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, tso_lenmax = 0;
 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                                 tso_lenmax = rt->rt_ifp->if_tsolen;
 251                         }
 252                 }
 253         }
 254 #endif  /* !IPSEC && !FAST_IPSEC */
 255
 256 again:
 257         m = NULL;
 258         ip = NULL;
 259         th = NULL;
 260         ip6 = NULL;
 261
 262         if ((tp->t_flags & (TF_SACK_PERMITTED | TF_NOOPT)) ==
 263                 TF_SACK_PERMITTED &&
 264             (!TAILQ_EMPTY(&tp->t_segq) ||
 265              tp->reportblk.rblk_start != tp->reportblk.rblk_end))
 266                 report_sack = TRUE;
 267         else
 268                 report_sack = FALSE;
 269
 270         /* Make use of SACK information when slow-starting after a RTO. */
 271         if (TCP_DO_SACK(tp) && tp->snd_nxt != tp->snd_max &&
 272             !IN_FASTRECOVERY(tp)) {
 273                 tcp_seq old_snd_nxt = tp->snd_nxt;
 274
 275                 tcp_sack_skip_sacked(&tp->scb, &tp->snd_nxt);
 276                 nsacked += tp->snd_nxt - old_snd_nxt;
 277         }
 278
 279         sendalot = FALSE;
 280         off = tp->snd_nxt - tp->snd_una;
 281         sendwin = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd + nsacked);
 282         sendwin = min(sendwin, tp->snd_bwnd);
 283
 284         flags = tcp_outflags[tp->t_state];
 285         /*
 286          * Get standard flags, and add SYN or FIN if requested by 'hidden'
 287          * state flags.
 288          */
 289         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 290                 flags |= TH_FIN;
 291         if (tp->t_flags & TF_NEEDSYN)
 292                 flags |= TH_SYN;
 293
 294         /*
 295          * If in persist timeout with window of 0, send 1 byte.
 296          * Otherwise, if window is small but nonzero
 297          * and timer expired, we will send what we can
 298          * and go to transmit state.
 299          */
 300         if (tp->t_flags & TF_FORCE) {
 301                 if (sendwin == 0) {
 302                         /*
 303                          * If we still have some data to send, then
 304                          * clear the FIN bit.  Usually this would
 305                          * happen below when it realizes that we
 306                          * aren't sending all the data.  However,
 307                          * if we have exactly 1 byte of unsent data,
 308                          * then it won't clear the FIN bit below,
 309                          * and if we are in persist state, we wind
 310                          * up sending the packet without recording
 311                          * that we sent the FIN bit.
 312                          *
 313                          * We can't just blindly clear the FIN bit,
 314                          * because if we don't have any more data
 315                          * to send then the probe will be the FIN
 316                          * itself.
 317                          */
 318                         if (off < so->so_snd.ssb_cc)
 319                                 flags &= ~TH_FIN;
 320                         sendwin = 1;
 321                 } else {
 322                         tcp_callout_stop(tp, tp->tt_persist);
 323                         tp->t_rxtshift = 0;
 324                 }
 325         }
 326
 327         /*
 328          * If snd_nxt == snd_max and we have transmitted a FIN, the
 329          * offset will be > 0 even if so_snd.ssb_cc is 0, resulting in
 330          * a negative length.  This can also occur when TCP opens up
 331          * its congestion window while receiving additional duplicate
 332          * acks after fast-retransmit because TCP will reset snd_nxt
 333          * to snd_max after the fast-retransmit.
 334          *
 335          * A negative length can also occur when we are in the
 336          * TCPS_SYN_RECEIVED state due to a simultanious connect where
 337          * our SYN has not been acked yet.
 338          *
 339          * In the normal retransmit-FIN-only case, however, snd_nxt will
 340          * be set to snd_una, the offset will be 0, and the length may
 341          * wind up 0.
 342          */
 343         len = (long)ulmin(so->so_snd.ssb_cc, sendwin) - off;
 344
 345         /*
 346          * Lop off SYN bit if it has already been sent.  However, if this
 347          * is SYN-SENT state and if segment contains data, suppress sending
 348          * segment (sending the segment would be an option if we still
 349          * did TAO and the remote host supported it).
 350          */
 351         if ((flags & TH_SYN) && SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_una)) {
 352                 flags &= ~TH_SYN;
 353                 off--, len++;
 354                 if (len > 0 && tp->t_state == TCPS_SYN_SENT) {
 355                         tp->t_flags &= ~(TF_ACKNOW | TF_XMITNOW);
 356                         return 0;
 357                 }
 358         }
 359
 360         /*
 361          * Be careful not to send data and/or FIN on SYN segments.
 362          * This measure is needed to prevent interoperability problems
 363          * with not fully conformant TCP implementations.
 364          */
 365         if (flags & TH_SYN) {
 366                 len = 0;
 367                 flags &= ~TH_FIN;
 368         }
 369
 370         if (len < 0) {
 371                 /*
 372                  * A negative len can occur if our FIN has been sent but not
 373                  * acked, or if we are in a simultanious connect in the
 374                  * TCPS_SYN_RECEIVED state with our SYN sent but not yet
 375                  * acked.
 376                  *
 377                  * If our window has contracted to 0 in the FIN case
 378                  * (which can only occur if we have NOT been called to
 379                  * retransmit as per code a few paragraphs up) then we
 380                  * want to shift the retransmit timer over to the
 381                  * persist timer.
 382                  *
 383                  * However, if we are in the TCPS_SYN_RECEIVED state
 384                  * (the SYN case) we will be in a simultanious connect and
 385                  * the window may be zero degeneratively.  In this case we
 386                  * do not want to shift to the persist timer after the SYN
 387                  * or the SYN+ACK transmission.
