;
141 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_max, CTLFLAG_RW,
142     &tcp_autosndbuf_max, 0, "Max size of automatic send buffer");
143
144 static int tcp_idle_cwv = 1;
145 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, idle_cwv, CTLFLAG_RW,
146     &tcp_idle_cwv, 0,
147     "Congestion window validation after idle period (part of RFC2861)");
148
149 static int tcp_idle_restart = 1;
150 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, idle_restart, CTLFLAG_RW,
151     &tcp_idle_restart, 0, "Reset congestion window after idle period");
152
153 static int tcp_do_tso = 1;
154 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tso, CTLFLAG_RW,
155     &tcp_do_tso, 0, "Enable TCP Segmentation Offload (TSO)");
156
157 static void     tcp_idle_cwnd_validate(struct tcpcb *);
158
159 static int      tcp_tso_getsize(struct tcpcb *tp, u_int *segsz, u_int *hlen);
160
161 /*
162  * Tcp output routine: figure out what should be sent and send it.
163  */
164 int
165 tcp_output(struct tcpcb *tp)
166 {
167         struct inpcb * const inp = tp->t_inpcb;
168         struct socket *so = inp->inp_socket;
169         long len, recvwin, sendwin;
170         int nsacked = 0;
171         int off, flags, error = 0;
172 #ifdef TCP_SIGNATURE
173         int sigoff = 0;
174 #endif
175         struct mbuf *m;
176         struct ip *ip;
177         struct tcphdr *th;
178         u_char opt[TCP_MAXOLEN];
179         unsigned int ipoptlen, optlen, hdrlen;
180         int idle;
181         boolean_t sendalot;
182         struct ip6_hdr *ip6;
183 #ifdef INET6
184         const boolean_t isipv6 = (inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
185 #else
186         const boolean_t isipv6 = FALSE;
187 #endif
188         boolean_t can_tso = FALSE, use_tso;
189         boolean_t report_sack, idle_cwv = FALSE;
190         u_int segsz, tso_hlen;
191
192         KKASSERT(so->so_port == &curthread->td_msgport);
193
194         /*
195          * Determine length of data that should be transmitted,
196          * and flags that will be used.
197          * If there is some data or critical controls (SYN, RST)
198          * to send, then transmit; otherwise, investigate further.
199          */
200
201         /*
202          * If we have been idle for a while, the send congestion window
203          * could be no longer representative of the current state of the
204          * link; need to validate congestion window.  However, we should
205          * not perform congestion window validation here, since we could
206          * be asked to send pure ACK.
207          */
208         if (tp->snd_max == tp->snd_una &&
209             (ticks - tp->snd_last) >= tp->t_rxtcur && tcp_idle_restart)
210                 idle_cwv = TRUE;
211
212         /*
213          * Calculate whether the transmit stream was previously idle 
214          * and adjust TF_LASTIDLE for the next time.
215          */
216         idle = (tp->t_flags & TF_LASTIDLE) || (tp->snd_max == tp->snd_una);
217         if (idle && (tp->t_flags & TF_MORETOCOME))
218                 tp->t_flags |= TF_LASTIDLE;
219         else
220                 tp->t_flags &= ~TF_LASTIDLE;
221
222         if (TCP_DO_SACK(tp) && tp->snd_nxt != tp->snd_max &&
223             !IN_FASTRECOVERY(tp))
224                 nsacked = tcp_sack_bytes_below(&tp->scb, tp->snd_nxt);
225
226         /*
227          * Find out whether TSO could be used or not
228          *
229          * For TSO capable devices, the following assumptions apply to
230          * the processing of TCP flags:
231          * - If FIN is set on the large TCP segment, the device must set
232          *   FIN on the last segment that it creates from the large TCP
233          *   segment.
234          * - If PUSH is set on the large TCP segment, the device must set
235          *   PUSH on the last segment that it creates from the large TCP
236          *   segment.
237          */
238 #if !defined(IPSEC) && !defined(FAST_IPSEC)
239         if (tcp_do_tso
240 #ifdef TCP_SIGNATURE
241             && (tp->t_flags & TF_SIGNATURE) == 0
242 #endif
243         ) {
244                 if (!isipv6) {
245                         struct rtentry *rt = inp->inp_route.ro_rt;
246
247                         if (rt != NULL && (rt->rt_flags & RTF_UP) &&
248                             (rt->rt_ifp->if_hwassist & CSUM_TSO))
249                                 can_tso = TRUE;
250                 }
251         }
252 #endif  /* !IPSEC && !FAST_IPSEC */
253
254 again:
255         m = NULL;
256         ip = NULL;
257         th = NULL;
258         ip6 = NULL;
259
260         if ((tp->t_flags & (TF_SACK_PERMITTED | TF_NOOPT)) ==
261                 TF_SACK_PERMITTED &&
262             (!TAILQ_EMPTY(&tp->t_segq) ||
263              tp->reportblk.rblk_start != tp->reportblk.rblk_end))
264                 report_sack = TRUE;
265         else
266                 report_sack = FALSE;
267
268         /* Make use of SACK information when slow-starting after a RTO. */
269         if (TCP_DO_SACK(tp) && tp->snd_nxt != tp->snd_max &&
270             !IN_FASTRECOVERY(tp)) {
271                 tcp_seq old_snd_nxt = tp->snd_nxt;
272
273                 tcp_sack_skip_sacked(&tp->scb, &tp->snd_nxt);
274                 nsacked += tp->snd_nxt - old_snd_nxt;
275         }
276
277         sendalot = FALSE;
278         off = tp->snd_nxt - tp->snd_una;
279         sendwin = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd + nsacked);
280         sendwin = min(sendwin, tp->snd_bwnd);
281
282         flags = tcp_outflags[tp->t_state];
283         /*
284          * Get standard flags, and add SYN or FIN if requested by 'hidden'
285          * state flags.
286          */
287         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
288                 flags |= TH_FIN;
289         if (tp->t_flags & TF_NEEDSYN)
290                 flags |= TH_SYN;
291
292         /*
293          * If in persist timeout with window of 0, send 1 byte.
294          * Otherwise, if window is small but nonzero
295          * and timer expired, we will send what we can
296          * and go to transmit state.
