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 1.3 2003/07/26 21:00:04 rob 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
  52 #include <net/route.h>
  53
  54 #include <netinet/in.h>
  55 #include <netinet/in_systm.h>
  56 #include <netinet/ip.h>
  57 #include <netinet/in_pcb.h>
  58 #include <netinet/ip_var.h>
  59 #ifdef INET6
  60 #include <netinet6/in6_pcb.h>
  61 #include <netinet/ip6.h>
  62 #include <netinet6/ip6_var.h>
  63 #endif
  64 #include <netinet/tcp.h>
  65 #define TCPOUTFLAGS
  66 #include <netinet/tcp_fsm.h>
  67 #include <netinet/tcp_seq.h>
  68 #include <netinet/tcp_timer.h>
  69 #include <netinet/tcp_var.h>
  70 #include <netinet/tcpip.h>
  71 #ifdef TCPDEBUG
  72 #include <netinet/tcp_debug.h>
  73 #endif
  74
  75 #ifdef IPSEC
  76 #include <netinet6/ipsec.h>
  77 #endif /*IPSEC*/
  78
  79 #ifdef FAST_IPSEC
  80 #include <netipsec/ipsec.h>
  81 #define IPSEC
  82 #endif /*FAST_IPSEC*/
  83
  84 #include <machine/in_cksum.h>
  85
  86 #ifdef notyet
  87 extern struct mbuf *m_copypack();
  88 #endif
  89
  90 int path_mtu_discovery = 1;
  91 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, path_mtu_discovery, CTLFLAG_RW,
  92         &path_mtu_discovery, 1, "Enable Path MTU Discovery");
  93
  94 int ss_fltsz = 1;
  95 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, slowstart_flightsize, CTLFLAG_RW,
  96         &ss_fltsz, 1, "Slow start flight size");
  97
  98 int ss_fltsz_local = 4;
  99 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, local_slowstart_flightsize, CTLFLAG_RW,
 100         &ss_fltsz_local, 1, "Slow start flight size for local networks");
 101
 102 int     tcp_do_newreno = 1;
 103 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, newreno, CTLFLAG_RW, &tcp_do_newreno,
 104         0, "Enable NewReno Algorithms");
 105
 106 /*
 107  * Tcp output routine: figure out what should be sent and send it.
 108  */
 109 int
 110 tcp_output(tp)
 111         struct tcpcb *tp;
 112 {
 113         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
 114         long len, win;
 115         int off, flags, error;
 116         struct mbuf *m;
 117         struct ip *ip = NULL;
 118         struct ipovly *ipov = NULL;
 119 #ifdef INET6
 120         struct ip6_hdr *ip6 = NULL;
 121 #endif /* INET6 */
 122         struct tcphdr *th;
 123         u_char opt[TCP_MAXOLEN];
 124         unsigned ipoptlen, optlen, hdrlen;
 125         int idle, sendalot;
 126 #if 0
 127         int maxburst = TCP_MAXBURST;
 128 #endif
 129         struct rmxp_tao *taop;
 130 #ifdef INET6
 131         int isipv6;
 132 #endif
 133
 134 #ifdef INET6
 135         isipv6 = (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 136 #endif
 137
 138         /*
 139          * Determine length of data that should be transmitted,
 140          * and flags that will be used.
 141          * If there is some data or critical controls (SYN, RST)
 142          * to send, then transmit; otherwise, investigate further.
 143          */
 144         idle = (tp->t_flags & TF_LASTIDLE) || (tp->snd_max == tp->snd_una);
 145         if (idle && (ticks - tp->t_rcvtime) >= tp->t_rxtcur) {
 146                 /*
 147                  * We have been idle for "a while" and no acks are
 148                  * expected to clock out any data we send --
 149                  * slow start to get ack "clock" running again.
 150                  *
 151                  * Set the slow-start flight size depending on whether
 152                  * this is a local network or not.
 153                  */
 154                 if (
 155 #ifdef INET6
 156                     (isipv6 && in6_localaddr(&tp->t_inpcb->in6p_faddr)) ||
 157                     (!isipv6 &&
 158 #endif
 159                      in_localaddr(tp->t_inpcb->inp_faddr)
 160 #ifdef INET6
 161                      )
 162 #endif
 163                     )
 164                         tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg * ss_fltsz_local;
 165                 else
 166                         tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg * ss_fltsz;
 167         }
 168         tp->t_flags &= ~TF_LASTIDLE;
 169         if (idle) {
 170                 if (tp->t_flags & TF_MORETOCOME) {
 171                         tp->t_flags |= TF_LASTIDLE;
 172                         idle = 0;
 173                 }
 174         }
 175 again:
 176         sendalot = 0;
 177         off = tp->snd_nxt - tp->snd_una;
 178         win = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd);
 179         win = min(win, tp->snd_bwnd);
 180
 181         flags = tcp_outflags[tp->t_state];
 182         /*
 183          * Get standard flags, and add SYN or FIN if requested by 'hidden'
 184          * state flags.
