sys/netinet/tcp_output.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993, 1995
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  14  *    must display the following acknowledgement:
  15  *      This product includes software developed by the University of
  16  *      California, Berkeley and its contributors.
  17  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  19  *    without specific prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  31  * SUCH DAMAGE.
  32  *
  33  *      @(#)tcp_output.c        8.4 (Berkeley) 5/24/95
  34  * $FreeBSD: src/sys/netinet/tcp_output.c,v 1.39.2.20 2003/01/29 22:45:36 hsu Exp $
  35  * $DragonFly: src/sys/netinet/tcp_output.c,v 1.9 2004/02/14 21:12:39 dillon Exp $
  36  */
  37
  38 #include "opt_inet6.h"
  39 #include "opt_ipsec.h"
  40 #include "opt_tcpdebug.h"
  41
  42 #include <sys/param.h>
  43 #include <sys/systm.h>
  44 #include <sys/kernel.h>
  45 #include <sys/sysctl.h>
  46 #include <sys/mbuf.h>
  47 #include <sys/domain.h>
  48 #include <sys/protosw.h>
  49 #include <sys/socket.h>
  50 #include <sys/socketvar.h>
  51 #include <sys/in_cksum.h>
  52
  53 #include <net/route.h>
  54
  55 #include <netinet/in.h>
  56 #include <netinet/in_systm.h>
  57 #include <netinet/ip.h>
  58 #include <netinet/in_pcb.h>
  59 #include <netinet/ip_var.h>
  60 #include <netinet6/in6_pcb.h>
  61 #include <netinet/ip6.h>
  62 #include <netinet6/ip6_var.h>
  63 #include <netinet/tcp.h>
  64 #define TCPOUTFLAGS
  65 #include <netinet/tcp_fsm.h>
  66 #include <netinet/tcp_seq.h>
  67 #include <netinet/tcp_timer.h>
  68 #include <netinet/tcp_var.h>
  69 #include <netinet/tcpip.h>
  70 #ifdef TCPDEBUG
  71 #include <netinet/tcp_debug.h>
  72 #endif
  73
  74 #ifdef IPSEC
  75 #include <netinet6/ipsec.h>
  76 #endif /*IPSEC*/
  77
  78 #ifdef FAST_IPSEC
  79 #include <netipsec/ipsec.h>
  80 #define IPSEC
  81 #endif /*FAST_IPSEC*/
  82
  83 #ifdef notyet
  84 extern struct mbuf *m_copypack();
  85 #endif
  86
  87 int path_mtu_discovery = 1;
  88 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, path_mtu_discovery, CTLFLAG_RW,
  89         &path_mtu_discovery, 1, "Enable Path MTU Discovery");
  90
  91 int ss_fltsz = 1;
  92 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, slowstart_flightsize, CTLFLAG_RW,
  93         &ss_fltsz, 1, "Slow start flight size");
  94
  95 int ss_fltsz_local = 4;
  96 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, local_slowstart_flightsize, CTLFLAG_RW,
  97         &ss_fltsz_local, 1, "Slow start flight size for local networks");
  98
  99 int     tcp_do_newreno = 1;
 100 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, newreno, CTLFLAG_RW, &tcp_do_newreno,
 101         0, "Enable NewReno Algorithms");
 102
 103 /*
 104  * Tcp output routine: figure out what should be sent and send it.
 105  */
 106 int
 107 tcp_output(tp)
 108         struct tcpcb *tp;
 109 {
 110         struct inpcb * const inp = tp->t_inpcb;
 111         struct socket *so = inp->inp_socket;
 112         long len, recvwin, sendwin;
 113         int off, flags, error;
 114         struct mbuf *m;
 115         struct ip *ip = NULL;
 116         struct ipovly *ipov = NULL;
 117         struct tcphdr *th;
 118         u_char opt[TCP_MAXOLEN];
 119         unsigned ipoptlen, optlen, hdrlen;
 120         int idle, sendalot;
 121         struct ip6_hdr *ip6 = NULL;
 122 #ifdef INET6
 123         const boolean_t isipv6 = (inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 124 #else
 125         const boolean_t isipv6 = FALSE;
 126 #endif
 127         struct rmxp_tao *taop;
 128
 129         /*
 130          * Determine length of data that should be transmitted,
 131          * and flags that will be used.
 132          * If there is some data or critical controls (SYN, RST)
 133          * to send, then transmit; otherwise, investigate further.
 134          */
 135         if ((tp->snd_max == tp->snd_una) &&
 136             (ticks - tp->t_rcvtime) >= tp->t_rxtcur) {
 137                 /*
 138                  * We have been idle for "a while" and no acks are
 139                  * expected to clock out any data we send --
 140                  * slow start to get ack "clock" running again.