297          */
298         if (tp->t_flags & TF_FORCE) {
299                 if (sendwin == 0) {
300                         /*
301                          * If we still have some data to send, then
302                          * clear the FIN bit.  Usually this would
303                          * happen below when it realizes that we
304                          * aren't sending all the data.  However,
305                          * if we have exactly 1 byte of unsent data,
306                          * then it won't clear the FIN bit below,
307                          * and if we are in persist state, we wind
308                          * up sending the packet without recording
309                          * that we sent the FIN bit.
310                          *
311                          * We can't just blindly clear the FIN bit,
312                          * because if we don't have any more data
313                          * to send then the probe will be the FIN
314                          * itself.
315                          */
316                         if (off < so->so_snd.ssb_cc)
317                                 flags &= ~TH_FIN;
318                         sendwin = 1;
319                 } else {
320                         tcp_callout_stop(tp, tp->tt_persist);
321                         tp->t_rxtshift = 0;
322                 }
323         }
324
325         /*
326          * If snd_nxt == snd_max and we have transmitted a FIN, the
327          * offset will be > 0 even if so_snd.ssb_cc is 0, resulting in
328          * a negative length.  This can also occur when TCP opens up
329          * its congestion window while receiving additional duplicate
330          * acks after fast-retransmit because TCP will reset snd_nxt
331          * to snd_max after the fast-retransmit.
332          *
333          * A negative length can also occur when we are in the
334          * TCPS_SYN_RECEIVED state due to a simultanious connect where
335          * our SYN has not been acked yet.
336          *
337          * In the normal retransmit-FIN-only case, however, snd_nxt will
338          * be set to snd_una, the offset will be 0, and the length may
339          * wind up 0.
340          */
341         len = (long)ulmin(so->so_snd.ssb_cc, sendwin) - off;
342
343         /*
344          * Lop off SYN bit if it has already been sent.  However, if this
345          * is SYN-SENT state and if segment contains data, suppress sending
346          * segment (sending the segment would be an option if we still
347          * did TAO and the remote host supported it).
348          */
349         if ((flags & TH_SYN) && SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_una)) {
350                 flags &= ~TH_SYN;
351                 off--, len++;
352                 if (len > 0 && tp->t_state == TCPS_SYN_SENT) {
353                         tp->t_flags &= ~(TF_ACKNOW | TF_XMITNOW);
354                         return 0;
355                 }
356         }
357
358         /*
359          * Be careful not to send data and/or FIN on SYN segments.
360          * This measure is needed to prevent interoperability problems
361          * with not fully conformant TCP implementations.
362          */
363         if (flags & TH_SYN) {
364                 len = 0;
365                 flags &= ~TH_FIN;
366         }
367
368         if (len < 0) {
369                 /*
370                  * A negative len can occur if our FIN has been sent but not
371                  * acked, or if we are in a simultanious connect in the
372                  * TCPS_SYN_RECEIVED state with our SYN sent but not yet
373                  * acked.
374                  *
375                  * If our window has contracted to 0 in the FIN case
376                  * (which can only occur if we have NOT been called to
377                  * retransmit as per code a few paragraphs up) then we
378                  * want to shift the retransmit timer over to the
379                  * persist timer.
380                  *
381                  * However, if we are in the TCPS_SYN_RECEIVED state
382                  * (the SYN case) we will be in a simultanious connect and
383                  * the window may be zero degeneratively.  In this case we
384                  * do not want to shift to the persist timer after the SYN
385                  * or the SYN+ACK transmission.
386                  */
387                 len = 0;
388                 if (sendwin == 0 && tp->t_state != TCPS_SYN_RECEIVED) {
389                         tcp_callout_stop(tp, tp->tt_rexmt);
390                         tp->t_rxtshift = 0;
391                         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
392                         if (!tcp_callout_active(tp, tp->tt_persist))
393                                 tcp_setpersist(tp);
394                 }
395         }
396
397         KASSERT(len >= 0, ("%s: len < 0", __func__));
398         /*
399          * Automatic sizing of send socket buffer.  Often the send buffer
400          * size is not optimally adjusted to the actual network conditions
401          * at hand (delay bandwidth product).  Setting the buffer size too
402          * small limits throughput on links with high bandwidth and high
403          * delay (eg. trans-continental/oceanic links).  Setting the
404          * buffer size too big consumes too much real kernel memory,
405          * especially with many connections on busy servers.
406          *
407          * The criteria to step up the send buffer one notch are:
408          *  1. receive window of remote host is larger than send buffer
409          *     (with a fudge factor of 5/4th);
410          *  2. send buffer is filled to 7/8th with data (so we actually
411          *     have data to make use of it);
412          *  3. send buffer fill has not hit maximal automatic size;
413          *  4. our send window (slow start and cogestion controlled) is
414          *     larger than sent but unacknowledged data in send buffer.
415          *
416          * The remote host receive window scaling factor may limit the
417          * growing of the send buffer before it reaches its allowed
418          * maximum.
419          *
420          * It scales directly with slow start or congestion window
421          * and does at most one step per received ACK.  This fast
422          * scaling has the drawback of growing the send buffer beyond
423          * what is strictly necessary to make full use of a given
424          * delay*bandwith product.  However testing has shown this not
425          * to be much of an problem.  At worst we are trading wasting
426          * of available bandwith (the non-use of it) for wasting some
427          * socket buffer memory.
428          *
429          * TODO: Shrink send buffer during idle periods together
430          * with congestion window.  Requires another timer.  Has to
431          * wait for upcoming tcp timer rewrite.