 388                  */
 389                 len = 0;
 390                 if (sendwin == 0 && tp->t_state != TCPS_SYN_RECEIVED) {
 391                         tcp_callout_stop(tp, tp->tt_rexmt);
 392                         tp->t_rxtshift = 0;
 393                         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
 394                         if (!tcp_callout_active(tp, tp->tt_persist))
 395                                 tcp_setpersist(tp);
 396                 }
 397         }
 398
 399         KASSERT(len >= 0, ("%s: len < 0", __func__));
 400         /*
 401          * Automatic sizing of send socket buffer.  Often the send buffer
 402          * size is not optimally adjusted to the actual network conditions
 403          * at hand (delay bandwidth product).  Setting the buffer size too
 404          * small limits throughput on links with high bandwidth and high
 405          * delay (eg. trans-continental/oceanic links).  Setting the
 406          * buffer size too big consumes too much real kernel memory,
 407          * especially with many connections on busy servers.
 408          *
 409          * The criteria to step up the send buffer one notch are:
 410          *  1. receive window of remote host is larger than send buffer
 411          *     (with a fudge factor of 5/4th);
 412          *  2. send buffer is filled to 7/8th with data (so we actually
 413          *     have data to make use of it);
 414          *  3. send buffer fill has not hit maximal automatic size;
 415          *  4. our send window (slow start and cogestion controlled) is
 416          *     larger than sent but unacknowledged data in send buffer.
 417          *
 418          * The remote host receive window scaling factor may limit the
 419          * growing of the send buffer before it reaches its allowed
 420          * maximum.
 421          *
 422          * It scales directly with slow start or congestion window
 423          * and does at most one step per received ACK.  This fast
 424          * scaling has the drawback of growing the send buffer beyond
 425          * what is strictly necessary to make full use of a given
 426          * delay*bandwith product.  However testing has shown this not
 427          * to be much of an problem.  At worst we are trading wasting
 428          * of available bandwith (the non-use of it) for wasting some
 429          * socket buffer memory.
 430          *
 431          * TODO: Shrink send buffer during idle periods together
 432          * with congestion window.  Requires another timer.  Has to
 433          * wait for upcoming tcp timer rewrite.
 434          */
 435         if (tcp_do_autosndbuf && so->so_snd.ssb_flags & SSB_AUTOSIZE) {
 436                 if ((tp->snd_wnd / 4 * 5) >= so->so_snd.ssb_hiwat &&
 437                     so->so_snd.ssb_cc >= (so->so_snd.ssb_hiwat / 8 * 7) &&
 438                     so->so_snd.ssb_cc < tcp_autosndbuf_max &&
 439                     sendwin >= (so->so_snd.ssb_cc - (tp->snd_nxt - tp->snd_una))) {
 440                         u_long newsize;
 441
 442                         newsize = ulmin(so->so_snd.ssb_hiwat +
 443                                          tcp_autosndbuf_inc,
 444                                         tcp_autosndbuf_max);
 445                         if (!ssb_reserve(&so->so_snd, newsize, so, NULL))
 446                                 atomic_clear_int(&so->so_snd.ssb_flags, SSB_AUTOSIZE);
 447                         if (newsize >= (TCP_MAXWIN << tp->snd_scale))
 448                                 atomic_clear_int(&so->so_snd.ssb_flags, SSB_AUTOSIZE);
 449                 }
 450         }
 451
 452         /*
 453          * Don't use TSO, if:
 454          * - Congestion window needs validation
 455          * - There are SACK blocks to report
 456          * - RST or SYN flags is set
 457          * - URG will be set
 458          *
 459          * XXX
 460          * Checking for SYN|RST looks overkill, just to be safe than sorry
 461          */
 462         use_tso = can_tso;
 463         if (report_sack || idle_cwv || (flags & (TH_RST | TH_SYN)))
 464                 use_tso = FALSE;
 465         if (use_tso) {
 466                 tcp_seq ugr_nxt = tp->snd_nxt;
 467
 468                 if ((flags & TH_FIN) && (tp->t_flags & TF_SENTFIN) &&
 469                     tp->snd_nxt == tp->snd_max)
 470                         --ugr_nxt;
 471
 472                 if (SEQ_GT(tp->snd_up, ugr_nxt))
 473                         use_tso = FALSE;
 474         }
 475
 476         if (use_tso) {
 477                 /*
 478                  * Find out segment size and header length for TSO
 479                  */
 480                 error = tcp_tso_getsize(tp, &segsz, &tso_hlen);
 481                 if (error)
 482                         use_tso = FALSE;
 483         }
 484         if (!use_tso) {
 485                 segsz = tp->t_maxseg;
 486                 tso_hlen = 0; /* not used */
 487         }
 488
 489         /*
 490          * Truncate to the maximum segment length if not TSO, and ensure that
 491          * FIN is removed if the length no longer contains the last data byte.
 492          */
 493         if (len > segsz) {
 494                 if (!use_tso) {
 495                         len = segsz;
 496                 } else {
 497                         if (__predict_false(tso_lenmax < segsz))
 498                                 tso_lenmax = segsz << 1;
 499
 500                         /*
 501                          * Truncate TSO transfers to (IP_MAXPACKET - iphlen -
 502                          * thoff), and make sure that we send equal size
 503                          * transfers down the stack (rather than big-small-
 504                          * big-small-...).