 141                  *
 142                  * Set the slow-start flight size depending on whether
 143                  * this is a local network or not.
 144                  */
 145                 if ((isipv6 && in6_localaddr(&inp->in6p_faddr)) ||
 146                     (!isipv6 && in_localaddr(inp->inp_faddr)))
 147                         tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg * ss_fltsz_local;
 148                 else
 149                         tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg * ss_fltsz;
 150         }
 151         idle = (tp->t_flags & TF_LASTIDLE) || (tp->snd_max == tp->snd_una);
 152         if (idle && (tp->t_flags & TF_MORETOCOME))
 153                 tp->t_flags |= TF_LASTIDLE;
 154         else
 155                 tp->t_flags &= ~TF_LASTIDLE;
 156 again:
 157         sendalot = 0;
 158         off = tp->snd_nxt - tp->snd_una;
 159         sendwin = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd);
 160         sendwin = min(sendwin, tp->snd_bwnd);
 161
 162         flags = tcp_outflags[tp->t_state];
 163         /*
 164          * Get standard flags, and add SYN or FIN if requested by 'hidden'
 165          * state flags.
 166          */
 167         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 168                 flags |= TH_FIN;
 169         if (tp->t_flags & TF_NEEDSYN)
 170                 flags |= TH_SYN;
 171
 172         /*
 173          * If in persist timeout with window of 0, send 1 byte.
 174          * Otherwise, if window is small but nonzero
 175          * and timer expired, we will send what we can
 176          * and go to transmit state.
 177          */
 178         if (tp->t_force) {
 179                 if (sendwin == 0) {
 180                         /*
 181                          * If we still have some data to send, then
 182                          * clear the FIN bit.  Usually this would
 183                          * happen below when it realizes that we
 184                          * aren't sending all the data.  However,
 185                          * if we have exactly 1 byte of unsent data,
 186                          * then it won't clear the FIN bit below,
 187                          * and if we are in persist state, we wind
 188                          * up sending the packet without recording
 189                          * that we sent the FIN bit.
 190                          *
 191                          * We can't just blindly clear the FIN bit,
 192                          * because if we don't have any more data
 193                          * to send then the probe will be the FIN
 194                          * itself.
 195                          */
 196                         if (off < so->so_snd.sb_cc)
 197                                 flags &= ~TH_FIN;
 198                         sendwin = 1;
 199                 } else {
 200                         callout_stop(tp->tt_persist);
 201                         tp->t_rxtshift = 0;
 202                 }
 203         }
 204
 205         /*
 206          * If snd_nxt == snd_max and we have transmitted a FIN, the
 207          * offset will be > 0 even if so_snd.sb_cc is 0, resulting in
 208          * a negative length.  This can also occur when TCP opens up
 209          * its congestion window while receiving additional duplicate
 210          * acks after fast-retransmit because TCP will reset snd_nxt
 211          * to snd_max after the fast-retransmit.
 212          *
 213          * In the normal retransmit-FIN-only case, however, snd_nxt will
 214          * be set to snd_una, the offset will be 0, and the length may
 215          * wind up 0.
 216          */
 217         len = (long)ulmin(so->so_snd.sb_cc, sendwin) - off;
 218
 219         /*
 220          * Lop off SYN bit if it has already been sent.  However, if this
 221          * is SYN-SENT state and if segment contains data and if we don't
 222          * know that foreign host supports TAO, suppress sending segment.
 223          */
 224         if ((flags & TH_SYN) && SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_una)) {
 225                 flags &= ~TH_SYN;
 226                 off--, len++;
 227                 if (len > 0 && tp->t_state == TCPS_SYN_SENT &&
 228                     ((taop = tcp_gettaocache(&inp->inp_inc)) == NULL ||
 229                      taop->tao_ccsent == 0))
 230                         return 0;
 231         }
 232
 233         /*
 234          * Be careful not to send data and/or FIN on SYN segments
 235          * in cases when no CC option will be sent.
 236          * This measure is needed to prevent interoperability problems
 237          * with not fully conformant TCP implementations.
 238          */
 239         if ((flags & TH_SYN) &&
 240             ((tp->t_flags & TF_NOOPT) || !(tp->t_flags & TF_REQ_CC) ||
 241              ((flags & TH_ACK) && !(tp->t_flags & TF_RCVD_CC)))) {
 242                 len = 0;
 243                 flags &= ~TH_FIN;
 244         }
 245
 246         if (len < 0) {
 247                 /*
 248                  * If FIN has been sent but not acked,
 249                  * but we haven't been called to retransmit,
 250                  * len will be < 0.  Otherwise, window shrank
 251                  * after we sent into it.  If window shrank to 0,
 252                  * cancel pending retransmit, pull snd_nxt back
 253                  * to (closed) window, and set the persist timer
 254                  * if it isn't already going.  If the window didn't
 255                  * close completely, just wait for an ACK.