432          */
433         if (tcp_do_autosndbuf && so->so_snd.ssb_flags & SSB_AUTOSIZE) {
434                 if ((tp->snd_wnd / 4 * 5) >= so->so_snd.ssb_hiwat &&
435                     so->so_snd.ssb_cc >= (so->so_snd.ssb_hiwat / 8 * 7) &&
436                     so->so_snd.ssb_cc < tcp_autosndbuf_max &&
437                     sendwin >= (so->so_snd.ssb_cc - (tp->snd_nxt - tp->snd_una))) {
438                         u_long newsize;
439
440                         newsize = ulmin(so->so_snd.ssb_hiwat +
441                                          tcp_autosndbuf_inc,
442                                         tcp_autosndbuf_max);
443                         if (!ssb_reserve(&so->so_snd, newsize, so, NULL))
444                                 atomic_clear_int(&so->so_snd.ssb_flags, SSB_AUTOSIZE);
445                         if (newsize >= (TCP_MAXWIN << tp->snd_scale))
446                                 atomic_clear_int(&so->so_snd.ssb_flags, SSB_AUTOSIZE);
447                 }
448         }
449
450         /*
451          * Don't use TSO, if:
452          * - Congestion window needs validation
453          * - There are SACK blocks to report
454          * - RST or SYN flags is set
455          * - URG will be set
456          *
457          * XXX
458          * Checking for SYN|RST looks overkill, just to be safe than sorry
459          */
460         use_tso = can_tso;
461         if (report_sack || idle_cwv || (flags & (TH_RST | TH_SYN)))
462                 use_tso = FALSE;
463         if (use_tso) {
464                 tcp_seq ugr_nxt = tp->snd_nxt;
465
466                 if ((flags & TH_FIN) && (tp->t_flags & TF_SENTFIN) &&
467                     tp->snd_nxt == tp->snd_max)
468                         --ugr_nxt;
469
470                 if (SEQ_GT(tp->snd_up, ugr_nxt))
471                         use_tso = FALSE;
472         }
473
474         if (use_tso) {
475                 /*
476                  * Find out segment size and header length for TSO
477                  */
478                 error = tcp_tso_getsize(tp, &segsz, &tso_hlen);
479                 if (error)
480                         use_tso = FALSE;
481         }
482         if (!use_tso) {
483                 segsz = tp->t_maxseg;
484                 tso_hlen = 0; /* not used */
485         }
486
487         /*
488          * Truncate to the maximum segment length if not TSO, and ensure that
489          * FIN is removed if the length no longer contains the last data byte.
490          */
491         if (len > segsz) {
492                 if (!use_tso) {
493                         len = segsz;
494                 } else {
495                         /*
496                          * Truncate TSO transfers to (IP_MAXPACKET - iphlen -
497                          * thoff), and make sure that we send equal size
498                          * transfers down the stack (rather than big-small-
499                          * big-small-...).
500                          */
501                         len = (min(len, (IP_MAXPACKET - tso_hlen)) / segsz) *
502                             segsz;
503                         if (len <= segsz)
504                                 use_tso = FALSE;
505                 }
506                 sendalot = TRUE;
507         } else {
508                 use_tso = FALSE;
509         }
510         if (SEQ_LT(tp->snd_nxt + len, tp->snd_una + so->so_snd.ssb_cc))
511                 flags &= ~TH_FIN;
512
513         recvwin = ssb_space(&so->so_rcv);
514
515         /*
516          * Sender silly window avoidance.   We transmit under the following
517          * conditions when len is non-zero:
518          *
519          *      - We have a full segment
520          *      - This is the last buffer in a write()/send() and we are
521          *        either idle or running NODELAY
522          *      - we've timed out (e.g. persist timer)
523          *      - we have more then 1/2 the maximum send window's worth of
524          *        data (receiver may be limiting the window size)
525          *      - we need to retransmit
526          */
527         if (len) {
528                 if (len >= segsz)
529                         goto send;
530                 /*
531                  * NOTE! on localhost connections an 'ack' from the remote
532                  * end may occur synchronously with the output and cause
533                  * us to flush a buffer queued with moretocome.  XXX
534                  *
535                  * note: the len + off check is almost certainly unnecessary.
536                  */
537                 if (!(tp->t_flags & TF_MORETOCOME) &&   /* normal case */
538                     (idle || (tp->t_flags & TF_NODELAY)) &&
539                     len + off >= so->so_snd.ssb_cc &&
540                     !(tp->t_flags & TF_NOPUSH)) {
541                         goto send;
542                 }
543                 if (tp->t_flags & TF_FORCE)             /* typ. timeout case */
544                         goto send;
545                 if (len >= tp->max_sndwnd / 2 && tp->max_sndwnd > 0)
546                         goto send;
547                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))   /* retransmit case */
548                         goto send;
549                 if (tp->t_flags & TF_XMITNOW)
550                         goto send;
551         }
552
553         /*
554          * Compare available window to amount of window
555          * known to peer (as advertised window less
556          * next expected input).  If the difference is at least two
557          * max size segments, or at least 50% of the maximum possible
558          * window, then want to send a window update to peer.
559          */
560         if (recvwin > 0) {
561                 /*
562                  * "adv" is the amount we can increase the window,
563                  * taking into account that we are limited by
564                  * TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale.
565                  */
566                 long adv = min(recvwin, (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale) -
567                         (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
568                 long hiwat;
569
570                 /*
571                  * This ack case typically occurs when the user has drained
572                  * the TCP socket buffer sufficiently to warrent an ack
573                  * containing a 'pure window update'... that is, an ack that
574                  * ONLY updates the tcp window.
575                  *
576                  * It is unclear why we would need to do a pure window update
577                  * past 2 segments if we are going to do one at 1/2 the high
578                  * water mark anyway, especially since under normal conditions
579                  * the user program will drain the socket buffer quickly.
580                  * The 2-segment pure window update will often add a large
581                  * number of extra, unnecessary acks to the stream.
582                  *
583                  * avoid_pure_win_update now defaults to 1.
584                  */
585                 if (avoid_pure_win_update == 0 ||
586                     (tp->t_flags & TF_RXRESIZED)) {
587                         if (adv >= (long) (2 * segsz)) {
588                                 goto send;
589                         }
590                 }
591                 hiwat = (long)(TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale);
592                 if (hiwat > (long)so->so_rcv.ssb_hiwat)
593                         hiwat = (long)so->so_rcv.ssb_hiwat;
594                 if (adv >= hiwat / 2)
595                         goto send;
596         }
597
598         /*
599          * Send if we owe the peer an ACK, RST, SYN, or urgent data.  ACKNOW
600          * is also a catch-all for the retransmit timer timeout case.