 505                          */
 506                         len = min(len, tso_lenmax);
 507                         len = (min(len, (IP_MAXPACKET - tso_hlen)) / segsz) *
 508                             segsz;
 509                         if (len <= segsz)
 510                                 use_tso = FALSE;
 511                 }
 512                 sendalot = TRUE;
 513         } else {
 514                 use_tso = FALSE;
 515         }
 516         if (SEQ_LT(tp->snd_nxt + len, tp->snd_una + so->so_snd.ssb_cc))
 517                 flags &= ~TH_FIN;
 518
 519         recvwin = ssb_space(&so->so_rcv);
 520
 521         /*
 522          * Sender silly window avoidance.   We transmit under the following
 523          * conditions when len is non-zero:
 524          *
 525          *      - We have a full segment
 526          *      - This is the last buffer in a write()/send() and we are
 527          *        either idle or running NODELAY
 528          *      - we've timed out (e.g. persist timer)
 529          *      - we have more then 1/2 the maximum send window's worth of
 530          *        data (receiver may be limiting the window size)
 531          *      - we need to retransmit
 532          */
 533         if (len) {
 534                 if (len >= segsz)
 535                         goto send;
 536                 /*
 537                  * NOTE! on localhost connections an 'ack' from the remote
 538                  * end may occur synchronously with the output and cause
 539                  * us to flush a buffer queued with moretocome.  XXX
 540                  *
 541                  * note: the len + off check is almost certainly unnecessary.
 542                  */
 543                 if (!(tp->t_flags & TF_MORETOCOME) &&   /* normal case */
 544                     (idle || (tp->t_flags & TF_NODELAY)) &&
 545                     len + off >= so->so_snd.ssb_cc &&
 546                     !(tp->t_flags & TF_NOPUSH)) {
 547                         goto send;
 548                 }
 549                 if (tp->t_flags & TF_FORCE)             /* typ. timeout case */
 550                         goto send;
 551                 if (len >= tp->max_sndwnd / 2 && tp->max_sndwnd > 0)
 552                         goto send;
 553                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))   /* retransmit case */
 554                         goto send;
 555                 if (tp->t_flags & TF_XMITNOW)
 556                         goto send;
 557         }
 558
 559         /*
 560          * Compare available window to amount of window
 561          * known to peer (as advertised window less
 562          * next expected input).  If the difference is at least two
 563          * max size segments, or at least 50% of the maximum possible
 564          * window, then want to send a window update to peer.
 565          */
 566         if (recvwin > 0) {
 567                 /*
 568                  * "adv" is the amount we can increase the window,
 569                  * taking into account that we are limited by
 570                  * TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale.
 571                  */
 572                 long adv = min(recvwin, (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale) -
 573                         (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
 574                 long hiwat;
 575
 576                 /*
 577                  * This ack case typically occurs when the user has drained
 578                  * the TCP socket buffer sufficiently to warrent an ack
 579                  * containing a 'pure window update'... that is, an ack that
 580                  * ONLY updates the tcp window.
 581                  *
 582                  * It is unclear why we would need to do a pure window update
 583                  * past 2 segments if we are going to do one at 1/2 the high
 584                  * water mark anyway, especially since under normal conditions
 585                  * the user program will drain the socket buffer quickly.
 586                  * The 2-segment pure window update will often add a large
 587                  * number of extra, unnecessary acks to the stream.
 588                  *
 589                  * avoid_pure_win_update now defaults to 1.
 590                  */
 591                 if (avoid_pure_win_update == 0 ||
 592                     (tp->t_flags & TF_RXRESIZED)) {
 593                         if (adv >= (long) (2 * segsz)) {
 594                                 goto send;
 595                         }
 596                 }
 597                 hiwat = (long)(TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale);
 598                 if (hiwat > (long)so->so_rcv.ssb_hiwat)
 599                         hiwat = (long)so->so_rcv.ssb_hiwat;
 600                 if (adv >= hiwat / 2)
 601                         goto send;
 602         }
 603
 604         /*
 605          * Send if we owe the peer an ACK, RST, SYN, or urgent data.  ACKNOW
 606          * is also a catch-all for the retransmit timer timeout case.
 607          */
 608         if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 609                 goto send;
 610         if ((flags & TH_RST) ||
 611             ((flags & TH_SYN) && !(tp->t_flags & TF_NEEDSYN)))
 612                 goto send;
 613         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
 614                 goto send;
 615         /*
 616          * If our state indicates that FIN should be sent
 617          * and we have not yet done so, then we need to send.
 618          */
 619         if ((flags & TH_FIN) &&
 620             (!(tp->t_flags & TF_SENTFIN) || tp->snd_nxt == tp->snd_una))
 621                 goto send;
 622
 623         /*
 624          * TCP window updates are not reliable, rather a polling protocol
 625          * using ``persist'' packets is used to insure receipt of window
 626          * updates.  The three ``states'' for the output side are:
 627          *      idle                    not doing retransmits or persists
 628          *      persisting              to move a small or zero window
 629          *      (re)transmitting        and thereby not persisting
 630          *
 631          * tcp_callout_active(tp, tp->tt_persist)
 632          *      is true when we are in persist state.
 633          * The TF_FORCE flag in tp->t_flags
 634          *      is set when we are called to send a persist packet.
 635          * tcp_callout_active(tp, tp->tt_rexmt)
 636          *      is set when we are retransmitting
 637          * The output side is idle when both timers are zero.
 638          *
 639          * If send window is too small, there is data to transmit, and no
 640          * retransmit or persist is pending, then go to persist state.
 641          *
 642          * If nothing happens soon, send when timer expires:
 643          * if window is nonzero, transmit what we can, otherwise force out
 644          * a byte.
 645          *
 646          * Don't try to set the persist state if we are in TCPS_SYN_RECEIVED
 647          * with data pending.  This situation can occur during a
 648          * simultanious connect.
 649          */
 650         if (so->so_snd.ssb_cc > 0 &&
 651             tp->t_state != TCPS_SYN_RECEIVED &&
 652             !tcp_callout_active(tp, tp->tt_rexmt) &&
 653             !tcp_callout_active(tp, tp->tt_persist)) {
 654                 tp->t_rxtshift = 0;
 655                 tcp_setpersist(tp);
 656         }
 657
 658         /*
 659          * No reason to send a segment, just return.
 660          */
 661         tp->t_flags &= ~TF_XMITNOW;
 662         return (0);
 663
 664 send:
 665         /*
 666          * Before ESTABLISHED, force sending of initial options
 667          * unless TCP set not to do any options.