 256                  */
 257                 len = 0;
 258                 if (sendwin == 0) {
 259                         callout_stop(tp->tt_rexmt);
 260                         tp->t_rxtshift = 0;
 261                         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
 262                         if (!callout_active(tp->tt_persist))
 263                                 tcp_setpersist(tp);
 264                 }
 265         }
 266
 267         /*
 268          * len will be >= 0 after this point.  Truncate to the maximum
 269          * segment length and ensure that FIN is removed if the length
 270          * no longer contains the last data byte.
 271          */
 272         if (len > tp->t_maxseg) {
 273                 len = tp->t_maxseg;
 274                 sendalot = 1;
 275         }
 276         if (SEQ_LT(tp->snd_nxt + len, tp->snd_una + so->so_snd.sb_cc))
 277                 flags &= ~TH_FIN;
 278
 279         recvwin = sbspace(&so->so_rcv);
 280
 281         /*
 282          * Sender silly window avoidance.   We transmit under the following
 283          * conditions when len is non-zero:
 284          *
 285          *      - We have a full segment
 286          *      - This is the last buffer in a write()/send() and we are
 287          *        either idle or running NODELAY
 288          *      - we've timed out (e.g. persist timer)
 289          *      - we have more then 1/2 the maximum send window's worth of
 290          *        data (receiver may be limited the window size)
 291          *      - we need to retransmit
 292          */
 293         if (len) {
 294                 if (len == tp->t_maxseg)
 295                         goto send;
 296                 /*
 297                  * NOTE! on localhost connections an 'ack' from the remote
 298                  * end may occur synchronously with the output and cause
 299                  * us to flush a buffer queued with moretocome.  XXX
 300                  *
 301                  * note: the len + off check is almost certainly unnecessary.
 302                  */
 303                 if (!(tp->t_flags & TF_MORETOCOME) &&   /* normal case */
 304                     (idle || (tp->t_flags & TF_NODELAY)) &&
 305                     len + off >= so->so_snd.sb_cc &&
 306                     !(tp->t_flags & TF_NOPUSH)) {
 307                         goto send;
 308                 }
 309                 if (tp->t_force)                        /* typ. timeout case */
 310                         goto send;
 311                 if (len >= tp->max_sndwnd / 2 && tp->max_sndwnd > 0)
 312                         goto send;
 313                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))   /* retransmit case */
 314                         goto send;
 315         }
 316
 317         /*
 318          * Compare available window to amount of window
 319          * known to peer (as advertised window less
 320          * next expected input).  If the difference is at least two
 321          * max size segments, or at least 50% of the maximum possible
 322          * window, then want to send a window update to peer.
 323          */
 324         if (recvwin > 0) {
 325                 /*
 326                  * "adv" is the amount we can increase the window,
 327                  * taking into account that we are limited by
 328                  * TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale.
 329                  */
 330                 long adv = min(recvwin, (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale) -
 331                         (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
 332
 333                 if (adv >= (long) (2 * tp->t_maxseg))
 334                         goto send;
 335                 if (2 * adv >= (long) so->so_rcv.sb_hiwat)
 336                         goto send;
 337         }
 338
 339         /*
 340          * Send if we owe the peer an ACK, RST, SYN, or urgent data.  ACKNOW
 341          * is also a catch-all for the retransmit timer timeout case.
 342          */
 343         if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 344                 goto send;
 345         if ((flags & TH_RST) ||
 346             ((flags & TH_SYN) && !(tp->t_flags & TF_NEEDSYN)))
 347                 goto send;
 348         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
 349                 goto send;
 350         /*
 351          * If our state indicates that FIN should be sent
 352          * and we have not yet done so, then we need to send.
 353          */
 354         if (flags & TH_FIN &&
 355             (!(tp->t_flags & TF_SENTFIN) || tp->snd_nxt == tp->snd_una))
 356                 goto send;
 357
 358         /*
 359          * TCP window updates are not reliable, rather a polling protocol
 360          * using ``persist'' packets is used to insure receipt of window
 361          * updates.  The three ``states'' for the output side are:
 362          *      idle                    not doing retransmits or persists
 363          *      persisting              to move a small or zero window
 364          *      (re)transmitting        and thereby not persisting
 365          *
 366          * callout_active(tp->tt_persist)
 367          *      is true when we are in persist state.
 368          * tp->t_force
 369          *      is set when we are called to send a persist packet.