 185          */
 186         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 187                 flags |= TH_FIN;
 188         if (tp->t_flags & TF_NEEDSYN)
 189                 flags |= TH_SYN;
 190
 191         /*
 192          * If in persist timeout with window of 0, send 1 byte.
 193          * Otherwise, if window is small but nonzero
 194          * and timer expired, we will send what we can
 195          * and go to transmit state.
 196          */
 197         if (tp->t_force) {
 198                 if (win == 0) {
 199                         /*
 200                          * If we still have some data to send, then
 201                          * clear the FIN bit.  Usually this would
 202                          * happen below when it realizes that we
 203                          * aren't sending all the data.  However,
 204                          * if we have exactly 1 byte of unsent data,
 205                          * then it won't clear the FIN bit below,
 206                          * and if we are in persist state, we wind
 207                          * up sending the packet without recording
 208                          * that we sent the FIN bit.
 209                          *
 210                          * We can't just blindly clear the FIN bit,
 211                          * because if we don't have any more data
 212                          * to send then the probe will be the FIN
 213                          * itself.
 214                          */
 215                         if (off < so->so_snd.sb_cc)
 216                                 flags &= ~TH_FIN;
 217                         win = 1;
 218                 } else {
 219                         callout_stop(tp->tt_persist);
 220                         tp->t_rxtshift = 0;
 221                 }
 222         }
 223
 224         /*
 225          * If snd_nxt == snd_max and we have transmitted a FIN, the
 226          * offset will be > 0 even if so_snd.sb_cc is 0, resulting in
 227          * a negative length.  This can also occur when tcp opens up
 228          * its congestion window while receiving additional duplicate
 229          * acks after fast-retransmit because TCP will reset snd_nxt
 230          * to snd_max after the fast-retransmit.
 231          *
 232          * In the normal retransmit-FIN-only case, however, snd_nxt will
 233          * be set to snd_una, the offset will be 0, and the length may
 234          * wind up 0.
 235          */
 236         len = (long)ulmin(so->so_snd.sb_cc, win) - off;
 237
 238         taop = tcp_gettaocache(&tp->t_inpcb->inp_inc);
 239
 240         /*
 241          * Lop off SYN bit if it has already been sent.  However, if this
 242          * is SYN-SENT state and if segment contains data and if we don't
 243          * know that foreign host supports TAO, suppress sending segment.
 244          */
 245         if ((flags & TH_SYN) && SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_una)) {
 246                 flags &= ~TH_SYN;
 247                 off--, len++;
 248                 if (len > 0 && tp->t_state == TCPS_SYN_SENT &&
 249                     (taop == NULL || taop->tao_ccsent == 0))
 250                         return 0;
 251         }
 252
 253         /*
 254          * Be careful not to send data and/or FIN on SYN segments
 255          * in cases when no CC option will be sent.
 256          * This measure is needed to prevent interoperability problems
 257          * with not fully conformant TCP implementations.
 258          */
 259         if ((flags & TH_SYN) &&
 260             ((tp->t_flags & TF_NOOPT) || !(tp->t_flags & TF_REQ_CC) ||
 261              ((flags & TH_ACK) && !(tp->t_flags & TF_RCVD_CC)))) {
 262                 len = 0;
 263                 flags &= ~TH_FIN;
 264         }
 265
 266         if (len < 0) {
 267                 /*
 268                  * If FIN has been sent but not acked,
 269                  * but we haven't been called to retransmit,
 270                  * len will be < 0.  Otherwise, window shrank
 271                  * after we sent into it.  If window shrank to 0,
 272                  * cancel pending retransmit, pull snd_nxt back
 273                  * to (closed) window, and set the persist timer
 274                  * if it isn't already going.  If the window didn't
 275                  * close completely, just wait for an ACK.
 276                  */
 277                 len = 0;
 278                 if (win == 0) {
 279                         callout_stop(tp->tt_rexmt);
 280                         tp->t_rxtshift = 0;
 281                         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
 282                         if (!callout_active(tp->tt_persist))
 283                                 tcp_setpersist(tp);
 284                 }
 285         }
 286
 287         /*
 288          * len will be >= 0 after this point.  Truncate to the maximum
 289          * segment length and ensure that FIN is removed if the length
 290          * no longer contains the last data byte.