601          */
602         if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
603                 goto send;
604         if ((flags & TH_RST) ||
605             ((flags & TH_SYN) && !(tp->t_flags & TF_NEEDSYN)))
606                 goto send;
607         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
608                 goto send;
609         /*
610          * If our state indicates that FIN should be sent
611          * and we have not yet done so, then we need to send.
612          */
613         if ((flags & TH_FIN) &&
614             (!(tp->t_flags & TF_SENTFIN) || tp->snd_nxt == tp->snd_una))
615                 goto send;
616
617         /*
618          * TCP window updates are not reliable, rather a polling protocol
619          * using ``persist'' packets is used to insure receipt of window
620          * updates.  The three ``states'' for the output side are:
621          *      idle                    not doing retransmits or persists
622          *      persisting              to move a small or zero window
623          *      (re)transmitting        and thereby not persisting
624          *
625          * tcp_callout_active(tp, tp->tt_persist)
626          *      is true when we are in persist state.
627          * The TF_FORCE flag in tp->t_flags
628          *      is set when we are called to send a persist packet.
629          * tcp_callout_active(tp, tp->tt_rexmt)
630          *      is set when we are retransmitting
631          * The output side is idle when both timers are zero.
632          *
633          * If send window is too small, there is data to transmit, and no
634          * retransmit or persist is pending, then go to persist state.
635          *
636          * If nothing happens soon, send when timer expires:
637          * if window is nonzero, transmit what we can, otherwise force out
638          * a byte.
639          *
640          * Don't try to set the persist state if we are in TCPS_SYN_RECEIVED
641          * with data pending.  This situation can occur during a
642          * simultanious connect.
643          */
644         if (so->so_snd.ssb_cc > 0 &&
645             tp->t_state != TCPS_SYN_RECEIVED &&
646             !tcp_callout_active(tp, tp->tt_rexmt) &&
647             !tcp_callout_active(tp, tp->tt_persist)) {
648                 tp->t_rxtshift = 0;
649                 tcp_setpersist(tp);
650         }
651
652         /*
653          * No reason to send a segment, just return.
654          */
655         tp->t_flags &= ~TF_XMITNOW;
656         return (0);
657
658 send:
659         /*
660          * Before ESTABLISHED, force sending of initial options
661          * unless TCP set not to do any options.
662          * NOTE: we assume that the IP/TCP header plus TCP options
663          * always fit in a single mbuf, leaving room for a maximum
664          * link header, i.e.
665          *      max_linkhdr + sizeof(struct tcpiphdr) + optlen <= MCLBYTES
666          */
667         optlen = 0;
668         if (isipv6)
669                 hdrlen = sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
670         else
671                 hdrlen = sizeof(struct tcpiphdr);
672         if (flags & TH_SYN) {
673                 tp->snd_nxt = tp->iss;
674                 if (!(tp->t_flags & TF_NOOPT)) {
675                         u_short mss;
676
677                         opt[0] = TCPOPT_MAXSEG;
678                         opt[1] = TCPOLEN_MAXSEG;
679                         mss = htons((u_short) tcp_mssopt(tp));
680                         memcpy(opt + 2, &mss, sizeof mss);
681                         optlen = TCPOLEN_MAXSEG;
682
683                         if ((tp->t_flags & TF_REQ_SCALE) &&
684                             (!(flags & TH_ACK) ||
685                              (tp->t_flags & TF_RCVD_SCALE))) {
686                                 *((u_int32_t *)(opt + optlen)) = htonl(
687                                         TCPOPT_NOP << 24 |
688                                         TCPOPT_WINDOW << 16 |
689                                         TCPOLEN_WINDOW << 8 |
690                                         tp->request_r_scale);
691                                 optlen += 4;
692                         }
693
694                         if ((tcp_do_sack && !(flags & TH_ACK)) ||
695                             tp->t_flags & TF_SACK_PERMITTED) {
696                                 uint32_t *lp = (uint32_t *)(opt + optlen);
697
698                                 *lp = htonl(TCPOPT_SACK_PERMITTED_ALIGNED);
699                                 optlen += TCPOLEN_SACK_PERMITTED_ALIGNED;
700                         }
701                 }
702         }
703
704         /*
705          * Send a timestamp and echo-reply if this is a SYN and our side
706          * wants to use timestamps (TF_REQ_TSTMP is set) or both our side
707          * and our peer have sent timestamps in our SYN's.
708          */
709         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_NOOPT)) == TF_REQ_TSTMP &&
710             !(flags & TH_RST) &&
711             (!(flags & TH_ACK) || (tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP))) {
712                 u_int32_t *lp = (u_int32_t *)(opt + optlen);
713
714                 /* Form timestamp option as shown in appendix A of RFC 1323. */
715                 *lp++ = htonl(TCPOPT_TSTAMP_HDR);
716                 *lp++ = htonl(ticks);
717                 *lp   = htonl(tp->ts_recent);
718                 optlen += TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
719         }
720
721         /* Set receive buffer autosizing timestamp. */
722         if (tp->rfbuf_ts == 0 && (so->so_rcv.ssb_flags & SSB_AUTOSIZE))
723                 tp->rfbuf_ts = ticks;
724
725         /*
726          * If this is a SACK connection and we have a block to report,
727          * fill in the SACK blocks in the TCP options.
728          */
729         if (report_sack)
730                 tcp_sack_fill_report(tp, opt, &optlen);
731
732 #ifdef TCP_SIGNATURE
733         if (tp->t_flags & TF_SIGNATURE) {
734                 int i;
735                 u_char *bp;
736                 /*
737                  * Initialize TCP-MD5 option (RFC2385)
738                  */
739                 bp = (u_char *)opt + optlen;
740                 *bp++ = TCPOPT_SIGNATURE;
741                 *bp++ = TCPOLEN_SIGNATURE;
742                 sigoff = optlen + 2;
743                 for (i = 0; i < TCP_SIGLEN; i++)
744                         *bp++ = 0;
745                 optlen += TCPOLEN_SIGNATURE;
746                 /*
747                  * Terminate options list and maintain 32-bit alignment.
