sys/netinet/tcp_output.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2004 Jeffrey M. Hsu.  All rights reserved.
   3  * Copyright (c) 2004 The DragonFly Project.  All rights reserved.
   4  *
   5  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
   6  * by Jeffrey M. Hsu.
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  16  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
  17  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
  18  *    from this software without specific, prior written permission.
  19  *
  20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  21  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  22  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
  23  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
  24  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  25  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
  26  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  27  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
  28  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
  29  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
  30  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  31  * SUCH DAMAGE.
  32  */
  33
  34 /*
  35  * Copyright (c) 2004 Jeffrey M. Hsu.  All rights reserved.
  36  *
  37  * License terms: all terms for the DragonFly license above plus the following:
  38  *
  39  * 4. All advertising materials mentioning features or use of this software
  40  *    must display the following acknowledgement:
  41  *
  42  *      This product includes software developed by Jeffrey M. Hsu
  43  *      for the DragonFly Project.
  44  *
  45  *    This requirement may be waived with permission from Jeffrey Hsu.
  46  *    This requirement will sunset and may be removed on July 8 2005,
  47  *    after which the standard DragonFly license (as shown above) will
  48  *    apply.
  49  */
  50
  51 /*
  52  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993, 1995
  53  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
  54  *
  55  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  56  * modification, are permitted provided that the following conditions
  57  * are met:
  58  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  59  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  60  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  61  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  62  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  63  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  64  *    must display the following acknowledgement:
  65  *      This product includes software developed by the University of
  66  *      California, Berkeley and its contributors.
  67  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  68  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  69  *    without specific prior written permission.
  70  *
  71  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  72  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  73  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  74  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  75  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  76  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  77  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  78  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  79  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  80  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  81  * SUCH DAMAGE.
  82  *
  83  *      @(#)tcp_output.c        8.4 (Berkeley) 5/24/95
  84  * $FreeBSD: src/sys/netinet/tcp_output.c,v 1.39.2.20 2003/01/29 22:45:36 hsu Exp $
  85  * $DragonFly: src/sys/netinet/tcp_output.c,v 1.25 2005/03/09 06:54:34 hsu Exp $
  86  */
  87
  88 #include "opt_inet6.h"
  89 #include "opt_ipsec.h"
  90 #include "opt_tcpdebug.h"
  91
  92 #include <sys/param.h>
  93 #include <sys/systm.h>
  94 #include <sys/kernel.h>
  95 #include <sys/sysctl.h>
  96 #include <sys/mbuf.h>
  97 #include <sys/domain.h>
  98 #include <sys/protosw.h>
  99 #include <sys/socket.h>
 100 #include <sys/socketvar.h>
 101 #include <sys/in_cksum.h>
 102 #include <sys/thread.h>
 103 #include <sys/globaldata.h>
 104
 105 #include <net/route.h>
 106
 107 #include <netinet/in.h>
 108 #include <netinet/in_systm.h>
 109 #include <netinet/ip.h>
 110 #include <netinet/in_pcb.h>
 111 #include <netinet/ip_var.h>
 112 #include <netinet6/in6_pcb.h>
 113 #include <netinet/ip6.h>
 114 #include <netinet6/ip6_var.h>
 115 #include <netinet/tcp.h>
 116 #define TCPOUTFLAGS
 117 #include <netinet/tcp_fsm.h>
 118 #include <netinet/tcp_seq.h>
 119 #include <netinet/tcp_timer.h>
 120 #include <netinet/tcp_var.h>
 121 #include <netinet/tcpip.h>
 122 #ifdef TCPDEBUG
 123 #include <netinet/tcp_debug.h>
 124 #endif
 125
 126 #ifdef IPSEC
 127 #include <netinet6/ipsec.h>
 128 #endif /*IPSEC*/
 129
 130 #ifdef FAST_IPSEC
 131 #include <netproto/ipsec/ipsec.h>
 132 #define IPSEC
 133 #endif /*FAST_IPSEC*/
 134
 135 #ifdef notyet
 136 extern struct mbuf *m_copypack();
 137 #endif
 138
 139 int path_mtu_discovery = 0;
 140 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, path_mtu_discovery, CTLFLAG_RW,
 141         &path_mtu_discovery, 1, "Enable Path MTU Discovery");
 142
 143 static int avoid_pure_win_update = 1;
 144 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, avoid_pure_win_update, CTLFLAG_RW,
 145         &avoid_pure_win_update, 1, "Avoid pure window updates when possible");
 146
 147 /*
 148  * Tcp output routine: figure out what should be sent and send it.
 149  */
 150 int
 151 tcp_output(tp)
 152         struct tcpcb *tp;
 153 {
 154         struct inpcb * const inp = tp->t_inpcb;
 155         struct socket *so = inp->inp_socket;
 156         long len, recvwin, sendwin;
 157         int nsacked = 0;
 158         int off, flags, error;
 159         struct mbuf *m;
 160         struct ip *ip = NULL;
 161         struct ipovly *ipov = NULL;
 162         struct tcphdr *th;
 163         u_char opt[TCP_MAXOLEN];
 164         unsigned int ipoptlen, optlen, hdrlen;
 165         int idle;
 166         boolean_t sendalot;
 167         struct ip6_hdr *ip6 = NULL;
 168 #ifdef INET6
 169         const boolean_t isipv6 = (inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 170 #else
 171         const boolean_t isipv6 = FALSE;
 172 #endif
 173         struct rmxp_tao *taop;
 174
 175         /*
 176          * Determine length of data that should be transmitted,
 177          * and flags that will be used.