 291          */
 292         if (len > tp->t_maxseg) {
 293                 len = tp->t_maxseg;
 294                 sendalot = 1;
 295         }
 296         if (SEQ_LT(tp->snd_nxt + len, tp->snd_una + so->so_snd.sb_cc))
 297                 flags &= ~TH_FIN;
 298
 299         win = sbspace(&so->so_rcv);
 300
 301         /*
 302          * Sender silly window avoidance.   We transmit under the following
 303          * conditions when len is non-zero:
 304          *
 305          *      - We have a full segment
 306          *      - This is the last buffer in a write()/send() and we are
 307          *        either idle or running NODELAY
 308          *      - we've timed out (e.g. persist timer)
 309          *      - we have more then 1/2 the maximum send window's worth of
 310          *        data (receiver may be limited the window size)
 311          *      - we need to retransmit
 312          */
 313         if (len) {
 314                 if (len == tp->t_maxseg)
 315                         goto send;
 316                 /*
 317                  * NOTE! on localhost connections an 'ack' from the remote
 318                  * end may occur synchronously with the output and cause
 319                  * us to flush a buffer queued with moretocome.  XXX
 320                  *
 321                  * note: the len + off check is almost certainly unnecessary.
 322                  */
 323                 if (!(tp->t_flags & TF_MORETOCOME) &&   /* normal case */
 324                     (idle || (tp->t_flags & TF_NODELAY)) &&
 325                     len + off >= so->so_snd.sb_cc &&
 326                     (tp->t_flags & TF_NOPUSH) == 0) {
 327                         goto send;
 328                 }
 329                 if (tp->t_force)                        /* typ. timeout case */
 330                         goto send;
 331                 if (len >= tp->max_sndwnd / 2 && tp->max_sndwnd > 0)
 332                         goto send;
 333                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))   /* retransmit case */
 334                         goto send;
 335         }
 336
 337         /*
 338          * Compare available window to amount of window
 339          * known to peer (as advertised window less
 340          * next expected input).  If the difference is at least two
 341          * max size segments, or at least 50% of the maximum possible
 342          * window, then want to send a window update to peer.
 343          */
 344         if (win > 0) {
 345                 /*
 346                  * "adv" is the amount we can increase the window,
 347                  * taking into account that we are limited by
 348                  * TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale.
 349                  */
 350                 long adv = min(win, (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale) -
 351                         (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
 352
 353                 if (adv >= (long) (2 * tp->t_maxseg))
 354                         goto send;
 355                 if (2 * adv >= (long) so->so_rcv.sb_hiwat)
 356                         goto send;
 357         }
 358
 359         /*
 360          * Send if we owe the peer an ACK, RST, SYN, or urgent data.  ACKNOW
 361          * is also a catch-all for the retransmit timer timeout case.
 362          */
 363         if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 364                 goto send;
 365         if ((flags & TH_RST) ||
 366             ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NEEDSYN) == 0))
 367                 goto send;
 368         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
 369                 goto send;
 370         /*
 371          * If our state indicates that FIN should be sent
 372          * and we have not yet done so, then we need to send.
 373          */
 374         if (flags & TH_FIN &&
 375             ((tp->t_flags & TF_SENTFIN) == 0 || tp->snd_nxt == tp->snd_una))
 376                 goto send;
 377
 378         /*
 379          * TCP window updates are not reliable, rather a polling protocol
 380          * using ``persist'' packets is used to insure receipt of window
 381          * updates.  The three ``states'' for the output side are:
 382          *      idle                    not doing retransmits or persists
 383          *      persisting              to move a small or zero window
 384          *      (re)transmitting        and thereby not persisting
 385          *
 386          * callout_active(tp->tt_persist)
 387          *      is true when we are in persist state.
 388          * tp->t_force
 389          *      is set when we are called to send a persist packet.
 390          * callout_active(tp->tt_rexmt)
 391          *      is set when we are retransmitting
 392          * The output side is idle when both timers are zero.
 393          *
 394          * If send window is too small, there is data to transmit, and no
 395          * retransmit or persist is pending, then go to persist state.
 396          * If nothing happens soon, send when timer expires:
 397          * if window is nonzero, transmit what we can,
 398          * otherwise force out a byte.
 399          */
 400         if (so->so_snd.sb_cc && !callout_active(tp->tt_rexmt) &&
 401             !callout_active(tp->tt_persist)) {
 402                 tp->t_rxtshift = 0;
 403                 tcp_setpersist(tp);
 404         }
 405
 406         /*
 407          * No reason to send a segment, just return.
 408          */
 409         return (0);
 410
 411 send:
 412         /*
 413          * Before ESTABLISHED, force sending of initial options
 414          * unless TCP set not to do any options.
 415          * NOTE: we assume that the IP/TCP header plus TCP options
 416          * always fit in a single mbuf, leaving room for a maximum
 417          * link header, i.e.