748                  */
749                 *bp++ = TCPOPT_NOP;
750                 *bp++ = TCPOPT_EOL;
751                 optlen += 2;
752         }
753 #endif /* TCP_SIGNATURE */
754         KASSERT(optlen <= TCP_MAXOLEN, ("too many TCP options"));
755         hdrlen += optlen;
756
757         if (isipv6) {
758                 ipoptlen = ip6_optlen(inp);
759         } else {
760                 if (inp->inp_options) {
761                         ipoptlen = inp->inp_options->m_len -
762                             offsetof(struct ipoption, ipopt_list);
763                 } else {
764                         ipoptlen = 0;
765                 }
766         }
767 #ifdef IPSEC
768         ipoptlen += ipsec_hdrsiz_tcp(tp);
769 #endif
770
771         if (use_tso) {
772                 /* TSO segment length must be multiple of segment size */
773                 KASSERT(len >= (2 * segsz) && (len % segsz == 0),
774                     ("invalid TSO len %ld, segsz %u", len, segsz));
775         } else {
776                 KASSERT(len <= segsz,
777                     ("invalid len %ld, segsz %u", len, segsz));
778
779                 /*
780                  * Adjust data length if insertion of options will bump
781                  * the packet length beyond the t_maxopd length.  Clear
782                  * FIN to prevent premature closure since there is still
783                  * more data to send after this (now truncated) packet.
784                  *
785                  * If just the options do not fit we are in a no-win
786                  * situation and we treat it as an unreachable host.
787                  */
788                 if (len + optlen + ipoptlen > tp->t_maxopd) {
789                         if (tp->t_maxopd <= optlen + ipoptlen) {
790                                 static time_t last_optlen_report;
791
792                                 if (last_optlen_report != time_second) {
793                                         last_optlen_report = time_second;
794                                         kprintf("tcpcb %p: MSS (%d) too "
795                                             "small to hold options!\n",
796                                             tp, tp->t_maxopd);
797                                 }
798                                 error = EHOSTUNREACH;
799                                 goto out;
800                         } else {
801                                 flags &= ~TH_FIN;
802                                 len = tp->t_maxopd - optlen - ipoptlen;
803                                 sendalot = TRUE;
804                         }
805                 }
806         }
807
808 #ifdef INET6
809         KASSERT(max_linkhdr + hdrlen <= MCLBYTES, ("tcphdr too big"));
810 #else
811         KASSERT(max_linkhdr + hdrlen <= MHLEN, ("tcphdr too big"));
812 #endif
813
814         /*
815          * Grab a header mbuf, attaching a copy of data to
816          * be transmitted, and initialize the header from
817          * the template for sends on this connection.
818          */
819         if (len) {
820                 if ((tp->t_flags & TF_FORCE) && len == 1)
821                         tcpstat.tcps_sndprobe++;
822                 else if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max)) {
823                         if (tp->snd_nxt == tp->snd_una)
824                                 tp->snd_max_rexmt = tp->snd_max;
825                         if (nsacked) {
826                                 tcpstat.tcps_sndsackrtopack++;
827                                 tcpstat.tcps_sndsackrtobyte += len;
828                         }
829                         tcpstat.tcps_sndrexmitpack++;
830                         tcpstat.tcps_sndrexmitbyte += len;
831                 } else {
832                         tcpstat.tcps_sndpack++;
833                         tcpstat.tcps_sndbyte += len;
834                 }
835                 if (idle_cwv) {
836                         idle_cwv = FALSE;
837                         tcp_idle_cwnd_validate(tp);
838                 }
839                 /* Update last send time after CWV */
840                 tp->snd_last = ticks;
841 #ifdef notyet
842                 if ((m = m_copypack(so->so_snd.ssb_mb, off, (int)len,
843                     max_linkhdr + hdrlen)) == NULL) {
844                         error = ENOBUFS;
845                         goto after_th;
846                 }
847                 /*
848                  * m_copypack left space for our hdr; use it.
849                  */
850                 m->m_len += hdrlen;
851                 m->m_data -= hdrlen;
852 #else
853 #ifndef INET6
854                 m = m_gethdr(MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
855 #else
856                 m = m_getl(hdrlen + max_linkhdr, MB_DONTWAIT, MT_HEADER,
857                            M_PKTHDR, NULL);
858 #endif
859                 if (m == NULL) {
860                         error = ENOBUFS;
861                         goto after_th;
862                 }
863                 m->m_data += max_linkhdr;
864                 m->m_len = hdrlen;
865                 if (len <= MHLEN - hdrlen - max_linkhdr) {
866                         m_copydata(so->so_snd.ssb_mb, off, (int) len,
867                             mtod(m, caddr_t) + hdrlen);
868                         m->m_len += len;
869                 } else {
870                         m->m_next = m_copy(so->so_snd.ssb_mb, off, (int) len);
871                         if (m->m_next == NULL) {
872                                 m_free(m);
873                                 m = NULL;
874                                 error = ENOBUFS;
875                                 goto after_th;
876                         }
877                 }
878 #endif
879                 /*
880                  * If we're sending everything we've got, set PUSH.
881                  * (This will keep happy those implementations which only
882                  * give data to the user when a buffer fills or
883                  * a PUSH comes in.)
884                  */
885                 if (off + len == so->so_snd.ssb_cc)
886                         flags |= TH_PUSH;
887         } else {
888                 if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
889                         tcpstat.tcps_sndacks++;
890                 else if (flags & (TH_SYN | TH_FIN | TH_RST))
891                         tcpstat.tcps_sndctrl++;
892                 else if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
893                         tcpstat.tcps_sndurg++;
894                 else
895                         tcpstat.tcps_sndwinup++;
896
897                 MGETHDR(m, MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
898                 if (m == NULL) {
899                         error = ENOBUFS;
900                         goto after_th;
901                 }
902                 if (isipv6 &&
903                     (hdrlen + max_linkhdr > MHLEN) && hdrlen <= MHLEN)
904                         MH_ALIGN(m, hdrlen);
905                 else
906                         m->m_data += max_linkhdr;
907                 m->m_len = hdrlen;
908         }
909         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
910         if (isipv6) {
911                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
912                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
913                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th, use_tso);
914         } else {
915                 ip = mtod(m, struct ip *);
916                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
917                 /* this picks up the pseudo header (w/o the length) */
918                 tcp_fillheaders(tp, ip, th, use_tso);
919         }
920 after_th:
921         /*
922          * Fill in fields, remembering maximum advertised
923          * window for use in delaying messages about window sizes.