 178          * If there is some data or critical controls (SYN, RST)
 179          * to send, then transmit; otherwise, investigate further.
 180          */
 181         if ((tp->snd_max == tp->snd_una) &&
 182             (ticks - tp->t_rcvtime) >= tp->t_rxtcur) {
 183                 /*
 184                  * We have been idle for "a while" and no acks are
 185                  * expected to clock out any data we send --
 186                  * slow start to get ack "clock" running again.
 187                  */
 188                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
 189         }
 190         idle = (tp->t_flags & TF_LASTIDLE) || (tp->snd_max == tp->snd_una);
 191         if (idle && (tp->t_flags & TF_MORETOCOME))
 192                 tp->t_flags |= TF_LASTIDLE;
 193         else
 194                 tp->t_flags &= ~TF_LASTIDLE;
 195
 196         if (TCP_DO_SACK(tp) && tp->snd_nxt != tp->snd_max &&
 197             !IN_FASTRECOVERY(tp))
 198                 nsacked = tcp_sack_bytes_below(&tp->scb, tp->snd_nxt);
 199
 200 again:
 201         /* Make use of SACK information when slow-starting after a RTO. */
 202         if (TCP_DO_SACK(tp) && tp->snd_nxt != tp->snd_max &&
 203             !IN_FASTRECOVERY(tp)) {
 204                 tcp_seq old_snd_nxt = tp->snd_nxt;
 205
 206                 tcp_sack_skip_sacked(&tp->scb, &tp->snd_nxt);
 207                 nsacked += tp->snd_nxt - old_snd_nxt;
 208         }
 209
 210         sendalot = FALSE;
 211         off = tp->snd_nxt - tp->snd_una;
 212         sendwin = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd + nsacked);
 213         sendwin = min(sendwin, tp->snd_bwnd);
 214
 215         flags = tcp_outflags[tp->t_state];
 216         /*
 217          * Get standard flags, and add SYN or FIN if requested by 'hidden'
 218          * state flags.
 219          */
 220         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 221                 flags |= TH_FIN;
 222         if (tp->t_flags & TF_NEEDSYN)
 223                 flags |= TH_SYN;
 224
 225         /*
 226          * If in persist timeout with window of 0, send 1 byte.
 227          * Otherwise, if window is small but nonzero
 228          * and timer expired, we will send what we can
 229          * and go to transmit state.
 230          */
 231         if (tp->t_flags & TF_FORCE) {
 232                 if (sendwin == 0) {
 233                         /*
 234                          * If we still have some data to send, then
 235                          * clear the FIN bit.  Usually this would
 236                          * happen below when it realizes that we
 237                          * aren't sending all the data.  However,
 238                          * if we have exactly 1 byte of unsent data,
 239                          * then it won't clear the FIN bit below,
 240                          * and if we are in persist state, we wind
 241                          * up sending the packet without recording
 242                          * that we sent the FIN bit.
 243                          *
 244                          * We can't just blindly clear the FIN bit,
 245                          * because if we don't have any more data
 246                          * to send then the probe will be the FIN
 247                          * itself.
 248                          */
 249                         if (off < so->so_snd.sb_cc)
 250                                 flags &= ~TH_FIN;
 251                         sendwin = 1;
 252                 } else {
 253                         callout_stop(tp->tt_persist);
 254                         tp->t_rxtshift = 0;
 255                 }
 256         }
 257
 258         /*
 259          * If snd_nxt == snd_max and we have transmitted a FIN, the
 260          * offset will be > 0 even if so_snd.sb_cc is 0, resulting in
 261          * a negative length.  This can also occur when TCP opens up
 262          * its congestion window while receiving additional duplicate
 263          * acks after fast-retransmit because TCP will reset snd_nxt
 264          * to snd_max after the fast-retransmit.
 265          *
 266          * In the normal retransmit-FIN-only case, however, snd_nxt will
 267          * be set to snd_una, the offset will be 0, and the length may
 268          * wind up 0.
 269          */
 270         len = (long)ulmin(so->so_snd.sb_cc, sendwin) - off;
 271
 272         /*
 273          * Lop off SYN bit if it has already been sent.  However, if this
 274          * is SYN-SENT state and if segment contains data and if we don't
 275          * know that foreign host supports TAO, suppress sending segment.
 276          */
 277         if ((flags & TH_SYN) && SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_una)) {
 278                 flags &= ~TH_SYN;
 279                 off--, len++;
 280                 if (len > 0 && tp->t_state == TCPS_SYN_SENT &&
 281                     ((taop = tcp_gettaocache(&inp->inp_inc)) == NULL ||
 282                      taop->tao_ccsent == 0))
 283                         return 0;
 284         }
 285
 286         /*
 287          * Be careful not to send data and/or FIN on SYN segments
 288          * in cases when no CC option will be sent.