 370          * callout_active(tp->tt_rexmt)
 371          *      is set when we are retransmitting
 372          * The output side is idle when both timers are zero.
 373          *
 374          * If send window is too small, there is data to transmit, and no
 375          * retransmit or persist is pending, then go to persist state.
 376          * If nothing happens soon, send when timer expires:
 377          * if window is nonzero, transmit what we can,
 378          * otherwise force out a byte.
 379          */
 380         if (so->so_snd.sb_cc && !callout_active(tp->tt_rexmt) &&
 381             !callout_active(tp->tt_persist)) {
 382                 tp->t_rxtshift = 0;
 383                 tcp_setpersist(tp);
 384         }
 385
 386         /*
 387          * No reason to send a segment, just return.
 388          */
 389         return (0);
 390
 391 send:
 392         /*
 393          * Before ESTABLISHED, force sending of initial options
 394          * unless TCP set not to do any options.
 395          * NOTE: we assume that the IP/TCP header plus TCP options
 396          * always fit in a single mbuf, leaving room for a maximum
 397          * link header, i.e.
 398          *      max_linkhdr + sizeof (struct tcpiphdr) + optlen <= MCLBYTES
 399          */
 400         optlen = 0;
 401         if (isipv6)
 402                 hdrlen = sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct tcphdr);
 403         else
 404                 hdrlen = sizeof (struct tcpiphdr);
 405         if (flags & TH_SYN) {
 406                 tp->snd_nxt = tp->iss;
 407                 if (!(tp->t_flags & TF_NOOPT)) {
 408                         u_short mss;
 409
 410                         opt[0] = TCPOPT_MAXSEG;
 411                         opt[1] = TCPOLEN_MAXSEG;
 412                         mss = htons((u_short) tcp_mssopt(tp));
 413                         (void)memcpy(opt + 2, &mss, sizeof(mss));
 414                         optlen = TCPOLEN_MAXSEG;
 415
 416                         if ((tp->t_flags & TF_REQ_SCALE) &&
 417                             (!(flags & TH_ACK) ||
 418                              (tp->t_flags & TF_RCVD_SCALE))) {
 419                                 *((u_int32_t *)(opt + optlen)) = htonl(
 420                                         TCPOPT_NOP << 24 |
 421                                         TCPOPT_WINDOW << 16 |
 422                                         TCPOLEN_WINDOW << 8 |
 423                                         tp->request_r_scale);
 424                                 optlen += 4;
 425                         }
 426                 }
 427         }
 428
 429         /*
 430          * Send a timestamp and echo-reply if this is a SYN and our side
 431          * wants to use timestamps (TF_REQ_TSTMP is set) or both our side
 432          * and our peer have sent timestamps in our SYN's.
 433          */
 434         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP|TF_NOOPT)) == TF_REQ_TSTMP &&
 435             !(flags & TH_RST) &&
 436             (!(flags & TH_ACK) || (tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP))) {
 437                 u_int32_t *lp = (u_int32_t *)(opt + optlen);
 438
 439                 /* Form timestamp option as shown in appendix A of RFC 1323. */
 440                 *lp++ = htonl(TCPOPT_TSTAMP_HDR);
 441                 *lp++ = htonl(ticks);
 442                 *lp   = htonl(tp->ts_recent);
 443                 optlen += TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
 444         }
 445
 446         /*
 447          * Send `CC-family' options if our side wants to use them (TF_REQ_CC),
 448          * options are allowed (!TF_NOOPT) and it's not a RST.
 449          */
 450         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_CC|TF_NOOPT)) == TF_REQ_CC &&
 451              !(flags & TH_RST)) {
 452                 switch (flags & (TH_SYN|TH_ACK)) {
 453                 /*
 454                  * This is a normal ACK, send CC if we received CC before
 455                  * from our peer.
 456                  */
 457                 case TH_ACK:
 458                         if (!(tp->t_flags & TF_RCVD_CC))
 459                                 break;
 460                         /*FALLTHROUGH*/
 461
 462                 /*
 463                  * We can only get here in T/TCP's SYN_SENT* state, when
 464                  * we're a sending a non-SYN segment without waiting for
 465                  * the ACK of our SYN.  A check above assures that we only
 466                  * do this if our peer understands T/TCP.
 467                  */
 468                 case 0:
 469                         opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 470                         opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 471                         opt[optlen++] = TCPOPT_CC;
 472                         opt[optlen++] = TCPOLEN_CC;
 473                         *(u_int32_t *)&opt[optlen] = htonl(tp->cc_send);
 474
 475                         optlen += 4;
 476                         break;
 477
 478                 /*
 479                  * This is our initial SYN, check whether we have to use
 480                  * CC or CC.new.