 418          *      max_linkhdr + sizeof (struct tcpiphdr) + optlen <= MCLBYTES
 419          */
 420         optlen = 0;
 421 #ifdef INET6
 422         if (isipv6)
 423                 hdrlen = sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct tcphdr);
 424         else
 425 #endif
 426         hdrlen = sizeof (struct tcpiphdr);
 427         if (flags & TH_SYN) {
 428                 tp->snd_nxt = tp->iss;
 429                 if ((tp->t_flags & TF_NOOPT) == 0) {
 430                         u_short mss;
 431
 432                         opt[0] = TCPOPT_MAXSEG;
 433                         opt[1] = TCPOLEN_MAXSEG;
 434                         mss = htons((u_short) tcp_mssopt(tp));
 435                         (void)memcpy(opt + 2, &mss, sizeof(mss));
 436                         optlen = TCPOLEN_MAXSEG;
 437
 438                         if ((tp->t_flags & TF_REQ_SCALE) &&
 439                             ((flags & TH_ACK) == 0 ||
 440                             (tp->t_flags & TF_RCVD_SCALE))) {
 441                                 *((u_int32_t *)(opt + optlen)) = htonl(
 442                                         TCPOPT_NOP << 24 |
 443                                         TCPOPT_WINDOW << 16 |
 444                                         TCPOLEN_WINDOW << 8 |
 445                                         tp->request_r_scale);
 446                                 optlen += 4;
 447                         }
 448                 }
 449         }
 450
 451         /*
 452          * Send a timestamp and echo-reply if this is a SYN and our side
 453          * wants to use timestamps (TF_REQ_TSTMP is set) or both our side
 454          * and our peer have sent timestamps in our SYN's.
 455          */
 456         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_TSTMP|TF_NOOPT)) == TF_REQ_TSTMP &&
 457             (flags & TH_RST) == 0 &&
 458             ((flags & TH_ACK) == 0 ||
 459              (tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP))) {
 460                 u_int32_t *lp = (u_int32_t *)(opt + optlen);
 461
 462                 /* Form timestamp option as shown in appendix A of RFC 1323. */
 463                 *lp++ = htonl(TCPOPT_TSTAMP_HDR);
 464                 *lp++ = htonl(ticks);
 465                 *lp   = htonl(tp->ts_recent);
 466                 optlen += TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
 467         }
 468
 469         /*
 470          * Send `CC-family' options if our side wants to use them (TF_REQ_CC),
 471          * options are allowed (!TF_NOOPT) and it's not a RST.
 472          */
 473         if ((tp->t_flags & (TF_REQ_CC|TF_NOOPT)) == TF_REQ_CC &&
 474              (flags & TH_RST) == 0) {
 475                 switch (flags & (TH_SYN|TH_ACK)) {
 476                 /*
 477                  * This is a normal ACK, send CC if we received CC before
 478                  * from our peer.
 479                  */
 480                 case TH_ACK:
 481                         if (!(tp->t_flags & TF_RCVD_CC))
 482                                 break;
 483                         /*FALLTHROUGH*/
 484
 485                 /*
 486                  * We can only get here in T/TCP's SYN_SENT* state, when
 487                  * we're a sending a non-SYN segment without waiting for
 488                  * the ACK of our SYN.  A check above assures that we only
 489                  * do this if our peer understands T/TCP.
 490                  */
 491                 case 0:
 492                         opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 493                         opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 494                         opt[optlen++] = TCPOPT_CC;
 495                         opt[optlen++] = TCPOLEN_CC;
 496                         *(u_int32_t *)&opt[optlen] = htonl(tp->cc_send);
 497
 498                         optlen += 4;
 499                         break;
 500
 501                 /*
 502                  * This is our initial SYN, check whether we have to use
 503                  * CC or CC.new.
 504                  */
 505                 case TH_SYN:
 506                         opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 507                         opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 508                         opt[optlen++] = tp->t_flags & TF_SENDCCNEW ?
 509                                                 TCPOPT_CCNEW : TCPOPT_CC;
 510                         opt[optlen++] = TCPOLEN_CC;
 511                         *(u_int32_t *)&opt[optlen] = htonl(tp->cc_send);
 512                         optlen += 4;
 513                         break;
 514
 515                 /*
 516                  * This is a SYN,ACK; send CC and CC.echo if we received
 517                  * CC from our peer.