 289          * This measure is needed to prevent interoperability problems
 290          * with not fully conformant TCP implementations.
 291          */
 292         if ((flags & TH_SYN) &&
 293             ((tp->t_flags & TF_NOOPT) || !(tp->t_flags & TF_REQ_CC) ||
 294              ((flags & TH_ACK) && !(tp->t_flags & TF_RCVD_CC)))) {
 295                 len = 0;
 296                 flags &= ~TH_FIN;
 297         }
 298
 299         if (len < 0) {
 300                 /*
 301                  * If FIN has been sent but not acked,
 302                  * but we haven't been called to retransmit,
 303                  * len will be < 0.  Otherwise, window shrank
 304                  * after we sent into it.  If window shrank to 0,
 305                  * cancel pending retransmit, pull snd_nxt back
 306                  * to (closed) window, and set the persist timer
 307                  * if it isn't already going.  If the window didn't
 308                  * close completely, just wait for an ACK.
 309                  */
 310                 len = 0;
 311                 if (sendwin == 0) {
 312                         callout_stop(tp->tt_rexmt);
 313                         tp->t_rxtshift = 0;
 314                         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
 315                         if (!callout_active(tp->tt_persist))
 316                                 tcp_setpersist(tp);
 317                 }
 318         }
 319
 320         /*
 321          * len will be >= 0 after this point.  Truncate to the maximum
 322          * segment length and ensure that FIN is removed if the length
 323          * no longer contains the last data byte.
 324          */
 325         if (len > tp->t_maxseg) {
 326                 len = tp->t_maxseg;
 327                 sendalot = TRUE;
 328         }
 329         if (SEQ_LT(tp->snd_nxt + len, tp->snd_una + so->so_snd.sb_cc))
 330                 flags &= ~TH_FIN;
 331
 332         recvwin = sbspace(&so->so_rcv);
 333
 334         /*
 335          * Sender silly window avoidance.   We transmit under the following
 336          * conditions when len is non-zero:
 337          *
 338          *      - We have a full segment
 339          *      - This is the last buffer in a write()/send() and we are
 340          *        either idle or running NODELAY
 341          *      - we've timed out (e.g. persist timer)
 342          *      - we have more then 1/2 the maximum send window's worth of
 343          *        data (receiver may be limited the window size)
 344          *      - we need to retransmit
 345          */
 346         if (len) {
 347                 if (len == tp->t_maxseg)
 348                         goto send;
 349                 /*
 350                  * NOTE! on localhost connections an 'ack' from the remote
 351                  * end may occur synchronously with the output and cause
 352                  * us to flush a buffer queued with moretocome.  XXX
 353                  *
 354                  * note: the len + off check is almost certainly unnecessary.
 355                  */
 356                 if (!(tp->t_flags & TF_MORETOCOME) &&   /* normal case */
 357                     (idle || (tp->t_flags & TF_NODELAY)) &&
 358                     len + off >= so->so_snd.sb_cc &&
 359                     !(tp->t_flags & TF_NOPUSH)) {
 360                         goto send;
 361                 }
 362                 if (tp->t_flags & TF_FORCE)             /* typ. timeout case */
 363                         goto send;
 364                 if (len >= tp->max_sndwnd / 2 && tp->max_sndwnd > 0)
 365                         goto send;
 366                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))   /* retransmit case */
 367                         goto send;
 368         }
 369
 370         /*
 371          * Compare available window to amount of window
 372          * known to peer (as advertised window less
 373          * next expected input).  If the difference is at least two
 374          * max size segments, or at least 50% of the maximum possible
 375          * window, then want to send a window update to peer.
 376          */
 377         if (recvwin > 0) {
 378                 /*
 379                  * "adv" is the amount we can increase the window,
 380                  * taking into account that we are limited by
 381                  * TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale.
 382                  */
 383                 long adv = min(recvwin, (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale) -
 384                         (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
 385
 386                 /*
 387                  * This ack case typically occurs when the user has drained
 388                  * the TCP socket buffer sufficiently to warrent an ack
 389                  * containing a 'pure window update'... that is, an ack that
 390                  * ONLY updates the tcp window.
 391                  *
 392                  * It is unclear why we would need to do a pure window update
 393                  * past 2 segments if we are going to do one at 1/2 the high
 394                  * water mark anyway, especially since under normal conditions
 395                  * the user program will drain the socket buffer quickly.
 396                  * The 2-segment pure window update will often add a large
 397                  * number of extra, unnecessary acks to the stream.
 398                  *
 399                  * avoid_pure_win_update now defaults to 1.
 400                  */
 401                 if (avoid_pure_win_update == 0) {
 402                         if (adv >= (long) (2 * tp->t_maxseg))
 403                                 goto send;
 404                 }
 405                 if (2 * adv >= (long) so->so_rcv.sb_hiwat)
 406                         goto send;
 407         }
 408
 409         /*
 410          * Send if we owe the peer an ACK, RST, SYN, or urgent data.  ACKNOW
 411          * is also a catch-all for the retransmit timer timeout case.