 481                  */
 482                 case TH_SYN:
 483                         opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 484                         opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 485                         opt[optlen++] = tp->t_flags & TF_SENDCCNEW ?
 486                                                 TCPOPT_CCNEW : TCPOPT_CC;
 487                         opt[optlen++] = TCPOLEN_CC;
 488                         *(u_int32_t *)&opt[optlen] = htonl(tp->cc_send);
 489                         optlen += 4;
 490                         break;
 491
 492                 /*
 493                  * This is a SYN,ACK; send CC and CC.echo if we received
 494                  * CC from our peer.
 495                  */
 496                 case (TH_SYN|TH_ACK):
 497                         if (tp->t_flags & TF_RCVD_CC) {
 498                                 opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 499                                 opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 500                                 opt[optlen++] = TCPOPT_CC;
 501                                 opt[optlen++] = TCPOLEN_CC;
 502                                 *(u_int32_t *)&opt[optlen] =
 503                                         htonl(tp->cc_send);
 504                                 optlen += 4;
 505                                 opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 506                                 opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 507                                 opt[optlen++] = TCPOPT_CCECHO;
 508                                 opt[optlen++] = TCPOLEN_CC;
 509                                 *(u_int32_t *)&opt[optlen] =
 510                                         htonl(tp->cc_recv);
 511                                 optlen += 4;
 512                         }
 513                         break;
 514                 }
 515         }
 516
 517         hdrlen += optlen;
 518
 519         if (isipv6)
 520                 ipoptlen = ip6_optlen(inp);
 521         else {
 522                 if (inp->inp_options) {
 523                         ipoptlen = inp->inp_options->m_len -
 524                             offsetof(struct ipoption, ipopt_list);
 525                 } else {
 526                         ipoptlen = 0;
 527                 }
 528         }
 529 #ifdef IPSEC
 530         ipoptlen += ipsec_hdrsiz_tcp(tp);
 531 #endif
 532
 533         /*
 534          * Adjust data length if insertion of options will
 535          * bump the packet length beyond the t_maxopd length.
 536          * Clear the FIN bit because we cut off the tail of
 537          * the segment.
 538          */
 539         if (len + optlen + ipoptlen > tp->t_maxopd) {
 540                 /*
 541                  * If there is still more to send, don't close the connection.
 542                  */
 543                 flags &= ~TH_FIN;
 544                 len = tp->t_maxopd - optlen - ipoptlen;
 545                 sendalot = 1;
 546         }
 547
 548 #ifdef INET6
 549         KASSERT(max_linkhdr + hdrlen <= MCLBYTES, ("tcphdr too big"));
 550 #else
 551         KASSERT(max_linkhdr + hdrlen <= MHLEN, ("tcphdr too big"));
 552 #endif
 553
 554         /*
 555          * Grab a header mbuf, attaching a copy of data to
 556          * be transmitted, and initialize the header from
 557          * the template for sends on this connection.
 558          */
 559         if (len) {
 560                 if (tp->t_force && len == 1)
 561                         tcpstat.tcps_sndprobe++;
 562                 else if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max)) {
 563                         tcpstat.tcps_sndrexmitpack++;
 564                         tcpstat.tcps_sndrexmitbyte += len;
 565                 } else {
 566                         tcpstat.tcps_sndpack++;
 567                         tcpstat.tcps_sndbyte += len;
 568                 }
 569 #ifdef notyet
 570                 if ((m = m_copypack(so->so_snd.sb_mb, off,
 571                     (int)len, max_linkhdr + hdrlen)) == 0) {
 572                         error = ENOBUFS;
 573                         goto out;
 574                 }
 575                 /*
 576                  * m_copypack left space for our hdr; use it.
 577                  */
 578                 m->m_len += hdrlen;
 579                 m->m_data -= hdrlen;
 580 #else
 581                 MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_HEADER);
 582                 if (m == NULL) {
 583                         error = ENOBUFS;
 584                         goto out;
 585                 }
 586 #ifdef INET6
 587                 if (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr) {
 588                         MCLGET(m, M_DONTWAIT);
 589                         if (!(m->m_flags & M_EXT)) {
 590                                 m_freem(m);
 591                                 error = ENOBUFS;
 592                                 goto out;
 593                         }
 594                 }
 595 #endif
 596                 m->m_data += max_linkhdr;
 597                 m->m_len = hdrlen;
 598                 if (len <= MHLEN - hdrlen - max_linkhdr) {
 599                         m_copydata(so->so_snd.sb_mb, off, (int) len,
 600                             mtod(m, caddr_t) + hdrlen);
 601                         m->m_len += len;
 602                 } else {
 603                         m->m_next = m_copy(so->so_snd.sb_mb, off, (int) len);
 604                         if (m->m_next == 0) {
 605                                 (void) m_free(m);
 606                                 error = ENOBUFS;
 607                                 goto out;
 608                         }
 609                 }
 610 #endif
 611                 /*
 612                  * If we're sending everything we've got, set PUSH.