 518                  */
 519                 case (TH_SYN|TH_ACK):
 520                         if (tp->t_flags & TF_RCVD_CC) {
 521                                 opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 522                                 opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 523                                 opt[optlen++] = TCPOPT_CC;
 524                                 opt[optlen++] = TCPOLEN_CC;
 525                                 *(u_int32_t *)&opt[optlen] =
 526                                         htonl(tp->cc_send);
 527                                 optlen += 4;
 528                                 opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 529                                 opt[optlen++] = TCPOPT_NOP;
 530                                 opt[optlen++] = TCPOPT_CCECHO;
 531                                 opt[optlen++] = TCPOLEN_CC;
 532                                 *(u_int32_t *)&opt[optlen] =
 533                                         htonl(tp->cc_recv);
 534                                 optlen += 4;
 535                         }
 536                         break;
 537                 }
 538         }
 539
 540         hdrlen += optlen;
 541
 542 #ifdef INET6
 543         if (isipv6)
 544                 ipoptlen = ip6_optlen(tp->t_inpcb);
 545         else
 546 #endif
 547       {
 548         if (tp->t_inpcb->inp_options) {
 549                 ipoptlen = tp->t_inpcb->inp_options->m_len -
 550                                 offsetof(struct ipoption, ipopt_list);
 551         } else {
 552                 ipoptlen = 0;
 553         }
 554       }
 555 #ifdef IPSEC
 556         ipoptlen += ipsec_hdrsiz_tcp(tp);
 557 #endif
 558
 559         /*
 560          * Adjust data length if insertion of options will
 561          * bump the packet length beyond the t_maxopd length.
 562          * Clear the FIN bit because we cut off the tail of
 563          * the segment.
 564          */
 565         if (len + optlen + ipoptlen > tp->t_maxopd) {
 566                 /*
 567                  * If there is still more to send, don't close the connection.
 568                  */
 569                 flags &= ~TH_FIN;
 570                 len = tp->t_maxopd - optlen - ipoptlen;
 571                 sendalot = 1;
 572         }
 573
 574 /*#ifdef DIAGNOSTIC*/
 575 #ifdef INET6
 576         if (max_linkhdr + hdrlen > MCLBYTES)
 577                 panic("tcphdr too big");
 578 #else
 579         if (max_linkhdr + hdrlen > MHLEN)
 580                 panic("tcphdr too big");
 581 #endif
 582 /*#endif*/
 583
 584         /*
 585          * Grab a header mbuf, attaching a copy of data to
 586          * be transmitted, and initialize the header from
 587          * the template for sends on this connection.
 588          */
 589         if (len) {
 590                 if (tp->t_force && len == 1)
 591                         tcpstat.tcps_sndprobe++;
 592                 else if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max)) {
 593                         tcpstat.tcps_sndrexmitpack++;
 594                         tcpstat.tcps_sndrexmitbyte += len;
 595                 } else {
 596                         tcpstat.tcps_sndpack++;
 597                         tcpstat.tcps_sndbyte += len;
 598                 }
 599 #ifdef notyet
 600                 if ((m = m_copypack(so->so_snd.sb_mb, off,
 601                     (int)len, max_linkhdr + hdrlen)) == 0) {
 602                         error = ENOBUFS;
 603                         goto out;
 604                 }
 605                 /*
 606                  * m_copypack left space for our hdr; use it.
 607                  */
 608                 m->m_len += hdrlen;
 609                 m->m_data -= hdrlen;
 610 #else
 611                 MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_HEADER);
 612                 if (m == NULL) {
 613                         error = ENOBUFS;
 614                         goto out;
 615                 }
 616 #ifdef INET6
 617                 if (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr) {
 618                         MCLGET(m, M_DONTWAIT);
 619                         if ((m->m_flags & M_EXT) == 0) {
 620                                 m_freem(m);
 621                                 error = ENOBUFS;
 622                                 goto out;
 623                         }
 624                 }
 625 #endif
 626                 m->m_data += max_linkhdr;
 627                 m->m_len = hdrlen;
 628                 if (len <= MHLEN - hdrlen - max_linkhdr) {
 629                         m_copydata(so->so_snd.sb_mb, off, (int) len,
 630                             mtod(m, caddr_t) + hdrlen);
 631                         m->m_len += len;
 632                 } else {
 633                         m->m_next = m_copy(so->so_snd.sb_mb, off, (int) len);
 634                         if (m->m_next == 0) {
 635                                 (void) m_free(m);
 636                                 error = ENOBUFS;
 637                                 goto out;
 638                         }
 639                 }
 640 #endif
 641                 /*
 642                  * If we're sending everything we've got, set PUSH.
 643                  * (This will keep happy those implementations which only
 644                  * give data to the user when a buffer fills or
 645                  * a PUSH comes in.)