 668          * NOTE: we assume that the IP/TCP header plus TCP options
 669          * always fit in a single mbuf, leaving room for a maximum
 670          * link header, i.e.
 671          *      max_linkhdr + sizeof(struct tcpiphdr) + optlen <= MCLBYTES
 672          */
 673         optlen = 0;
 674         if (isipv6)
 675                 hdrlen = sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
 676         else
 677                 hdrlen = sizeof(struct tcpiphdr);
 678         if (flags & TH_SYN) {
 679                 tp->snd_nxt = tp->iss;
 680                 if (!(tp->t_flags & TF_NOOPT)) {
 681                         u_short mss;
 682
 683                         opt[0] = TCPOPT_MAXSEG;
 684                         opt[1] = TCPOLEN_MAXSEG;
 685                         mss = htons((u_short) tcp_mssopt(tp));
 686                         memcpy(opt + 2, &mss, sizeof mss);
 687                         optlen = TCPOLEN_MAXSEG;
 688
 689                         if ((tp->t_flags & TF_REQ_SCALE) &&
 690                             (!(flags & TH_ACK) ||
 691                              (tp->t_flags & TF_RCVD_SCALE))) {
 692                                 *((u_int32_t *)(opt + optlen)) = htonl(
 693                                         TCPOPT_NOP << 24 |
 694                                         TCPOPT_WINDOW << 16 |
 695                                         TCPOLEN_WINDOW << 8 |
 696                                         tp->request_r_scale);
 697                                 optlen += 4;
 698                         }
 699
 700                         if ((tcp_do_sack && !(flags & TH_ACK)) ||
 701                             tp->t_flags & TF_SACK_PERMITTED) {
 702                                 uint32_t *lp = (uint32_t *)(opt + optlen);
 703
 704                                 *lp = htonl(TCPOPT_SACK_PERMITTED_ALIGNED);
 705                                 optlen += TCPOLEN_SACK_PERMITTED_ALIGNED;
 706                         }
 707                 }
 708         }
 709
 710         /*
 711          * Send a timestamp and echo-reply if this is a SYN and our side
 712          * wants to use timestamps (TF_REQ_TSTMP is set) or both our side
 713          * and our peer have sent timestamps in our SYN's.
 714          */
 715         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_NOOPT)) == TF_REQ_TSTMP &&
 716             !(flags & TH_RST) &&
 717             (!(flags & TH_ACK) || (tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP))) {
 718                 u_int32_t *lp = (u_int32_t *)(opt + optlen);
 719
 720                 /* Form timestamp option as shown in appendix A of RFC 1323. */
 721                 *lp++ = htonl(TCPOPT_TSTAMP_HDR);
 722                 *lp++ = htonl(ticks);
 723                 *lp   = htonl(tp->ts_recent);
 724                 optlen += TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
 725         }
 726
 727         /* Set receive buffer autosizing timestamp. */
 728         if (tp->rfbuf_ts == 0 && (so->so_rcv.ssb_flags & SSB_AUTOSIZE))
 729                 tp->rfbuf_ts = ticks;
 730
 731         /*
 732          * If this is a SACK connection and we have a block to report,
 733          * fill in the SACK blocks in the TCP options.
 734          */
 735         if (report_sack)
 736                 tcp_sack_fill_report(tp, opt, &optlen);
 737
 738 #ifdef TCP_SIGNATURE
 739         if (tp->t_flags & TF_SIGNATURE) {
 740                 int i;
 741                 u_char *bp;
 742                 /*
 743                  * Initialize TCP-MD5 option (RFC2385)
 744                  */
 745                 bp = (u_char *)opt + optlen;
 746                 *bp++ = TCPOPT_SIGNATURE;
 747                 *bp++ = TCPOLEN_SIGNATURE;
 748                 sigoff = optlen + 2;
 749                 for (i = 0; i < TCP_SIGLEN; i++)
 750                         *bp++ = 0;
 751                 optlen += TCPOLEN_SIGNATURE;
 752                 /*
 753                  * Terminate options list and maintain 32-bit alignment.
 754                  */
 755                 *bp++ = TCPOPT_NOP;
 756                 *bp++ = TCPOPT_EOL;
 757                 optlen += 2;
 758         }
 759 #endif /* TCP_SIGNATURE */
 760         KASSERT(optlen <= TCP_MAXOLEN, ("too many TCP options"));
 761         hdrlen += optlen;
 762
 763         if (isipv6) {
 764                 ipoptlen = ip6_optlen(inp);
 765         } else {
 766                 if (inp->inp_options) {
 767                         ipoptlen = inp->inp_options->m_len -
 768                             offsetof(struct ipoption, ipopt_list);
 769                 } else {
 770                         ipoptlen = 0;
 771                 }
 772         }
 773 #ifdef IPSEC
 774         ipoptlen += ipsec_hdrsiz_tcp(tp);
 775 #endif
 776
 777         if (use_tso) {
 778                 /* TSO segment length must be multiple of segment size */
 779                 KASSERT(len >= (2 * segsz) && (len % segsz == 0),
 780                     ("invalid TSO len %ld, segsz %u", len, segsz));
 781         } else {
 782                 KASSERT(len <= segsz,
 783                     ("invalid len %ld, segsz %u", len, segsz));
 784
 785                 /*
 786                  * Adjust data length if insertion of options will bump
 787                  * the packet length beyond the t_maxopd length.  Clear
 788                  * FIN to prevent premature closure since there is still
 789                  * more data to send after this (now truncated) packet.
 790                  *
 791                  * If just the options do not fit we are in a no-win
 792                  * situation and we treat it as an unreachable host.