 412          */
 413         if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 414                 goto send;
 415         if ((flags & TH_RST) ||
 416             ((flags & TH_SYN) && !(tp->t_flags & TF_NEEDSYN)))
 417                 goto send;
 418         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
 419                 goto send;
 420         /*
 421          * If our state indicates that FIN should be sent
 422          * and we have not yet done so, then we need to send.
 423          */
 424         if (flags & TH_FIN &&
 425             (!(tp->t_flags & TF_SENTFIN) || tp->snd_nxt == tp->snd_una))
 426                 goto send;
 427
 428         /*
 429          * TCP window updates are not reliable, rather a polling protocol
 430          * using ``persist'' packets is used to insure receipt of window
 431          * updates.  The three ``states'' for the output side are:
 432          *      idle                    not doing retransmits or persists
 433          *      persisting              to move a small or zero window
 434          *      (re)transmitting        and thereby not persisting
 435          *
 436          * callout_active(tp->tt_persist)
 437          *      is true when we are in persist state.
 438          * The TF_FORCE flag in tp->t_flags
 439          *      is set when we are called to send a persist packet.
 440          * callout_active(tp->tt_rexmt)
 441          *      is set when we are retransmitting
 442          * The output side is idle when both timers are zero.
 443          *
 444          * If send window is too small, there is data to transmit, and no
 445          * retransmit or persist is pending, then go to persist state.
 446          * If nothing happens soon, send when timer expires:
 447          * if window is nonzero, transmit what we can,
 448          * otherwise force out a byte.
 449          */
 450         if (so->so_snd.sb_cc > 0 &&
 451             !callout_active(tp->tt_rexmt) && !callout_active(tp->tt_persist)) {
 452                 tp->t_rxtshift = 0;
 453                 tcp_setpersist(tp);
 454         }
 455
 456         /*
 457          * No reason to send a segment, just return.
 458          */
 459         return (0);
 460
 461 send:
 462         /*
 463          * Before ESTABLISHED, force sending of initial options
 464          * unless TCP set not to do any options.
 465          * NOTE: we assume that the IP/TCP header plus TCP options
 466          * always fit in a single mbuf, leaving room for a maximum
 467          * link header, i.e.
 468          *      max_linkhdr + sizeof(struct tcpiphdr) + optlen <= MCLBYTES
 469          */
 470         optlen = 0;
 471         if (isipv6)
 472                 hdrlen = sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct tcphdr);
 473         else
 474                 hdrlen = sizeof(struct tcpiphdr);
 475         if (flags & TH_SYN) {
 476                 tp->snd_nxt = tp->iss;
 477                 if (!(tp->t_flags & TF_NOOPT)) {
 478                         u_short mss;
 479
 480                         opt[0] = TCPOPT_MAXSEG;
 481                         opt[1] = TCPOLEN_MAXSEG;
 482                         mss = htons((u_short) tcp_mssopt(tp));
 483                         memcpy(opt + 2, &mss, sizeof mss);
 484                         optlen = TCPOLEN_MAXSEG;
 485
 486                         if ((tp->t_flags & TF_REQ_SCALE) &&
 487                             (!(flags & TH_ACK) ||
 488                              (tp->t_flags & TF_RCVD_SCALE))) {
 489                                 *((u_int32_t *)(opt + optlen)) = htonl(
 490                                         TCPOPT_NOP << 24 |
 491                                         TCPOPT_WINDOW << 16 |
 492                                         TCPOLEN_WINDOW << 8 |
 493                                         tp->request_r_scale);
 494                                 optlen += 4;
 495                         }
 496
 497                         if ((tcp_do_sack && !(flags & TH_ACK)) ||
 498                             tp->t_flags & TF_SACK_PERMITTED) {
 499                                 uint32_t *lp = (uint32_t *)(opt + optlen);
 500
 501                                 *lp = htonl(TCPOPT_SACK_PERMITTED_ALIGNED);
 502                                 optlen += TCPOLEN_SACK_PERMITTED_ALIGNED;
 503                         }
 504                 }
 505         }
 506
 507         /*
 508          * Send a timestamp and echo-reply if this is a SYN and our side
 509          * wants to use timestamps (TF_REQ_TSTMP is set) or both our side
 510          * and our peer have sent timestamps in our SYN's.
 511          */
 512         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP | TF_NOOPT)) == TF_REQ_TSTMP &&
 513             !(flags & TH_RST) &&
 514             (!(flags & TH_ACK) || (tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP))) {
 515                 u_int32_t *lp = (u_int32_t *)(opt + optlen);
 516
 517                 /* Form timestamp option as shown in appendix A of RFC 1323. */
 518                 *lp++ = htonl(TCPOPT_TSTAMP_HDR);
 519                 *lp++ = htonl(ticks);
 520                 *lp   = htonl(tp->ts_recent);
 521                 optlen += TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
 522         }
 523
 524         /*
 525          * Send `CC-family' options if our side wants to use them (TF_REQ_CC),
 526          * options are allowed (!TF_NOOPT) and it's not a RST.
 527          */
 528         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_CC | TF_NOOPT)) == TF_REQ_CC &&
 529              !(flags & TH_RST)) {
 530                 switch (flags & (TH_SYN | TH_ACK)) {
 531                 /*
 532                  * This is a normal ACK, send CC if we received CC before
 533                  * from our peer.