 646                  */
 647                 if (off + len == so->so_snd.sb_cc)
 648                         flags |= TH_PUSH;
 649         } else {
 650                 if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 651                         tcpstat.tcps_sndacks++;
 652                 else if (flags & (TH_SYN|TH_FIN|TH_RST))
 653                         tcpstat.tcps_sndctrl++;
 654                 else if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
 655                         tcpstat.tcps_sndurg++;
 656                 else
 657                         tcpstat.tcps_sndwinup++;
 658
 659                 MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_HEADER);
 660                 if (m == NULL) {
 661                         error = ENOBUFS;
 662                         goto out;
 663                 }
 664 #ifdef INET6
 665                 if (isipv6 && (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr) &&
 666                     MHLEN >= hdrlen) {
 667                         MH_ALIGN(m, hdrlen);
 668                 } else
 669 #endif
 670                 m->m_data += max_linkhdr;
 671                 m->m_len = hdrlen;
 672         }
 673         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *)0;
 674 #ifdef INET6
 675         if (isipv6) {
 676                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 677                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 678                 tcp_fillheaders(tp, ip6, th);
 679         } else
 680 #endif /* INET6 */
 681       {
 682         ip = mtod(m, struct ip *);
 683         ipov = (struct ipovly *)ip;
 684         th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 685         /* this picks up the pseudo header (w/o the length) */
 686         tcp_fillheaders(tp, ip, th);
 687       }
 688
 689         /*
 690          * Fill in fields, remembering maximum advertised
 691          * window for use in delaying messages about window sizes.
 692          * If resending a FIN, be sure not to use a new sequence number.
 693          */
 694         if (flags & TH_FIN && tp->t_flags & TF_SENTFIN &&
 695             tp->snd_nxt == tp->snd_max)
 696                 tp->snd_nxt--;
 697         /*
 698          * If we are doing retransmissions, then snd_nxt will
 699          * not reflect the first unsent octet.  For ACK only
 700          * packets, we do not want the sequence number of the
 701          * retransmitted packet, we want the sequence number
 702          * of the next unsent octet.  So, if there is no data
 703          * (and no SYN or FIN), use snd_max instead of snd_nxt
 704          * when filling in ti_seq.  But if we are in persist
 705          * state, snd_max might reflect one byte beyond the
 706          * right edge of the window, so use snd_nxt in that
 707          * case, since we know we aren't doing a retransmission.
 708          * (retransmit and persist are mutually exclusive...)
 709          */
 710         if (len || (flags & (TH_SYN|TH_FIN))
 711             || callout_active(tp->tt_persist))
 712                 th->th_seq = htonl(tp->snd_nxt);
 713         else
 714                 th->th_seq = htonl(tp->snd_max);
 715         th->th_ack = htonl(tp->rcv_nxt);
 716         if (optlen) {
 717                 bcopy(opt, th + 1, optlen);
 718                 th->th_off = (sizeof (struct tcphdr) + optlen) >> 2;
 719         }
 720         th->th_flags = flags;
 721         /*
 722          * Calculate receive window.  Don't shrink window,
 723          * but avoid silly window syndrome.
 724          */
 725         if (win < (long)(so->so_rcv.sb_hiwat / 4) && win < (long)tp->t_maxseg)
 726                 win = 0;
 727         if (win < (long)(tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt))
 728                 win = (long)(tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
 729         if (win > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
 730                 win = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
 731         th->th_win = htons((u_short) (win>>tp->rcv_scale));
 732
 733         /*
 734          * Adjust the RXWIN0SENT flag - indicate that we have advertised
 735          * a 0 window.  This may cause the remote transmitter to stall.  This
 736          * flag tells soreceive() to disable delayed acknowledgements when
 737          * draining the buffer.  This can occur if the receiver is attempting
 738          * to read more data then can be buffered prior to transmitting on
 739          * the connection.
 740          */
 741         if (win == 0)
 742                 tp->t_flags |= TF_RXWIN0SENT;
 743         else
 744                 tp->t_flags &= ~TF_RXWIN0SENT;
 745
 746         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_nxt)) {
 747                 th->th_urp = htons((u_short)(tp->snd_up - tp->snd_nxt));
 748                 th->th_flags |= TH_URG;
 749         } else
 750                 /*
 751                  * If no urgent pointer to send, then we pull
 752                  * the urgent pointer to the left edge of the send window
 753                  * so that it doesn't drift into the send window on sequence
 754                  * number wraparound.
 755                  */
 756                 tp->snd_up = tp->snd_una;               /* drag it along */
 757
 758         /*
 759          * Put TCP length in extended header, and then
 760          * checksum extended header and data.
 761          */
 762         m->m_pkthdr.len = hdrlen + len; /* in6_cksum() need this */
 763 #ifdef INET6
 764         if (isipv6)
 765                 /*
 766                  * ip6_plen is not need to be filled now, and will be filled
 767                  * in ip6_output.