 793                  */
 794                 if (len + optlen + ipoptlen > tp->t_maxopd) {
 795                         if (tp->t_maxopd <= optlen + ipoptlen) {
 796                                 static time_t last_optlen_report;
 797
 798                                 if (last_optlen_report != time_second) {
 799                                         last_optlen_report = time_second;
 800                                         kprintf("tcpcb %p: MSS (%d) too "
 801                                             "small to hold options!\n",
 802                                             tp, tp->t_maxopd);
 803                                 }
 804                                 error = EHOSTUNREACH;
 805                                 goto out;
 806                         } else {
 807                                 flags &= ~TH_FIN;
 808                                 len = tp->t_maxopd - optlen - ipoptlen;
 809                                 sendalot = TRUE;
 810                         }
 811                 }
 812         }
 813
 814 #ifdef INET6
 815         KASSERT(max_linkhdr + hdrlen <= MCLBYTES, ("tcphdr too big"));
 816 #else
 817         KASSERT(max_linkhdr + hdrlen <= MHLEN, ("tcphdr too big"));
 818 #endif
 819
 820         /*
 821          * Grab a header mbuf, attaching a copy of data to
 822          * be transmitted, and initialize the header from
 823          * the template for sends on this connection.
 824          */
 825         if (len) {
 826                 if ((tp->t_flags & TF_FORCE) && len == 1)
 827                         tcpstat.tcps_sndprobe++;
 828                 else if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max)) {
 829                         if (tp->snd_nxt == tp->snd_una)
 830                                 tp->snd_max_rexmt = tp->snd_max;
 831                         if (nsacked) {
 832                                 tcpstat.tcps_sndsackrtopack++;
 833                                 tcpstat.tcps_sndsackrtobyte += len;
 834                         }
 835                         tcpstat.tcps_sndrexmitpack++;
 836                         tcpstat.tcps_sndrexmitbyte += len;
 837                 } else {
 838                         tcpstat.tcps_sndpack++;
 839                         tcpstat.tcps_sndbyte += len;
 840                 }
 841                 if (idle_cwv) {
 842                         idle_cwv = FALSE;
 843                         tcp_idle_cwnd_validate(tp);
 844                 }
 845                 /* Update last send time after CWV */
 846                 tp->snd_last = ticks;
 847 #ifdef notyet
 848                 if ((m = m_copypack(so->so_snd.ssb_mb, off, (int)len,
 849                     max_linkhdr + hdrlen)) == NULL) {
 850                         error = ENOBUFS;
 851                         goto after_th;
 852                 }
 853                 /*
 854                  * m_copypack left space for our hdr; use it.
 855                  */
 856                 m->m_len += hdrlen;
 857                 m->m_data -= hdrlen;
 858 #else
 859 #ifndef INET6
 860                 m = m_gethdr(MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
 861 #else
 862                 m = m_getl(hdrlen + max_linkhdr, MB_DONTWAIT, MT_HEADER,
 863                            M_PKTHDR, NULL);
 864 #endif
 865                 if (m == NULL) {
 866                         error = ENOBUFS;
 867                         goto after_th;
 868                 }
 869                 m->m_data += max_linkhdr;
 870                 m->m_len = hdrlen;
 871                 if (len <= MHLEN - hdrlen - max_linkhdr) {
 872                         m_copydata(so->so_snd.ssb_mb, off, (int) len,
 873                             mtod(m, caddr_t) + hdrlen);
 874                         m->m_len += len;
 875                 } else {
 876                         m->m_next = m_copy(so->so_snd.ssb_mb, off, (int) len);
 877                         if (m->m_next == NULL) {
 878                                 m_free(m);
 879                                 m = NULL;
 880                                 error = ENOBUFS;
 881                                 goto after_th;
 882                         }
 883                 }
 884 #endif
 885                 /*
 886                  * If we're sending everything we've got, set PUSH.
 887                  * (This will keep happy those implementations which only
 888                  * give data to the user when a buffer fills or
 889                  * a PUSH comes in.)
 890                  */
 891                 if (off + len == so->so_snd.ssb_cc)
 892                         flags |= TH_PUSH;
 893         } else {
 894                 if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 895                         tcpstat.tcps_sndacks++;
 896                 else if (flags & (TH_SYN | TH_FIN | TH_RST))
 897                         tcpstat.tcps_sndctrl++;
 898                 else if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
 899                         tcpstat.tcps_sndurg++;
 900                 else
 901                         tcpstat.tcps_sndwinup++;
 902
 903                 MGETHDR(m, MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
 904                 if (m == NULL) {
 905                         error = ENOBUFS;
 906                         goto after_th;
 907                 }
 908                 if (isipv6 &&
 909                     (hdrlen + max_linkhdr > MHLEN) && hdrlen <= MHLEN)
 910                         MH_ALIGN(m, hdrlen);
 911                 else
 912                         m->m_data += max_linkhdr;
 913                 m->m_len = hdrlen;
 914         }
 915         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
 916         if (isipv6) {
 917                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 918                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 919                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th, use_tso);
 920         } else {
 921                 ip = mtod(m, struct ip *);
 922                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 923                 /* this picks up the pseudo header (w/o the length) */
 924                 tcp_fillheaders(tp, ip, th, use_tso);
 925         }
 926 after_th:
 927         /*
 928          * Fill in fields, remembering maximum advertised
 929          * window for use in delaying messages about window sizes.
 930          * If resending a FIN, be sure not to use a new sequence number.
 931          */
 932         if (flags & TH_FIN && tp->t_flags & TF_SENTFIN &&
 933             tp->snd_nxt == tp->snd_max)
 934                 tp->snd_nxt--;
 935
 936         if (th != NULL) {
 937                 /*
 938                  * If we are doing retransmissions, then snd_nxt will
 939                  * not reflect the first unsent octet.  For ACK only
 940                  * packets, we do not want the sequence number of the
 941                  * retransmitted packet, we want the sequence number
 942                  * of the next unsent octet.  So, if there is no data
 943                  * (and no SYN or FIN), use snd_max instead of snd_nxt
 944                  * when filling in ti_seq.  But if we are in persist
 945                  * state, snd_max might reflect one byte beyond the
 946                  * right edge of the window, so use snd_nxt in that
 947                  * case, since we know we aren't doing a retransmission.