 613                  * (This will keep happy those implementations which only
 614                  * give data to the user when a buffer fills or
 615                  * a PUSH comes in.)
 616                  */
 617                 if (off + len == so->so_snd.sb_cc)
 618                         flags |= TH_PUSH;
 619         } else {
 620                 if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 621                         tcpstat.tcps_sndacks++;
 622                 else if (flags & (TH_SYN|TH_FIN|TH_RST))
 623                         tcpstat.tcps_sndctrl++;
 624                 else if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
 625                         tcpstat.tcps_sndurg++;
 626                 else
 627                         tcpstat.tcps_sndwinup++;
 628
 629                 MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_HEADER);
 630                 if (m == NULL) {
 631                         error = ENOBUFS;
 632                         goto out;
 633                 }
 634                 if (isipv6 &&
 635                     (hdrlen + max_linkhdr > MHLEN) && hdrlen <= MHLEN)
 636                         MH_ALIGN(m, hdrlen);
 637                 else
 638                         m->m_data += max_linkhdr;
 639                 m->m_len = hdrlen;
 640         }
 641         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *)0;
 642         if (isipv6) {
 643                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 644                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 645                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
 646         } else {
 647                 ip = mtod(m, struct ip *);
 648                 ipov = (struct ipovly *)ip;
 649                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 650                 /* this picks up the pseudo header (w/o the length) */
 651                 tcp_fillheaders(tp, ip, th);
 652         }
 653
 654         /*
 655          * Fill in fields, remembering maximum advertised
 656          * window for use in delaying messages about window sizes.
 657          * If resending a FIN, be sure not to use a new sequence number.
 658          */
 659         if (flags & TH_FIN && tp->t_flags & TF_SENTFIN &&
 660             tp->snd_nxt == tp->snd_max)
 661                 tp->snd_nxt--;
 662         /*
 663          * If we are doing retransmissions, then snd_nxt will
 664          * not reflect the first unsent octet.  For ACK only
 665          * packets, we do not want the sequence number of the
 666          * retransmitted packet, we want the sequence number
 667          * of the next unsent octet.  So, if there is no data
 668          * (and no SYN or FIN), use snd_max instead of snd_nxt
 669          * when filling in ti_seq.  But if we are in persist
 670          * state, snd_max might reflect one byte beyond the
 671          * right edge of the window, so use snd_nxt in that
 672          * case, since we know we aren't doing a retransmission.
 673          * (retransmit and persist are mutually exclusive...)
 674          */
 675         if (len || (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) || callout_active(tp->tt_persist))
 676                 th->th_seq = htonl(tp->snd_nxt);
 677         else
 678                 th->th_seq = htonl(tp->snd_max);
 679         th->th_ack = htonl(tp->rcv_nxt);
 680         if (optlen) {
 681                 bcopy(opt, th + 1, optlen);
 682                 th->th_off = (sizeof (struct tcphdr) + optlen) >> 2;
 683         }
 684         th->th_flags = flags;
 685         /*
 686          * Calculate receive window.  Don't shrink window,
 687          * but avoid silly window syndrome.
 688          */
 689         if (recvwin < (long)(so->so_rcv.sb_hiwat / 4) &&
 690             recvwin < (long)tp->t_maxseg)
 691                 recvwin = 0;
 692         if (recvwin < (long)(tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt))
 693                 recvwin = (long)(tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
 694         if (recvwin > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
 695                 recvwin = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
 696         th->th_win = htons((u_short) (recvwin>>tp->rcv_scale));
 697
 698         /*
 699          * Adjust the RXWIN0SENT flag - indicate that we have advertised
 700          * a 0 window.  This may cause the remote transmitter to stall.  This
 701          * flag tells soreceive() to disable delayed acknowledgements when
 702          * draining the buffer.  This can occur if the receiver is attempting
 703          * to read more data then can be buffered prior to transmitting on
 704          * the connection.
 705          */
 706         if (recvwin == 0)
 707                 tp->t_flags |= TF_RXWIN0SENT;
 708         else
 709                 tp->t_flags &= ~TF_RXWIN0SENT;
 710
 711         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_nxt)) {
 712                 th->th_urp = htons((u_short)(tp->snd_up - tp->snd_nxt));
 713                 th->th_flags |= TH_URG;
 714         } else
 715                 /*
 716                  * If no urgent pointer to send, then we pull
 717                  * the urgent pointer to the left edge of the send window
 718                  * so that it doesn't drift into the send window on sequence
 719                  * number wraparound.