924          * If resending a FIN, be sure not to use a new sequence number.
925          */
926         if (flags & TH_FIN && tp->t_flags & TF_SENTFIN &&
927             tp->snd_nxt == tp->snd_max)
928                 tp->snd_nxt--;
929
930         if (th != NULL) {
931                 /*
932                  * If we are doing retransmissions, then snd_nxt will
933                  * not reflect the first unsent octet.  For ACK only
934                  * packets, we do not want the sequence number of the
935                  * retransmitted packet, we want the sequence number
936                  * of the next unsent octet.  So, if there is no data
937                  * (and no SYN or FIN), use snd_max instead of snd_nxt
938                  * when filling in ti_seq.  But if we are in persist
939                  * state, snd_max might reflect one byte beyond the
940                  * right edge of the window, so use snd_nxt in that
941                  * case, since we know we aren't doing a retransmission.
942                  * (retransmit and persist are mutually exclusive...)
943                  */
944                 if (len || (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) ||
945                     tcp_callout_active(tp, tp->tt_persist))
946                         th->th_seq = htonl(tp->snd_nxt);
947                 else
948                         th->th_seq = htonl(tp->snd_max);
949                 th->th_ack = htonl(tp->rcv_nxt);
950                 if (optlen) {
951                         bcopy(opt, th + 1, optlen);
952                         th->th_off = (sizeof(struct tcphdr) + optlen) >> 2;
953                 }
954                 th->th_flags = flags;
955         }
956
957         /*
958          * Calculate receive window.  Don't shrink window, but avoid
959          * silly window syndrome by sending a 0 window if the actual
960          * window is less then one segment.
961          */
962         if (recvwin < (long)(so->so_rcv.ssb_hiwat / 4) &&
963             recvwin < (long)segsz)
964                 recvwin = 0;
965         if (recvwin < (tcp_seq_diff_t)(tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt))
966                 recvwin = (tcp_seq_diff_t)(tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
967         if (recvwin > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
968                 recvwin = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
969
970         /*
971          * Adjust the RXWIN0SENT flag - indicate that we have advertised
972          * a 0 window.  This may cause the remote transmitter to stall.  This
973          * flag tells soreceive() to disable delayed acknowledgements when
974          * draining the buffer.  This can occur if the receiver is attempting
975          * to read more data then can be buffered prior to transmitting on
976          * the connection.
977          */
978         if (recvwin == 0)
979                 tp->t_flags |= TF_RXWIN0SENT;
980         else
981                 tp->t_flags &= ~TF_RXWIN0SENT;
982
983         if (th != NULL)
984                 th->th_win = htons((u_short) (recvwin>>tp->rcv_scale));
985
986         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_nxt)) {
987                 KASSERT(!use_tso, ("URG with TSO"));
988                 if (th != NULL) {
989                         th->th_urp = htons((u_short)(tp->snd_up - tp->snd_nxt));
990                         th->th_flags |= TH_URG;
991                 }
992         } else {
993                 /*
994                  * If no urgent pointer to send, then we pull
995                  * the urgent pointer to the left edge of the send window
996                  * so that it doesn't drift into the send window on sequence
997                  * number wraparound.
998                  */
999                 tp->snd_up = tp->snd_una;               /* drag it along */
1000         }
1001
1002         if (th != NULL) {
1003 #ifdef TCP_SIGNATURE
1004                 if (tp->t_flags & TF_SIGNATURE) {
1005                         tcpsignature_compute(m, len, optlen,
1006                             (u_char *)(th + 1) + sigoff, IPSEC_DIR_OUTBOUND);
1007                 }
1008 #endif /* TCP_SIGNATURE */
1009
1010                 /*
1011                  * Put TCP length in extended header, and then
1012                  * checksum extended header and data.
1013                  */
1014                 m->m_pkthdr.len = hdrlen + len; /* in6_cksum() need this */
1015                 if (isipv6) {
1016                         /*
1017                          * ip6_plen is not need to be filled now, and will be
1018                          * filled in ip6_output().
1019                          */
1020                         th->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
1021                             sizeof(struct ip6_hdr),
1022                             sizeof(struct tcphdr) + optlen + len);
1023                 } else {
1024                         m->m_pkthdr.csum_thlen = sizeof(struct tcphdr) + optlen;
1025                         if (use_tso) {
1026                                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TSO;
1027                                 m->m_pkthdr.tso_segsz = segsz;
1028                         } else {
1029                                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
1030                                 m->m_pkthdr.csum_data =
1031                                     offsetof(struct tcphdr, th_sum);
1032                                 if (len + optlen) {
1033                                         th->th_sum = in_addword(th->th_sum,
1034                                             htons((u_short)(optlen + len)));
1035                                 }
1036                         }
1037
1038                         /*
1039                          * IP version must be set here for ipv4/ipv6 checking
1040                          * later
1041                          */
1042                         KASSERT(ip->ip_v == IPVERSION,
1043                             ("%s: IP version incorrect: %d",
1044                              __func__, ip->ip_v));
1045                 }
1046         }
1047
1048         /*
1049          * In transmit state, time the transmission and arrange for
1050          * the retransmit.  In persist state, just set snd_max.
1051          */
1052         if (!(tp->t_flags & TF_FORCE) ||
1053             !tcp_callout_active(tp, tp->tt_persist)) {
1054                 tcp_seq startseq = tp->snd_nxt;
1055
1056                 /*
1057                  * Advance snd_nxt over sequence space of this segment.
1058                  */
1059                 if (flags & (TH_SYN | TH_FIN)) {
1060                         if (flags & TH_SYN)
1061                                 tp->snd_nxt++;
1062                         if (flags & TH_FIN) {
1063                                 tp->snd_nxt++;
1064                                 tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1065                         }
1066                 }
1067                 tp->snd_nxt += len;
1068                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_max)) {
1069                         tp->snd_max = tp->snd_nxt;
1070                         /*
1071                          * Time this transmission if not a retransmission and
1072                          * not currently timing anything.