 534                  */
 535                 case TH_ACK:
 536                         if (!(tp->t_flags & TF_RCVD_CC))
 537                                 break;
 538                         /*FALLTHROUGH*/
 539
 540                 /*
 541                  * We can only get here in T/TCP's SYN_SENT* state, when
 542                  * we're a sending a non-SYN segment without waiting for
 543                  * the ACK of our SYN.  A check above assures that we only
 544                  * do this if our peer understands T/TCP.
 545                  */
 546                 case 0:
 547                         opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 548                         opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 549                         opt[optlen++] = TCPOPT_CC;
 550                         opt[optlen++] = TCPOLEN_CC;
 551                         *(u_int32_t *)&opt[optlen] = htonl(tp->cc_send);
 552                         optlen += 4;
 553                         break;
 554
 555                 /*
 556                  * This is our initial SYN, check whether we have to use
 557                  * CC or CC.new.
 558                  */
 559                 case TH_SYN:
 560                         opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 561                         opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 562                         opt[optlen++] = tp->t_flags & TF_SENDCCNEW ?
 563                                                 TCPOPT_CCNEW : TCPOPT_CC;
 564                         opt[optlen++] = TCPOLEN_CC;
 565                         *(u_int32_t *)&opt[optlen] = htonl(tp->cc_send);
 566                         optlen += 4;
 567                         break;
 568
 569                 /*
 570                  * This is a SYN,ACK; send CC and CC.echo if we received
 571                  * CC from our peer.
 572                  */
 573                 case (TH_SYN | TH_ACK):
 574                         if (tp->t_flags & TF_RCVD_CC) {
 575                                 opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 576                                 opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 577                                 opt[optlen++] = TCPOPT_CC;
 578                                 opt[optlen++] = TCPOLEN_CC;
 579                                 *(u_int32_t *)&opt[optlen] = htonl(tp->cc_send);
 580                                 optlen += 4;
 581                                 opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 582                                 opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 583                                 opt[optlen++] = TCPOPT_CCECHO;
 584                                 opt[optlen++] = TCPOLEN_CC;
 585                                 *(u_int32_t *)&opt[optlen] = htonl(tp->cc_recv);
 586                                 optlen += 4;
 587                         }
 588                         break;
 589                 }
 590         }
 591
 592         /*
 593          * If this is a SACK connection and we have a block to report,
 594          * fill in the SACK blocks in the TCP options.
 595          */
 596         if ((tp->t_flags & (TF_SACK_PERMITTED | TF_NOOPT)) ==
 597                 TF_SACK_PERMITTED &&
 598             (!LIST_EMPTY(&tp->t_segq) ||
 599              tp->reportblk.rblk_start != tp->reportblk.rblk_end))
 600                 tcp_sack_fill_report(tp, opt, &optlen);
 601
 602         KASSERT(optlen <= TCP_MAXOLEN, ("too many TCP options"));
 603         hdrlen += optlen;
 604
 605         if (isipv6) {
 606                 ipoptlen = ip6_optlen(inp);
 607         } else {
 608                 if (inp->inp_options) {
 609                         ipoptlen = inp->inp_options->m_len -
 610                             offsetof(struct ipoption, ipopt_list);
 611                 } else {
 612                         ipoptlen = 0;
 613                 }
 614         }
 615 #ifdef IPSEC
 616         ipoptlen += ipsec_hdrsiz_tcp(tp);
 617 #endif
 618
 619         /*
 620          * Adjust data length if insertion of options will
 621          * bump the packet length beyond the t_maxopd length.
 622          * Clear the FIN bit because we cut off the tail of
 623          * the segment.
 624          */
 625         if (len + optlen + ipoptlen > tp->t_maxopd) {
 626                 /*
 627                  * If there is still more to send, don't close the connection.
 628                  */
 629                 flags &= ~TH_FIN;
 630                 len = tp->t_maxopd - optlen - ipoptlen;
 631                 sendalot = TRUE;
 632         }
 633
 634 #ifdef INET6
 635         KASSERT(max_linkhdr + hdrlen <= MCLBYTES, ("tcphdr too big"));
 636 #else
 637         KASSERT(max_linkhdr + hdrlen <= MHLEN, ("tcphdr too big"));
 638 #endif
 639
 640         /*
 641          * Grab a header mbuf, attaching a copy of data to
 642          * be transmitted, and initialize the header from
 643          * the template for sends on this connection.
 644          */
 645         if (len) {
 646                 if ((tp->t_flags & TF_FORCE) && len == 1)
 647                         tcpstat.tcps_sndprobe++;
 648                 else if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max)) {
 649                         if (tp->snd_nxt == tp->snd_una)
 650                                 tp->snd_max_rexmt = tp->snd_max;
 651                         tcpstat.tcps_sndrexmitpack++;
 652                         tcpstat.tcps_sndrexmitbyte += len;
 653                 } else {
 654                         tcpstat.tcps_sndpack++;
 655                         tcpstat.tcps_sndbyte += len;
 656                 }
 657 #ifdef notyet
 658                 if ((m = m_copypack(so->so_snd.sb_mb, off, (int)len,
 659                     max_linkhdr + hdrlen)) == NULL) {
 660                         error = ENOBUFS;
 661                         goto out;
 662                 }
 663                 /*
 664                  * m_copypack left space for our hdr; use it.