 948                  * (retransmit and persist are mutually exclusive...)
 949                  */
 950                 if (len || (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) ||
 951                     tcp_callout_active(tp, tp->tt_persist))
 952                         th->th_seq = htonl(tp->snd_nxt);
 953                 else
 954                         th->th_seq = htonl(tp->snd_max);
 955                 th->th_ack = htonl(tp->rcv_nxt);
 956                 if (optlen) {
 957                         bcopy(opt, th + 1, optlen);
 958                         th->th_off = (sizeof(struct tcphdr) + optlen) >> 2;
 959                 }
 960                 th->th_flags = flags;
 961         }
 962
 963         /*
 964          * Calculate receive window.  Don't shrink window, but avoid
 965          * silly window syndrome by sending a 0 window if the actual
 966          * window is less then one segment.
 967          */
 968         if (recvwin < (long)(so->so_rcv.ssb_hiwat / 4) &&
 969             recvwin < (long)segsz)
 970                 recvwin = 0;
 971         if (recvwin < (tcp_seq_diff_t)(tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt))
 972                 recvwin = (tcp_seq_diff_t)(tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
 973         if (recvwin > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
 974                 recvwin = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
 975
 976         /*
 977          * Adjust the RXWIN0SENT flag - indicate that we have advertised
 978          * a 0 window.  This may cause the remote transmitter to stall.  This
 979          * flag tells soreceive() to disable delayed acknowledgements when
 980          * draining the buffer.  This can occur if the receiver is attempting
 981          * to read more data then can be buffered prior to transmitting on
 982          * the connection.
 983          */
 984         if (recvwin == 0)
 985                 tp->t_flags |= TF_RXWIN0SENT;
 986         else
 987                 tp->t_flags &= ~TF_RXWIN0SENT;
 988
 989         if (th != NULL)
 990                 th->th_win = htons((u_short) (recvwin>>tp->rcv_scale));
 991
 992         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_nxt)) {
 993                 KASSERT(!use_tso, ("URG with TSO"));
 994                 if (th != NULL) {
 995                         th->th_urp = htons((u_short)(tp->snd_up - tp->snd_nxt));
 996                         th->th_flags |= TH_URG;
 997                 }
 998         } else {
 999                 /*
1000                  * If no urgent pointer to send, then we pull
1001                  * the urgent pointer to the left edge of the send window
1002                  * so that it doesn't drift into the send window on sequence
1003                  * number wraparound.
1004                  */
1005                 tp->snd_up = tp->snd_una;               /* drag it along */
1006         }
1007
1008         if (th != NULL) {
1009 #ifdef TCP_SIGNATURE
1010                 if (tp->t_flags & TF_SIGNATURE) {
1011                         tcpsignature_compute(m, len, optlen,
1012                             (u_char *)(th + 1) + sigoff, IPSEC_DIR_OUTBOUND);
1013                 }
1014 #endif /* TCP_SIGNATURE */
1015
1016                 /*
1017                  * Put TCP length in extended header, and then
1018                  * checksum extended header and data.
1019                  */
1020                 m->m_pkthdr.len = hdrlen + len; /* in6_cksum() need this */
1021                 if (isipv6) {
1022                         /*
1023                          * ip6_plen is not need to be filled now, and will be
1024                          * filled in ip6_output().
1025                          */
1026                         th->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP,
1027                             sizeof(struct ip6_hdr),
1028                             sizeof(struct tcphdr) + optlen + len);
1029                 } else {
1030                         m->m_pkthdr.csum_thlen = sizeof(struct tcphdr) + optlen;
1031                         if (use_tso) {
1032                                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TSO;
1033                                 m->m_pkthdr.tso_segsz = segsz;
1034                         } else {
1035                                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
1036                                 m->m_pkthdr.csum_data =
1037                                     offsetof(struct tcphdr, th_sum);
1038                                 if (len + optlen) {
1039                                         th->th_sum = in_addword(th->th_sum,
1040                                             htons((u_short)(optlen + len)));
1041                                 }
1042                         }
1043
1044                         /*
1045                          * IP version must be set here for ipv4/ipv6 checking
1046                          * later
1047                          */
1048                         KASSERT(ip->ip_v == IPVERSION,
1049                             ("%s: IP version incorrect: %d",
1050                              __func__, ip->ip_v));
1051                 }
1052         }
1053
1054         /*
1055          * In transmit state, time the transmission and arrange for
1056          * the retransmit.  In persist state, just set snd_max.
1057          */
1058         if (!(tp->t_flags & TF_FORCE) ||
1059             !tcp_callout_active(tp, tp->tt_persist)) {
1060                 tcp_seq startseq = tp->snd_nxt;
1061
1062                 /*
1063                  * Advance snd_nxt over sequence space of this segment.
1064                  */
1065                 if (flags & (TH_SYN | TH_FIN)) {
1066                         if (flags & TH_SYN)
1067                                 tp->snd_nxt++;
1068                         if (flags & TH_FIN) {
1069                                 tp->snd_nxt++;
1070                                 tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1071                         }
1072                 }
1073                 tp->snd_nxt += len;
1074                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_max)) {
1075                         tp->snd_max = tp->snd_nxt;
1076                         /*
1077                          * Time this transmission if not a retransmission and
1078                          * not currently timing anything.
1079                          */
1080                         if (tp->t_rtttime == 0) {
1081                                 tp->t_rtttime = ticks;
1082                                 tp->t_rtseq = startseq;
1083                                 tcpstat.tcps_segstimed++;
1084                         }
1085                 }
1086
1087                 /*
1088                  * Set retransmit timer if not currently set,
1089                  * and not doing a pure ack or a keep-alive probe.
1090                  * Initial value for retransmit timer is smoothed
1091                  * round-trip time + 2 * round-trip time variance.