1073                          */
1074                         if (tp->t_rtttime == 0) {
1075                                 tp->t_rtttime = ticks;
1076                                 tp->t_rtseq = startseq;
1077                                 tcpstat.tcps_segstimed++;
1078                         }
1079                 }
1080
1081                 /*
1082                  * Set retransmit timer if not currently set,
1083                  * and not doing a pure ack or a keep-alive probe.
1084                  * Initial value for retransmit timer is smoothed
1085                  * round-trip time + 2 * round-trip time variance.
1086                  * Initialize shift counter which is used for backoff
1087                  * of retransmit time.
1088                  */
1089                 if (!tcp_callout_active(tp, tp->tt_rexmt) &&
1090                     tp->snd_nxt != tp->snd_una) {
1091                         if (tcp_callout_active(tp, tp->tt_persist)) {
1092                                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_persist);
1093                                 tp->t_rxtshift = 0;
1094                         }
1095                         tcp_callout_reset(tp, tp->tt_rexmt, tp->t_rxtcur,
1096                             tcp_timer_rexmt);
1097                 }
1098         } else {
1099                 /*
1100                  * Persist case, update snd_max but since we are in
1101                  * persist mode (no window) we do not update snd_nxt.
1102                  */
1103                 int xlen = len;
1104                 if (flags & TH_SYN)
1105                         panic("tcp_output: persist timer to send SYN");
1106                 if (flags & TH_FIN) {
1107                         ++xlen;
1108                         tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1109                 }
1110                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt + xlen, tp->snd_max))
1111                         tp->snd_max = tp->snd_nxt + xlen;
1112         }
1113
1114         if (th != NULL) {
1115 #ifdef TCPDEBUG
1116                 /* Trace. */
1117                 if (so->so_options & SO_DEBUG) {
1118                         tcp_trace(TA_OUTPUT, tp->t_state, tp,
1119                             mtod(m, void *), th, 0);
1120                 }
1121 #endif
1122
1123                 /*
1124                  * Fill in IP length and desired time to live and
1125                  * send to IP level.  There should be a better way
1126                  * to handle ttl and tos; we could keep them in
1127                  * the template, but need a way to checksum without them.
1128                  */
1129                 /*
1130                  * m->m_pkthdr.len should have been set before cksum
1131                  * calcuration, because in6_cksum() need it.
1132                  */
1133                 if (isipv6) {
1134                         /*
1135                          * we separately set hoplimit for every segment,
1136                          * since the user might want to change the value
1137                          * via setsockopt.  Also, desired default hop
1138                          * limit might be changed via Neighbor Discovery.
1139                          */
1140                         ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(inp,
1141                             (inp->in6p_route.ro_rt ?
1142                              inp->in6p_route.ro_rt->rt_ifp : NULL));
1143
1144                         /* TODO: IPv6 IP6TOS_ECT bit on */
1145                         error = ip6_output(m, inp->in6p_outputopts,
1146                             &inp->in6p_route, (so->so_options & SO_DONTROUTE),
1147                             NULL, NULL, inp);
1148                 } else {
1149                         struct rtentry *rt;
1150                         ip->ip_len = m->m_pkthdr.len;
1151 #ifdef INET6
1152                         if (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6))
1153                                 ip->ip_ttl = in6_selecthlim(inp,
1154                                     (inp->in6p_route.ro_rt ?
1155                                      inp->in6p_route.ro_rt->rt_ifp : NULL));
1156                         else
1157 #endif
1158                                 ip->ip_ttl = inp->inp_ip_ttl;   /* XXX */
1159
1160                         ip->ip_tos = inp->inp_ip_tos;   /* XXX */
1161                         /*
1162                          * See if we should do MTU discovery.
1163                          * We do it only if the following are true:
1164                          *      1) we have a valid route to the destination
1165                          *      2) the MTU is not locked (if it is,
1166                          *         then discovery has been disabled)
1167                          */
1168                         if (path_mtu_discovery &&
1169                             (rt = inp->inp_route.ro_rt) &&
1170                             (rt->rt_flags & RTF_UP) &&
1171                             !(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_MTU))
1172                                 ip->ip_off |= IP_DF;
1173
1174                         error = ip_output(m, inp->inp_options, &inp->inp_route,
1175                                           (so->so_options & SO_DONTROUTE) |
1176                                           IP_DEBUGROUTE, NULL, inp);
1177                 }
1178         } else {
1179                 KASSERT(error != 0, ("no error, but th not set"));
1180         }
1181         if (error) {
1182                 tp->t_flags &= ~(TF_ACKNOW | TF_XMITNOW);
1183
1184                 /*
1185                  * We know that the packet was lost, so back out the
1186                  * sequence number advance, if any.
1187                  */
1188                 if (!(tp->t_flags & TF_FORCE) ||
1189                     !tcp_callout_active(tp, tp->tt_persist)) {
1190                         /*
1191                          * No need to check for TH_FIN here because
1192                          * the TF_SENTFIN flag handles that case.
1193                          */
1194                         if (!(flags & TH_SYN))
1195                                 tp->snd_nxt -= len;
1196                 }
1197
1198 out:
1199                 if (error == ENOBUFS) {
1200                         /*
1201                          * If we can't send, make sure there is something
1202                          * to get us going again later.
1203                          *
1204                          * The persist timer isn't necessarily allowed in all
1205                          * states, use the rexmt timer.
1206                          */
1207                         if (!tcp_callout_active(tp, tp->tt_rexmt) &&
1208                             !tcp_callout_active(tp, tp->tt_persist)) {
1209                                 tcp_callout_reset(tp, tp->tt_rexmt,
1210                                                   tp->t_rxtcur,
1211                                                   tcp_timer_rexmt);
1212 #if 0
1213                                 tp->t_rxtshift = 0;
1214                                 tcp_setpersist(tp);
1215 #endif
1216                         }
1217                         tcp_quench(inp, 0);
1218                         return (0);
1219                 }
1220                 if (error == EMSGSIZE) {
1221                         /*
1222                          * ip_output() will have already fixed the route
1223                          * for us.  tcp_mtudisc() will, as its last action,
1224                          * initiate retransmission, so it is important to
1225                          * not do so here.