 665                  */
 666                 m->m_len += hdrlen;
 667                 m->m_data -= hdrlen;
 668 #else
 669                 MGETHDR(m, MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
 670                 if (m == NULL) {
 671                         error = ENOBUFS;
 672                         goto out;
 673                 }
 674 #ifdef INET6
 675                 if (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr) {
 676                         MCLGET(m, MB_DONTWAIT);
 677                         if (!(m->m_flags & M_EXT)) {
 678                                 m_freem(m);
 679                                 error = ENOBUFS;
 680                                 goto out;
 681                         }
 682                 }
 683 #endif
 684                 m->m_data += max_linkhdr;
 685                 m->m_len = hdrlen;
 686                 if (len <= MHLEN - hdrlen - max_linkhdr) {
 687                         m_copydata(so->so_snd.sb_mb, off, (int) len,
 688                             mtod(m, caddr_t) + hdrlen);
 689                         m->m_len += len;
 690                 } else {
 691                         m->m_next = m_copy(so->so_snd.sb_mb, off, (int) len);
 692                         if (m->m_next == NULL) {
 693                                 m_free(m);
 694                                 error = ENOBUFS;
 695                                 goto out;
 696                         }
 697                 }
 698 #endif
 699                 /*
 700                  * If we're sending everything we've got, set PUSH.
 701                  * (This will keep happy those implementations which only
 702                  * give data to the user when a buffer fills or
 703                  * a PUSH comes in.)
 704                  */
 705                 if (off + len == so->so_snd.sb_cc)
 706                         flags |= TH_PUSH;
 707         } else {
 708                 if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 709                         tcpstat.tcps_sndacks++;
 710                 else if (flags & (TH_SYN | TH_FIN | TH_RST))
 711                         tcpstat.tcps_sndctrl++;
 712                 else if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
 713                         tcpstat.tcps_sndurg++;
 714                 else
 715                         tcpstat.tcps_sndwinup++;
 716
 717                 MGETHDR(m, MB_DONTWAIT, MT_HEADER);
 718                 if (m == NULL) {
 719                         error = ENOBUFS;
 720                         goto out;
 721                 }
 722                 if (isipv6 &&
 723                     (hdrlen + max_linkhdr > MHLEN) && hdrlen <= MHLEN)
 724                         MH_ALIGN(m, hdrlen);
 725                 else
 726                         m->m_data += max_linkhdr;
 727                 m->m_len = hdrlen;
 728         }
 729         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *)0;
 730         if (isipv6) {
 731                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 732                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 733                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
 734         } else {
 735                 ip = mtod(m, struct ip *);
 736                 ipov = (struct ipovly *)ip;
 737                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 738                 /* this picks up the pseudo header (w/o the length) */
 739                 tcp_fillheaders(tp, ip, th);
 740         }
 741
 742         /*
 743          * Fill in fields, remembering maximum advertised
 744          * window for use in delaying messages about window sizes.
 745          * If resending a FIN, be sure not to use a new sequence number.
 746          */
 747         if (flags & TH_FIN && tp->t_flags & TF_SENTFIN &&
 748             tp->snd_nxt == tp->snd_max)
 749                 tp->snd_nxt--;
 750         /*
 751          * If we are doing retransmissions, then snd_nxt will
 752          * not reflect the first unsent octet.  For ACK only
 753          * packets, we do not want the sequence number of the
 754          * retransmitted packet, we want the sequence number
 755          * of the next unsent octet.  So, if there is no data
 756          * (and no SYN or FIN), use snd_max instead of snd_nxt
 757          * when filling in ti_seq.  But if we are in persist
 758          * state, snd_max might reflect one byte beyond the
 759          * right edge of the window, so use snd_nxt in that
 760          * case, since we know we aren't doing a retransmission.
 761          * (retransmit and persist are mutually exclusive...)
 762          */
 763         if (len || (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) || callout_active(tp->tt_persist))
 764                 th->th_seq = htonl(tp->snd_nxt);
 765         else
 766                 th->th_seq = htonl(tp->snd_max);
 767         th->th_ack = htonl(tp->rcv_nxt);
 768         if (optlen) {
 769                 bcopy(opt, th + 1, optlen);
 770                 th->th_off = (sizeof(struct tcphdr) + optlen) >> 2;
 771         }
 772         th->th_flags = flags;
 773         /*
 774          * Calculate receive window.  Don't shrink window,
 775          * but avoid silly window syndrome.
 776          */
 777         if (recvwin < (long)(so->so_rcv.sb_hiwat / 4) &&
 778             recvwin < (long)tp->t_maxseg)
 779                 recvwin = 0;
 780         if (recvwin < (long)(tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt))
 781                 recvwin = (long)(tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
 782         if (recvwin > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
 783                 recvwin = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
 784         th->th_win = htons((u_short) (recvwin>>tp->rcv_scale));
 785
 786         /*
 787          * Adjust the RXWIN0SENT flag - indicate that we have advertised
 788          * a 0 window.  This may cause the remote transmitter to stall.  This
 789          * flag tells soreceive() to disable delayed acknowledgements when
 790          * draining the buffer.  This can occur if the receiver is attempting
 791          * to read more data then can be buffered prior to transmitting on
 792          * the connection.