1092                  * Initialize shift counter which is used for backoff
1093                  * of retransmit time.
1094                  */
1095                 if (!tcp_callout_active(tp, tp->tt_rexmt) &&
1096                     tp->snd_nxt != tp->snd_una) {
1097                         if (tcp_callout_active(tp, tp->tt_persist)) {
1098                                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_persist);
1099                                 tp->t_rxtshift = 0;
1100                         }
1101                         tcp_callout_reset(tp, tp->tt_rexmt, tp->t_rxtcur,
1102                             tcp_timer_rexmt);
1103                 }
1104         } else {
1105                 /*
1106                  * Persist case, update snd_max but since we are in
1107                  * persist mode (no window) we do not update snd_nxt.
1108                  */
1109                 int xlen = len;
1110                 if (flags & TH_SYN)
1111                         panic("tcp_output: persist timer to send SYN");
1112                 if (flags & TH_FIN) {
1113                         ++xlen;
1114                         tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1115                 }
1116                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt + xlen, tp->snd_max))
1117                         tp->snd_max = tp->snd_nxt + xlen;
1118         }
1119
1120         if (th != NULL) {
1121 #ifdef TCPDEBUG
1122                 /* Trace. */
1123                 if (so->so_options & SO_DEBUG) {
1124                         tcp_trace(TA_OUTPUT, tp->t_state, tp,
1125                             mtod(m, void *), th, 0);
1126                 }
1127 #endif
1128
1129                 /*
1130                  * Fill in IP length and desired time to live and
1131                  * send to IP level.  There should be a better way
1132                  * to handle ttl and tos; we could keep them in
1133                  * the template, but need a way to checksum without them.
1134                  */
1135                 /*
1136                  * m->m_pkthdr.len should have been set before cksum
1137                  * calcuration, because in6_cksum() need it.
1138                  */
1139                 if (isipv6) {
1140                         /*
1141                          * we separately set hoplimit for every segment,
1142                          * since the user might want to change the value
1143                          * via setsockopt.  Also, desired default hop
1144                          * limit might be changed via Neighbor Discovery.
1145                          */
1146                         ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(inp,
1147                             (inp->in6p_route.ro_rt ?
1148                              inp->in6p_route.ro_rt->rt_ifp : NULL));
1149
1150                         /* TODO: IPv6 IP6TOS_ECT bit on */
1151                         error = ip6_output(m, inp->in6p_outputopts,
1152                             &inp->in6p_route, (so->so_options & SO_DONTROUTE),
1153                             NULL, NULL, inp);
1154                 } else {
1155                         struct rtentry *rt;
1156                         ip->ip_len = m->m_pkthdr.len;
1157 #ifdef INET6
1158                         if (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6))
1159                                 ip->ip_ttl = in6_selecthlim(inp,
1160                                     (inp->in6p_route.ro_rt ?
1161                                      inp->in6p_route.ro_rt->rt_ifp : NULL));
1162                         else
1163 #endif
1164                                 ip->ip_ttl = inp->inp_ip_ttl;   /* XXX */
1165
1166                         ip->ip_tos = inp->inp_ip_tos;   /* XXX */
1167                         /*
1168                          * See if we should do MTU discovery.
1169                          * We do it only if the following are true:
1170                          *      1) we have a valid route to the destination
1171                          *      2) the MTU is not locked (if it is,
1172                          *         then discovery has been disabled)
1173                          */
1174                         if (path_mtu_discovery &&
1175                             (rt = inp->inp_route.ro_rt) &&
1176                             (rt->rt_flags & RTF_UP) &&
1177                             !(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_MTU))
1178                                 ip->ip_off |= IP_DF;
1179
1180                         error = ip_output(m, inp->inp_options, &inp->inp_route,
1181                                           (so->so_options & SO_DONTROUTE) |
1182                                           IP_DEBUGROUTE, NULL, inp);
1183                 }
1184         } else {
1185                 KASSERT(error != 0, ("no error, but th not set"));
1186         }
1187         if (error) {
1188                 tp->t_flags &= ~(TF_ACKNOW | TF_XMITNOW);
1189
1190                 /*
1191                  * We know that the packet was lost, so back out the
1192                  * sequence number advance, if any.
1193                  */
1194                 if (!(tp->t_flags & TF_FORCE) ||
1195                     !tcp_callout_active(tp, tp->tt_persist)) {
1196                         /*
1197                          * No need to check for TH_FIN here because
1198                          * the TF_SENTFIN flag handles that case.
1199                          */
1200                         if (!(flags & TH_SYN))
1201                                 tp->snd_nxt -= len;
1202                 }
1203
1204 out:
1205                 if (error == ENOBUFS) {
1206                         /*
1207                          * If we can't send, make sure there is something
1208                          * to get us going again later.
1209                          *
1210                          * The persist timer isn't necessarily allowed in all
1211                          * states, use the rexmt timer.
1212                          */
1213                         if (!tcp_callout_active(tp, tp->tt_rexmt) &&
1214                             !tcp_callout_active(tp, tp->tt_persist)) {
1215                                 tcp_callout_reset(tp, tp->tt_rexmt,
1216                                                   tp->t_rxtcur,
1217                                                   tcp_timer_rexmt);
1218 #if 0
1219                                 tp->t_rxtshift = 0;
1220                                 tcp_setpersist(tp);
1221 #endif
1222                         }
1223                         tcp_quench(inp, 0);
1224                         return (0);
1225                 }
1226                 if (error == EMSGSIZE) {
1227                         /*
1228                          * ip_output() will have already fixed the route
1229                          * for us.  tcp_mtudisc() will, as its last action,
1230                          * initiate retransmission, so it is important to
1231                          * not do so here.