 768                  */
 769                 th->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP, sizeof(struct ip6_hdr),
 770                                        sizeof(struct tcphdr) + optlen + len);
 771         else
 772 #endif /* INET6 */
 773       {
 774         m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
 775         m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
 776         if (len + optlen)
 777                 th->th_sum = in_addword(th->th_sum,
 778                     htons((u_short)(optlen + len)));
 779
 780         /* IP version must be set here for ipv4/ipv6 checking later */
 781         KASSERT(ip->ip_v == IPVERSION,
 782             ("%s: IP version incorrect: %d", __func__, ip->ip_v));
 783       }
 784
 785         /*
 786          * In transmit state, time the transmission and arrange for
 787          * the retransmit.  In persist state, just set snd_max.
 788          */
 789         if (tp->t_force == 0 || !callout_active(tp->tt_persist)) {
 790                 tcp_seq startseq = tp->snd_nxt;
 791
 792                 /*
 793                  * Advance snd_nxt over sequence space of this segment.
 794                  */
 795                 if (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) {
 796                         if (flags & TH_SYN)
 797                                 tp->snd_nxt++;
 798                         if (flags & TH_FIN) {
 799                                 tp->snd_nxt++;
 800                                 tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
 801                         }
 802                 }
 803                 tp->snd_nxt += len;
 804                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_max)) {
 805                         tp->snd_max = tp->snd_nxt;
 806                         /*
 807                          * Time this transmission if not a retransmission and
 808                          * not currently timing anything.
 809                          */
 810                         if (tp->t_rtttime == 0) {
 811                                 tp->t_rtttime = ticks;
 812                                 tp->t_rtseq = startseq;
 813                                 tcpstat.tcps_segstimed++;
 814                         }
 815                 }
 816
 817                 /*
 818                  * Set retransmit timer if not currently set,
 819                  * and not doing a pure ack or a keep-alive probe.
 820                  * Initial value for retransmit timer is smoothed
 821                  * round-trip time + 2 * round-trip time variance.
 822                  * Initialize shift counter which is used for backoff
 823                  * of retransmit time.
 824                  */
 825                 if (!callout_active(tp->tt_rexmt) &&
 826                     tp->snd_nxt != tp->snd_una) {
 827                         if (callout_active(tp->tt_persist)) {
 828                                 callout_stop(tp->tt_persist);
 829                                 tp->t_rxtshift = 0;
 830                         }
 831                         callout_reset(tp->tt_rexmt, tp->t_rxtcur,
 832                                       tcp_timer_rexmt, tp);
 833                 }
 834         } else {
 835                 /*
 836                  * Persist case, update snd_max but since we are in
 837                  * persist mode (no window) we do not update snd_nxt.
 838                  */
 839                 int xlen = len;
 840                 if (flags & TH_SYN)
 841                         ++xlen;
 842                 if (flags & TH_FIN) {
 843                         ++xlen;
 844                         tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
 845                 }
 846                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt + xlen, tp->snd_max))
 847                         tp->snd_max = tp->snd_nxt + xlen;
 848         }
 849
 850 #ifdef TCPDEBUG
 851         /*
 852          * Trace.
 853          */
 854         if (so->so_options & SO_DEBUG)
 855                 tcp_trace(TA_OUTPUT, tp->t_state, tp, mtod(m, void *), th, 0);
 856 #endif
 857
 858         /*
 859          * Fill in IP length and desired time to live and
 860          * send to IP level.  There should be a better way
 861          * to handle ttl and tos; we could keep them in
 862          * the template, but need a way to checksum without them.
 863          */
 864         /*
 865          * m->m_pkthdr.len should have been set before cksum calcuration,
 866          * because in6_cksum() need it.
 867          */
 868 #ifdef INET6
 869         if (isipv6) {
 870                 /*
 871                  * we separately set hoplimit for every segment, since the
 872                  * user might want to change the value via setsockopt.
 873                  * Also, desired default hop limit might be changed via
 874                  * Neighbor Discovery.
 875                  */
 876                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp->t_inpcb,
 877                                                tp->t_inpcb->in6p_route.ro_rt ?
 878                                                tp->t_inpcb->in6p_route.ro_rt->rt_ifp
 879                                                : NULL);
 880
 881                 /* TODO: IPv6 IP6TOS_ECT bit on */
 882                 error = ip6_output(m,
 883                             tp->t_inpcb->in6p_outputopts,
 884                             &tp->t_inpcb->in6p_route,
 885                             (so->so_options & SO_DONTROUTE), NULL, NULL,
 886                             tp->t_inpcb);
 887         } else
 888 #endif /* INET6 */
 889     {
 890         struct rtentry *rt;
 891         ip->ip_len = m->m_pkthdr.len;
 892 #ifdef INET6
 893         if (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6))
 894                 ip->ip_ttl = in6_selecthlim(tp->t_inpcb,
 895                                             tp->t_inpcb->in6p_route.ro_rt ?