 793          */
 794         if (recvwin == 0)
 795                 tp->t_flags |= TF_RXWIN0SENT;
 796         else
 797                 tp->t_flags &= ~TF_RXWIN0SENT;
 798
 799         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_nxt)) {
 800                 th->th_urp = htons((u_short)(tp->snd_up - tp->snd_nxt));
 801                 th->th_flags |= TH_URG;
 802         } else {
 803                 /*
 804                  * If no urgent pointer to send, then we pull
 805                  * the urgent pointer to the left edge of the send window
 806                  * so that it doesn't drift into the send window on sequence
 807                  * number wraparound.
 808                  */
 809                 tp->snd_up = tp->snd_una;               /* drag it along */
 810         }
 811
 812         /*
 813          * Put TCP length in extended header, and then
 814          * checksum extended header and data.
 815          */
 816         m->m_pkthdr.len = hdrlen + len; /* in6_cksum() need this */
 817         if (isipv6) {
 818                 /*
 819                  * ip6_plen is not need to be filled now, and will be filled
 820                  * in ip6_output().
 821                  */
 822                 th->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP, sizeof(struct ip6_hdr),
 823                                        sizeof(struct tcphdr) + optlen + len);
 824         } else {
 825                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
 826                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
 827                 if (len + optlen)
 828                         th->th_sum = in_addword(th->th_sum,
 829                                                 htons((u_short)(optlen + len)));
 830
 831                 /* IP version must be set here for ipv4/ipv6 checking later */
 832                 KASSERT(ip->ip_v == IPVERSION,
 833                     ("%s: IP version incorrect: %d", __func__, ip->ip_v));
 834         }
 835
 836         /*
 837          * In transmit state, time the transmission and arrange for
 838          * the retransmit.  In persist state, just set snd_max.
 839          */
 840         if (!(tp->t_flags & TF_FORCE) || !callout_active(tp->tt_persist)) {
 841                 tcp_seq startseq = tp->snd_nxt;
 842
 843                 /*
 844                  * Advance snd_nxt over sequence space of this segment.
 845                  */
 846                 if (flags & (TH_SYN | TH_FIN)) {
 847                         if (flags & TH_SYN)
 848                                 tp->snd_nxt++;
 849                         if (flags & TH_FIN) {
 850                                 tp->snd_nxt++;
 851                                 tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
 852                         }
 853                 }
 854                 tp->snd_nxt += len;
 855                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_max)) {
 856                         tp->snd_max = tp->snd_nxt;
 857                         /*
 858                          * Time this transmission if not a retransmission and
 859                          * not currently timing anything.
 860                          */
 861                         if (tp->t_rtttime == 0) {
 862                                 tp->t_rtttime = ticks;
 863                                 tp->t_rtseq = startseq;
 864                                 tcpstat.tcps_segstimed++;
 865                         }
 866                 }
 867
 868                 /*
 869                  * Set retransmit timer if not currently set,
 870                  * and not doing a pure ack or a keep-alive probe.
 871                  * Initial value for retransmit timer is smoothed
 872                  * round-trip time + 2 * round-trip time variance.
 873                  * Initialize shift counter which is used for backoff
 874                  * of retransmit time.
 875                  */
 876                 if (!callout_active(tp->tt_rexmt) &&
 877                     tp->snd_nxt != tp->snd_una) {
 878                         if (callout_active(tp->tt_persist)) {
 879                                 callout_stop(tp->tt_persist);
 880                                 tp->t_rxtshift = 0;
 881                         }
 882                         callout_reset(tp->tt_rexmt, tp->t_rxtcur,
 883                                       tcp_timer_rexmt, tp);
 884                 }
 885         } else {
 886                 /*
 887                  * Persist case, update snd_max but since we are in
 888                  * persist mode (no window) we do not update snd_nxt.
 889                  */
 890                 int xlen = len;
 891                 if (flags & TH_SYN)
 892                         ++xlen;
 893                 if (flags & TH_FIN) {
 894                         ++xlen;
 895                         tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
 896                 }
 897                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt + xlen, tp->snd_max))
 898                         tp->snd_max = tp->snd_nxt + xlen;
 899         }
 900
 901 #ifdef TCPDEBUG
 902         /*
 903          * Trace.
 904          */
 905         if (so->so_options & SO_DEBUG)
 906                 tcp_trace(TA_OUTPUT, tp->t_state, tp, mtod(m, void *), th, 0);
 907 #endif
 908
 909         /*
 910          * Fill in IP length and desired time to live and
 911          * send to IP level.  There should be a better way
 912          * to handle ttl and tos; we could keep them in
 913          * the template, but need a way to checksum without them.
 914          */
 915         /*
 916          * m->m_pkthdr.len should have been set before cksum calcuration,
 917          * because in6_cksum() need it.