1232                          */
1233                         tcp_mtudisc(inp, 0);
1234                         return 0;
1235                 }
1236                 if ((error == EHOSTUNREACH || error == ENETDOWN) &&
1237                     TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
1238                         tp->t_softerror = error;
1239                         return (0);
1240                 }
1241                 return (error);
1242         }
1243         tcpstat.tcps_sndtotal++;
1244
1245         /*
1246          * Data sent (as far as we can tell).
1247          *
1248          * If this advertises a larger window than any other segment,
1249          * then remember the size of the advertised window.
1250          *
1251          * Any pending ACK has now been sent.
1252          */
1253         if (recvwin > 0 && SEQ_GT(tp->rcv_nxt + recvwin, tp->rcv_adv)) {
1254                 tp->rcv_adv = tp->rcv_nxt + recvwin;
1255                 tp->t_flags &= ~TF_RXRESIZED;
1256         }
1257         tp->last_ack_sent = tp->rcv_nxt;
1258         tp->t_flags &= ~(TF_ACKNOW | TF_XMITNOW);
1259         if (tcp_delack_enabled)
1260                 tcp_callout_stop(tp, tp->tt_delack);
1261         if (sendalot)
1262                 goto again;
1263         return (0);
1264 }
1265
1266 void
1267 tcp_setpersist(struct tcpcb *tp)
1268 {
1269         int t = ((tp->t_srtt >> 2) + tp->t_rttvar) >> 1;
1270         int tt;
1271
1272         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT ||
1273             tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED) {
1274                 panic("tcp_setpersist: not established yet, current %s",
1275                       tp->t_state == TCPS_SYN_SENT ?
1276                       "SYN_SENT" : "SYN_RECEIVED");
1277         }
1278
1279         if (tcp_callout_active(tp, tp->tt_rexmt))
1280                 panic("tcp_setpersist: retransmit pending");
1281         /*
1282          * Start/restart persistance timer.
1283          */
1284         TCPT_RANGESET(tt, t * tcp_backoff[tp->t_rxtshift], TCPTV_PERSMIN,
1285                       TCPTV_PERSMAX);
1286         tcp_callout_reset(tp, tp->tt_persist, tt, tcp_timer_persist);
1287         if (tp->t_rxtshift < TCP_MAXRXTSHIFT)
1288                 tp->t_rxtshift++;
1289 }
1290
1291 static void
1292 tcp_idle_cwnd_validate(struct tcpcb *tp)
1293 {
1294         u_long initial_cwnd = tcp_initial_window(tp);
1295         u_long min_cwnd;
1296
1297         tcpstat.tcps_sndidle++;
1298
1299         /* According to RFC5681: RW=min(IW,cwnd) */
1300         min_cwnd = min(tp->snd_cwnd, initial_cwnd);
1301
1302         if (tcp_idle_cwv) {
1303                 u_long idle_time, decay_cwnd;
1304
1305                 /*
1306                  * RFC2861, but only after idle period.
1307                  */
1308
1309                 /*
1310                  * Before the congestion window is reduced, ssthresh
1311                  * is set to the maximum of its current value and 3/4
1312                  * cwnd.  If the sender then has more data to send
1313                  * than the decayed cwnd allows, the TCP will slow-
1314                  * start (perform exponential increase) at least
1315                  * half-way back up to the old value of cwnd.
1316                  */
1317                 tp->snd_ssthresh = max(tp->snd_ssthresh,
1318                     (3 * tp->snd_cwnd) / 4);
1319
1320                 /*
1321                  * Decay the congestion window by half for every RTT
1322                  * that the flow remains inactive.
1323                  *
1324                  * The difference between our implementation and
1325                  * RFC2861 is that we don't allow cwnd to go below
1326                  * the value allowed by RFC5681 (min_cwnd).
1327                  */
1328                 idle_time = ticks - tp->snd_last;
1329                 decay_cwnd = tp->snd_cwnd;
1330                 while (idle_time >= tp->t_rxtcur &&
1331                     decay_cwnd > min_cwnd) {
1332                         decay_cwnd >>= 1;
1333                         idle_time -= tp->t_rxtcur;
1334                 }
1335                 tp->snd_cwnd = max(decay_cwnd, min_cwnd);
1336         } else {
1337                 /*
1338                  * Slow-start from scratch to re-determine the send
1339                  * congestion window.
1340                  */
1341                 tp->snd_cwnd = min_cwnd;
1342         }
1343
1344         /* Restart ABC counting during congestion avoidance */
1345         tp->snd_wacked = 0;
1346 }
1347
1348 static int
1349 tcp_tso_getsize(struct tcpcb *tp, u_int *segsz, u_int *hlen0)
1350 {
1351         struct inpcb * const inp = tp->t_inpcb;
1352 #ifdef INET6
1353         const boolean_t isipv6 = (inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
1354 #else
1355         const boolean_t isipv6 = FALSE;
1356 #endif
1357         unsigned int ipoptlen, optlen;
1358         u_int hlen;
1359
1360         hlen = sizeof(struct ip) + sizeof(struct tcphdr);
1361
1362         if (isipv6) {
1363                 ipoptlen = ip6_optlen(inp);
1364         } else {
1365                 if (inp->inp_options) {
1366                         ipoptlen = inp->inp_options->m_len -
1367                             offsetof(struct ipoption, ipopt_list);
1368                 } else {
1369                         ipoptlen = 0;
1370                 }
1371         }
1372 #ifdef IPSEC
1373         ipoptlen += ipsec_hdrsiz_tcp(tp);
1374 #endif
1375         hlen += ipoptlen;
1376
1377         optlen = 0;
1378         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_NOOPT)) == TF_REQ_TSTMP &&
1379             (tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP))
1380                 optlen += TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
1381         hlen += optlen;
1382
1383         if (tp->t_maxopd <= optlen + ipoptlen)
1384                 return EHOSTUNREACH;
1385
1386         *segsz = tp->t_maxopd - optlen - ipoptlen;
1387         *hlen0 = hlen;
1388         return 0;
1389 }