1226                          */
1227                         tcp_mtudisc(inp, 0);
1228                         return 0;
1229                 }
1230                 if ((error == EHOSTUNREACH || error == ENETDOWN) &&
1231                     TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
1232                         tp->t_softerror = error;
1233                         return (0);
1234                 }
1235                 return (error);
1236         }
1237         tcpstat.tcps_sndtotal++;
1238
1239         /*
1240          * Data sent (as far as we can tell).
1241          *
1242          * If this advertises a larger window than any other segment,
1243          * then remember the size of the advertised window.
1244          *
1245          * Any pending ACK has now been sent.
1246          */
1247         if (recvwin > 0 && SEQ_GT(tp->rcv_nxt + recvwin, tp->rcv_adv)) {
1248                 tp->rcv_adv = tp->rcv_nxt + recvwin;
1249                 tp->t_flags &= ~TF_RXRESIZED;
1250         }
1251         tp->last_ack_sent = tp->rcv_nxt;
1252         tp->t_flags &= ~(TF_ACKNOW | TF_XMITNOW);
1253         if (tcp_delack_enabled)
1254                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_delack);
1255         if (sendalot)
1256                 goto again;
1257         return (0);
1258 }
1259
1260 void
1261 tcp_setpersist(struct tcpcb *tp)
1262 {
1263         int t = ((tp->t_srtt >> 2) + tp->t_rttvar) >> 1;
1264         int tt;
1265
1266         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT ||
1267             tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED) {
1268                 panic("tcp_setpersist: not established yet, current %s",
1269                       tp->t_state == TCPS_SYN_SENT ?
1270                       "SYN_SENT" : "SYN_RECEIVED");
1271         }
1272
1273         if (tcp_callout_active(tp, tp->tt_rexmt))
1274                 panic("tcp_setpersist: retransmit pending");
1275         /*
1276          * Start/restart persistance timer.
1277          */
1278         TCPT_RANGESET(tt, t * tcp_backoff[tp->t_rxtshift], TCPTV_PERSMIN,
1279                       TCPTV_PERSMAX);
1280         tcp_callout_reset(tp, tp->tt_persist, tt, tcp_timer_persist);
1281         if (tp->t_rxtshift < TCP_MAXRXTSHIFT)
1282                 tp->t_rxtshift++;
1283 }
1284
1285 static void
1286 tcp_idle_cwnd_validate(struct tcpcb *tp)
1287 {
1288         u_long initial_cwnd = tcp_initial_window(tp);
1289         u_long min_cwnd;
1290
1291         tcpstat.tcps_sndidle++;
1292
1293         /* According to RFC5681: RW=min(IW,cwnd) */
1294         min_cwnd = min(tp->snd_cwnd, initial_cwnd);
1295
1296         if (tcp_idle_cwv) {
1297                 u_long idle_time, decay_cwnd;
1298
1299                 /*
1300                  * RFC2861, but only after idle period.
1301                  */
1302
1303                 /*
1304                  * Before the congestion window is reduced, ssthresh
1305                  * is set to the maximum of its current value and 3/4
1306                  * cwnd.  If the sender then has more data to send
1307                  * than the decayed cwnd allows, the TCP will slow-
1308                  * start (perform exponential increase) at least
1309                  * half-way back up to the old value of cwnd.
1310                  */
1311                 tp->snd_ssthresh = max(tp->snd_ssthresh,
1312                     (3 * tp->snd_cwnd) / 4);
1313
1314                 /*
1315                  * Decay the congestion window by half for every RTT
1316                  * that the flow remains inactive.
1317                  *
1318                  * The difference between our implementation and
1319                  * RFC2861 is that we don't allow cwnd to go below
1320                  * the value allowed by RFC5681 (min_cwnd).
1321                  */
1322                 idle_time = ticks - tp->snd_last;
1323                 decay_cwnd = tp->snd_cwnd;
1324                 while (idle_time >= tp->t_rxtcur &&
1325                     decay_cwnd > min_cwnd) {
1326                         decay_cwnd >>= 1;
1327                         idle_time -= tp->t_rxtcur;
1328                 }
1329                 tp->snd_cwnd = max(decay_cwnd, min_cwnd);
1330         } else {
1331                 /*
1332                  * Slow-start from scratch to re-determine the send
1333                  * congestion window.
1334                  */
1335                 tp->snd_cwnd = min_cwnd;
1336         }
1337
1338         /* Restart ABC counting during congestion avoidance */
1339         tp->snd_wacked = 0;
1340 }
1341
1342 static int
1343 tcp_tso_getsize(struct tcpcb *tp, u_int *segsz, u_int *hlen0)
1344 {
1345         struct inpcb * const inp = tp->t_inpcb;
1346 #ifdef INET6
1347         const boolean_t isipv6 = (inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
1348 #else
1349         const boolean_t isipv6 = FALSE;
1350 #endif
1351         unsigned int ipoptlen, optlen;
1352         u_int hlen;
1353
1354         hlen = sizeof(struct ip) + sizeof(struct tcphdr);
1355
1356         if (isipv6) {
1357                 ipoptlen = ip6_optlen(inp);
1358         } else {
1359                 if (inp->inp_options) {
1360                         ipoptlen = inp->inp_options->m_len -
1361                             offsetof(struct ipoption, ipopt_list);
1362                 } else {
1363                         ipoptlen = 0;
1364                 }
1365         }
1366 #ifdef IPSEC
1367         ipoptlen += ipsec_hdrsiz_tcp(tp);
1368 #endif
1369         hlen += ipoptlen;
1370
1371         optlen = 0;
1372         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_NOOPT)) == TF_REQ_TSTMP &&
1373             (tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP))
1374                 optlen += TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1375         hlen += optlen;
1376
1377         if (tp->t_maxopd <= optlen + ipoptlen)
1378                 return EHOSTUNREACH;
1379
1380         *segsz = tp->t_maxopd - optlen - ipoptlen;
1381         *hlen0 = hlen;
1382         return 0;
1383 }