 918          */
 919         if (isipv6) {
 920                 /*
 921                  * we separately set hoplimit for every segment, since the
 922                  * user might want to change the value via setsockopt.
 923                  * Also, desired default hop limit might be changed via
 924                  * Neighbor Discovery.
 925                  */
 926                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(inp,
 927                     (inp->in6p_route.ro_rt ?
 928                      inp->in6p_route.ro_rt->rt_ifp : NULL));
 929
 930                 /* TODO: IPv6 IP6TOS_ECT bit on */
 931                 error = ip6_output(m, inp->in6p_outputopts, &inp->in6p_route,
 932                                    (so->so_options & SO_DONTROUTE), NULL, NULL,
 933                                    inp);
 934         } else {
 935                 struct rtentry *rt;
 936                 ip->ip_len = m->m_pkthdr.len;
 937 #ifdef INET6
 938                 if (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6))
 939                         ip->ip_ttl = in6_selecthlim(inp,
 940                             (inp->in6p_route.ro_rt ?
 941                              inp->in6p_route.ro_rt->rt_ifp : NULL));
 942                 else
 943 #endif
 944                         ip->ip_ttl = inp->inp_ip_ttl;   /* XXX */
 945
 946                 ip->ip_tos = inp->inp_ip_tos;   /* XXX */
 947                 /*
 948                  * See if we should do MTU discovery.
 949                  * We do it only if the following are true:
 950                  *      1) we have a valid route to the destination
 951                  *      2) the MTU is not locked (if it is,
 952                  *         then discovery has been disabled)
 953                  */
 954                 if (path_mtu_discovery &&
 955                     (rt = inp->inp_route.ro_rt) && (rt->rt_flags & RTF_UP) &&
 956                     !(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_MTU))
 957                         ip->ip_off |= IP_DF;
 958
 959                 error = ip_output(m, inp->inp_options, &inp->inp_route,
 960                                   (so->so_options & SO_DONTROUTE), NULL, inp);
 961         }
 962         if (error) {
 963
 964                 /*
 965                  * We know that the packet was lost, so back out the
 966                  * sequence number advance, if any.
 967                  */
 968                 if (!(tp->t_flags & TF_FORCE) ||
 969                     !callout_active(tp->tt_persist)) {
 970                         /*
 971                          * No need to check for TH_FIN here because
 972                          * the TF_SENTFIN flag handles that case.
 973                          */
 974                         if (!(flags & TH_SYN))
 975                                 tp->snd_nxt -= len;
 976                 }
 977
 978 out:
 979                 if (error == ENOBUFS) {
 980                         /*
 981                          * If we can't send, make sure there is something
 982                          * to get us going again later.  Persist state
 983                          * is not necessarily right, but it is close enough.
 984                          */
 985                         if (!callout_active(tp->tt_rexmt) &&
 986                             !callout_active(tp->tt_persist)) {
 987                                 tp->t_rxtshift = 0;
 988                                 tcp_setpersist(tp);
 989                         }
 990                         tcp_quench(inp, 0);
 991                         return (0);
 992                 }
 993                 if (error == EMSGSIZE) {
 994                         /*
 995                          * ip_output() will have already fixed the route
 996                          * for us.  tcp_mtudisc() will, as its last action,
 997                          * initiate retransmission, so it is important to
 998                          * not do so here.
 999                          */
1000                         tcp_mtudisc(inp, 0);
1001                         return 0;
1002                 }
1003                 if ((error == EHOSTUNREACH || error == ENETDOWN) &&
1004                     TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
1005                         tp->t_softerror = error;
1006                         return (0);
1007                 }
1008                 return (error);
1009         }
1010         tcpstat.tcps_sndtotal++;
1011
1012         /*
1013          * Data sent (as far as we can tell).
1014          * If this advertises a larger window than any other segment,
1015          * then remember the size of the advertised window.
1016          * Any pending ACK has now been sent.
1017          */
1018         if (recvwin > 0 && SEQ_GT(tp->rcv_nxt + recvwin, tp->rcv_adv))
1019                 tp->rcv_adv = tp->rcv_nxt + recvwin;
1020         tp->last_ack_sent = tp->rcv_nxt;
1021         tp->t_flags &= ~TF_ACKNOW;
1022         if (tcp_delack_enabled)
1023                 callout_stop(tp->tt_delack);
1024         if (sendalot)
1025                 goto again;
1026         return (0);
1027 }
1028
1029 void
1030 tcp_setpersist(tp)
1031         struct tcpcb *tp;
1032 {
1033         int t = ((tp->t_srtt >> 2) + tp->t_rttvar) >> 1;
1034         int tt;
1035
1036         if (callout_active(tp->tt_rexmt))
1037                 panic("tcp_setpersist: retransmit pending");
1038         /*
1039          * Start/restart persistance timer.
1040          */
1041         TCPT_RANGESET(tt, t * tcp_backoff[tp->t_rxtshift], TCPTV_PERSMIN,
1042                       TCPTV_PERSMAX);
1043         callout_reset(tp->tt_persist, tt, tcp_timer_persist, tp);
1044         if (tp->t_rxtshift < TCP_MAXRXTSHIFT)
1045                 tp->t_rxtshift++;
1046 }