 896                                             tp->t_inpcb->in6p_route.ro_rt->rt_ifp
 897                                             : NULL);
 898         else
 899 #endif /* INET6 */
 900         ip->ip_ttl = tp->t_inpcb->inp_ip_ttl;   /* XXX */
 901         ip->ip_tos = tp->t_inpcb->inp_ip_tos;   /* XXX */
 902         /*
 903          * See if we should do MTU discovery.  We do it only if the following
 904          * are true:
 905          *      1) we have a valid route to the destination
 906          *      2) the MTU is not locked (if it is, then discovery has been
 907          *         disabled)
 908          */
 909         if (path_mtu_discovery
 910             && (rt = tp->t_inpcb->inp_route.ro_rt)
 911             && rt->rt_flags & RTF_UP
 912             && !(rt->rt_rmx.rmx_locks & RTV_MTU)) {
 913                 ip->ip_off |= IP_DF;
 914         }
 915         error = ip_output(m, tp->t_inpcb->inp_options, &tp->t_inpcb->inp_route,
 916             (so->so_options & SO_DONTROUTE), 0, tp->t_inpcb);
 917     }
 918         if (error) {
 919
 920                 /*
 921                  * We know that the packet was lost, so back out the
 922                  * sequence number advance, if any.
 923                  */
 924                 if (tp->t_force == 0 || !callout_active(tp->tt_persist)) {
 925                         /*
 926                          * No need to check for TH_FIN here because
 927                          * the TF_SENTFIN flag handles that case.
 928                          */
 929                         if ((flags & TH_SYN) == 0)
 930                                 tp->snd_nxt -= len;
 931                 }
 932
 933 out:
 934                 if (error == ENOBUFS) {
 935                         if (!callout_active(tp->tt_rexmt) &&
 936                             !callout_active(tp->tt_persist))
 937                                 callout_reset(tp->tt_rexmt, tp->t_rxtcur,
 938                                       tcp_timer_rexmt, tp);
 939                         tcp_quench(tp->t_inpcb, 0);
 940                         return (0);
 941                 }
 942                 if (error == EMSGSIZE) {
 943                         /*
 944                          * ip_output() will have already fixed the route
 945                          * for us.  tcp_mtudisc() will, as its last action,
 946                          * initiate retransmission, so it is important to
 947                          * not do so here.
 948                          */
 949                         tcp_mtudisc(tp->t_inpcb, 0);
 950                         return 0;
 951                 }
 952                 if ((error == EHOSTUNREACH || error == ENETDOWN)
 953                     && TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
 954                         tp->t_softerror = error;
 955                         return (0);
 956                 }
 957                 return (error);
 958         }
 959         tcpstat.tcps_sndtotal++;
 960
 961         /*
 962          * Data sent (as far as we can tell).
 963          * If this advertises a larger window than any other segment,
 964          * then remember the size of the advertised window.
 965          * Any pending ACK has now been sent.
 966          */
 967         if (win > 0 && SEQ_GT(tp->rcv_nxt+win, tp->rcv_adv))
 968                 tp->rcv_adv = tp->rcv_nxt + win;
 969         tp->last_ack_sent = tp->rcv_nxt;
 970         tp->t_flags &= ~TF_ACKNOW;
 971         if (tcp_delack_enabled)
 972                 callout_stop(tp->tt_delack);
 973 #if 0
 974         /*
 975          * This completely breaks TCP if newreno is turned on.  What happens
 976          * is that if delayed-acks are turned on on the receiver, this code
 977          * on the transmitter effectively destroys the TCP window, forcing
 978          * it to four packets (1.5Kx4 = 6K window).
 979          */
 980         if (sendalot && (!tcp_do_newreno || --maxburst))
 981                 goto again;
 982 #endif
 983         if (sendalot)
 984                 goto again;
 985         return (0);
 986 }
 987
 988 void
 989 tcp_setpersist(tp)
 990         struct tcpcb *tp;
 991 {
 992         int t = ((tp->t_srtt >> 2) + tp->t_rttvar) >> 1;
 993         int tt;
 994
 995         if (callout_active(tp->tt_rexmt))
 996                 panic("tcp_setpersist: retransmit pending");
 997         /*
 998          * Start/restart persistance timer.
 999          */
1000         TCPT_RANGESET(tt, t * tcp_backoff[tp->t_rxtshift],
1001                       TCPTV_PERSMIN, TCPTV_PERSMAX);
1002         callout_reset(tp->tt_persist, tt, tcp_timer_persist, tp);
1003         if (tp->t_rxtshift < TCP_MAXRXTSHIFT)
1004                 tp->t_rxtshift++;
1005 }