 720                  */
 721                 tp->snd_up = tp->snd_una;               /* drag it along */
 722
 723         /*
 724          * Put TCP length in extended header, and then
 725          * checksum extended header and data.
 726          */
 727         m->m_pkthdr.len = hdrlen + len; /* in6_cksum() need this */
 728         if (isipv6) {
 729                 /*
 730                  * ip6_plen is not need to be filled now, and will be filled
 731                  * in ip6_output.
 732                  */
 733                 th->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP, sizeof(struct ip6_hdr),
 734                                        sizeof(struct tcphdr) + optlen + len);
 735         } else {
 736                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
 737                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
 738                 if (len + optlen)
 739                         th->th_sum = in_addword(th->th_sum,
 740                                                 htons((u_short)(optlen + len)));
 741
 742                 /* IP version must be set here for ipv4/ipv6 checking later */
 743                 KASSERT(ip->ip_v == IPVERSION,
 744                     ("%s: IP version incorrect: %d", __func__, ip->ip_v));
 745         }
 746
 747         /*
 748          * In transmit state, time the transmission and arrange for
 749          * the retransmit.  In persist state, just set snd_max.
 750          */
 751         if (tp->t_force == 0 || !callout_active(tp->tt_persist)) {
 752                 tcp_seq startseq = tp->snd_nxt;
 753
 754                 /*
 755                  * Advance snd_nxt over sequence space of this segment.
 756                  */
 757                 if (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) {
 758                         if (flags & TH_SYN)
 759                                 tp->snd_nxt++;
 760                         if (flags & TH_FIN) {
 761                                 tp->snd_nxt++;
 762                                 tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
 763                         }
 764                 }
 765                 tp->snd_nxt += len;
 766                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_max)) {
 767                         tp->snd_max = tp->snd_nxt;
 768                         /*
 769                          * Time this transmission if not a retransmission and
 770                          * not currently timing anything.
 771                          */
 772                         if (tp->t_rtttime == 0) {
 773                                 tp->t_rtttime = ticks;
 774                                 tp->t_rtseq = startseq;
 775                                 tcpstat.tcps_segstimed++;
 776                         }
 777                 }
 778
 779                 /*
 780                  * Set retransmit timer if not currently set,
 781                  * and not doing a pure ack or a keep-alive probe.
 782                  * Initial value for retransmit timer is smoothed
 783                  * round-trip time + 2 * round-trip time variance.
 784                  * Initialize shift counter which is used for backoff
 785                  * of retransmit time.
 786                  */
 787                 if (!callout_active(tp->tt_rexmt) &&
 788                     tp->snd_nxt != tp->snd_una) {
 789                         if (callout_active(tp->tt_persist)) {
 790                                 callout_stop(tp->tt_persist);
 791                                 tp->t_rxtshift = 0;
 792                         }
 793                         callout_reset(tp->tt_rexmt, tp->t_rxtcur,
 794                                       tcp_timer_rexmt, tp);
 795                 }
 796         } else {
 797                 /*
 798                  * Persist case, update snd_max but since we are in
 799                  * persist mode (no window) we do not update snd_nxt.
 800                  */
 801                 int xlen = len;
 802                 if (flags & TH_SYN)
 803                         ++xlen;
 804                 if (flags & TH_FIN) {
 805                         ++xlen;
 806                         tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
 807                 }
 808                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt + xlen, tp->snd_max))
 809                         tp->snd_max = tp->snd_nxt + xlen;
 810         }
 811
 812 #ifdef TCPDEBUG
 813         /*
 814          * Trace.
 815          */
 816         if (so->so_options & SO_DEBUG)
 817                 tcp_trace(TA_OUTPUT, tp->t_state, tp, mtod(m, void *), th, 0);
 818 #endif
 819
 820         /*
 821          * Fill in IP length and desired time to live and
 822          * send to IP level.  There should be a better way
 823          * to handle ttl and tos; we could keep them in
 824          * the template, but need a way to checksum without them.
 825          */
 826         /*
 827          * m->m_pkthdr.len should have been set before cksum calcuration,
 828          * because in6_cksum() need it.
 829          */
 830         if (isipv6) {
 831                 /*
 832                  * we separately set hoplimit for every segment, since the
 833                  * user might want to change the value via setsockopt.
 834                  * Also, desired default hop limit might be changed via
 835                  * Neighbor Discovery.
 836                  */
 837                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(inp,
 838                     (inp->in6p_route.ro_rt ?
 839                      inp->in6p_route.ro_rt->rt_ifp : NULL));
 840
 841                 /* TODO: IPv6 IP6TOS_ECT bit on */
 842                 error = ip6_output(m, inp->in6p_outputopts, &inp->in6p_route,
 843                     (so->so_options & SO_DONTROUTE), NULL, NULL, inp);
 844         } else {
 845                 struct rtentry *rt;
 846                 ip->ip_len = m->m_pkthdr.len;
 847 #ifdef INET6
 848                 if (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6))
 849                         ip->ip_ttl = in6_selecthlim(inp,
 850                             (inp->in6p_route.ro_rt ?
 851                              inp->in6p_route.ro_rt->rt_ifp : NULL));
 852                 else
 853 #endif
 854                         ip->ip_ttl = inp->inp_ip_ttl;   /* XXX */
 855
 856                 ip->ip_tos = inp->inp_ip_tos;   /* XXX */
 857                 /*
 858                  * See if we should do MTU discovery.
 859                  * We do it only if the following are true:
 860                  *      1) we have a valid route to the destination
 861                  *      2) the MTU is not locked (if it is,
 862                  *         then discovery has been disabled)
 863                  */
 864                 if (path_mtu_discovery &&
 865                     (rt = inp->inp_route.ro_rt) && (rt->rt_flags & RTF_UP) &&
 866                     !(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_MTU))
 867                         ip->ip_off |= IP_DF;
 868
 869                 error = ip_output(m, inp->inp_options, &inp->inp_route,
 870                     (so->so_options & SO_DONTROUTE), NULL, inp);
 871         }
 872         if (error) {
 873
 874                 /*
 875                  * We know that the packet was lost, so back out the
 876                  * sequence number advance, if any.
 877                  */
 878                 if (tp->t_force == 0 || !callout_active(tp->tt_persist)) {
 879                         /*
 880                          * No need to check for TH_FIN here because
 881                          * the TF_SENTFIN flag handles that case.
 882                          */
 883                         if (!(flags & TH_SYN))
 884                                 tp->snd_nxt -= len;
 885                 }
 886
 887 out:
 888                 if (error == ENOBUFS) {
 889                         /*
 890                          * If we can't send, make sure there is something
 891                          * to get us going again later.  Persist state
 892                          * is not necessarily right, but it is close enough.
 893                          */
 894                         if (!callout_active(tp->tt_rexmt) &&
 895                             !callout_active(tp->tt_persist)) {
 896                                 tp->t_rxtshift = 0;
 897                                 tcp_setpersist(tp);
 898                         }
 899                         tcp_quench(inp, 0);
 900                         return (0);
 901                 }
 902                 if (error == EMSGSIZE) {
 903                         /*
 904                          * ip_output() will have already fixed the route
 905                          * for us.  tcp_mtudisc() will, as its last action,
 906                          * initiate retransmission, so it is important to
 907                          * not do so here.
 908                          */
 909                         tcp_mtudisc(inp, 0);
 910                         return 0;
 911                 }
 912                 if ((error == EHOSTUNREACH || error == ENETDOWN) &&
 913                     TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
 914                         tp->t_softerror = error;
 915                         return (0);
 916                 }
 917                 return (error);
 918         }
 919         tcpstat.tcps_sndtotal++;
 920
 921         /*
 922          * Data sent (as far as we can tell).
 923          * If this advertises a larger window than any other segment,
 924          * then remember the size of the advertised window.
 925          * Any pending ACK has now been sent.
 926          */
 927         if (recvwin > 0 && SEQ_GT(tp->rcv_nxt + recvwin, tp->rcv_adv))
 928                 tp->rcv_adv = tp->rcv_nxt + recvwin;
 929         tp->last_ack_sent = tp->rcv_nxt;
 930         tp->t_flags &= ~TF_ACKNOW;
 931         if (tcp_delack_enabled)
 932                 callout_stop(tp->tt_delack);
 933         if (sendalot)
 934                 goto again;
 935         return (0);
 936 }
 937
 938 void
 939 tcp_setpersist(tp)
 940         struct tcpcb *tp;
 941 {
 942         int t = ((tp->t_srtt >> 2) + tp->t_rttvar) >> 1;
 943         int tt;
 944
 945         if (callout_active(tp->tt_rexmt))
 946                 panic("tcp_setpersist: retransmit pending");
 947         /*
 948          * Start/restart persistance timer.
 949          */
 950         TCPT_RANGESET(tt, t * tcp_backoff[tp->t_rxtshift],
 951                       TCPTV_PERSMIN, TCPTV_PERSMAX);
 952         callout_reset(tp->tt_persist, tt, tcp_timer_persist, tp);
 953         if (tp->t_rxtshift < TCP_MAXRXTSHIFT)
 954                 tp->t_rxtshift++;
 955 }