sys/netinet/tcp_output.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993, 1995
   5  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  16  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  17  *    without specific prior written permission.
  18  *
  19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  20  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  21  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  22  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  23  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  24  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  25  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  26  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  27  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  28  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  29  * SUCH DAMAGE.
  30  *
  31  *      @(#)tcp_output.c        8.4 (Berkeley) 5/24/95
  32  */
  33
  34 #include <sys/cdefs.h>
  35 __FBSDID("$FreeBSD$");
  36
  37 #include "opt_inet.h"
  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/domain.h>
  45 #ifdef TCP_HHOOK
  46 #include <sys/hhook.h>
  47 #endif
  48 #include <sys/kernel.h>
  49 #include <sys/lock.h>
  50 #include <sys/mbuf.h>
  51 #include <sys/mutex.h>
  52 #include <sys/protosw.h>
  53 #include <sys/sdt.h>
  54 #include <sys/socket.h>
  55 #include <sys/socketvar.h>
  56 #include <sys/sysctl.h>
  57
  58 #include <net/if.h>
  59 #include <net/route.h>
  60 #include <net/vnet.h>
  61
  62 #include <netinet/in.h>
  63 #include <netinet/in_kdtrace.h>
  64 #include <netinet/in_systm.h>
  65 #include <netinet/ip.h>
  66 #include <netinet/in_pcb.h>
  67 #include <netinet/ip_var.h>
  68 #include <netinet/ip_options.h>
  69 #ifdef INET6
  70 #include <netinet6/in6_pcb.h>
  71 #include <netinet/ip6.h>
  72 #include <netinet6/ip6_var.h>
  73 #endif
  74 #ifdef TCP_RFC7413
  75 #include <netinet/tcp_fastopen.h>
  76 #endif
  77 #include <netinet/tcp.h>
  78 #define TCPOUTFLAGS
  79 #include <netinet/tcp_fsm.h>
  80 #include <netinet/tcp_seq.h>
  81 #include <netinet/tcp_timer.h>
  82 #include <netinet/tcp_var.h>
  83 #include <netinet/tcpip.h>
  84 #include <netinet/cc/cc.h>
  85 #ifdef TCPPCAP
  86 #include <netinet/tcp_pcap.h>
  87 #endif
  88 #ifdef TCPDEBUG
  89 #include <netinet/tcp_debug.h>
  90 #endif
  91 #ifdef TCP_OFFLOAD
  92 #include <netinet/tcp_offload.h>
  93 #endif
  94
  95 #include <netipsec/ipsec_support.h>
  96
  97 #include <machine/in_cksum.h>
  98
  99 #include <security/mac/mac_framework.h>
 100
 101 VNET_DEFINE(int, path_mtu_discovery) = 1;
 102 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, path_mtu_discovery, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 103         &VNET_NAME(path_mtu_discovery), 1,
 104         "Enable Path MTU Discovery");
 105
 106 VNET_DEFINE(int, tcp_do_tso) = 1;
 107 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tso, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 108         &VNET_NAME(tcp_do_tso), 0,
 109         "Enable TCP Segmentation Offload");
 110
 111 VNET_DEFINE(int, tcp_sendspace) = 1024*32;
 112 #define V_tcp_sendspace VNET(tcp_sendspace)
 113 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_SENDSPACE, sendspace, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 114         &VNET_NAME(tcp_sendspace), 0, "Initial send socket buffer size");
 115
 116 VNET_DEFINE(int, tcp_do_autosndbuf) = 1;
 117 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_auto, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 118         &VNET_NAME(tcp_do_autosndbuf), 0,
 119         "Enable automatic send buffer sizing");
 120
 121 VNET_DEFINE(int, tcp_autosndbuf_inc) = 8*1024;
 122 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_inc, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 123         &VNET_NAME(tcp_autosndbuf_inc), 0,
 124         "Incrementor step size of automatic send buffer");
 125
 126 VNET_DEFINE(int, tcp_autosndbuf_max) = 2*1024*1024;
 127 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_max, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 128         &VNET_NAME(tcp_autosndbuf_max), 0,
 129         "Max size of automatic send buffer");
 130
 131 VNET_DEFINE(int, tcp_sendbuf_auto_lowat) = 0;
 132 #define V_tcp_sendbuf_auto_lowat        VNET(tcp_sendbuf_auto_lowat)
 133 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_auto_lowat, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 134         &VNET_NAME(tcp_sendbuf_auto_lowat), 0,
 135         "Modify threshold for auto send buffer growth to account for SO_SNDLOWAT");
 136
 137 /*
 138  * Make sure that either retransmit or persist timer is set for SYN, FIN and
 139  * non-ACK.
 140  */
 141 #define TCP_XMIT_TIMER_ASSERT(tp, len, th_flags)                        \
 142         KASSERT(((len) == 0 && ((th_flags) & (TH_SYN | TH_FIN)) == 0) ||\
 143             tcp_timer_active((tp), TT_REXMT) ||                         \
 144             tcp_timer_active((tp), TT_PERSIST),                         \
 145             ("neither rexmt nor persist timer is set"))
 146
 147 #ifdef TCP_HHOOK
 148 static void inline      hhook_run_tcp_est_out(struct tcpcb *tp,
 149                             struct tcphdr *th, struct tcpopt *to,
 150                             uint32_t len, int tso);
 151 #endif
 152 static void inline      cc_after_idle(struct tcpcb *tp);
 153
 154 #ifdef TCP_HHOOK
 155 /*
 156  * Wrapper for the TCP established output helper hook.
 157  */
 158 static void inline
 159 hhook_run_tcp_est_out(struct tcpcb *tp, struct tcphdr *th,
 160     struct tcpopt *to, uint32_t len, int tso)
 161 {
 162         struct tcp_hhook_data hhook_data;
 163
 164         if (V_tcp_hhh[HHOOK_TCP_EST_OUT]->hhh_nhooks > 0) {
 165                 hhook_data.tp = tp;
 166                 hhook_data.th = th;
 167                 hhook_data.to = to;
 168                 hhook_data.len = len;
 169                 hhook_data.tso = tso;
 170
 171                 hhook_run_hooks(V_tcp_hhh[HHOOK_TCP_EST_OUT], &hhook_data,
 172                     tp->osd);
 173         }
 174 }
 175 #endif
 176
 177 /*
 178  * CC wrapper hook functions
 179  */
 180 static void inline
 181 cc_after_idle(struct tcpcb *tp)
 182 {
 183         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 184
 185         if (CC_ALGO(tp)->after_idle != NULL)
 186                 CC_ALGO(tp)->after_idle(tp->ccv);
 187 }
 188
 189 /*
 190  * Tcp output routine: figure out what should be sent and send it.
 191  */
 192 int
 193 tcp_output(struct tcpcb *tp)
 194 {
 195         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
 196         int32_t len;
 197         uint32_t recwin, sendwin;
 198         int off, flags, error = 0;      /* Keep compiler happy */
 199         struct mbuf *m;
 200         struct ip *ip = NULL;
 201         struct ipovly *ipov = NULL;
 202         struct tcphdr *th;
 203         u_char opt[TCP_MAXOLEN];
 204         unsigned ipoptlen, optlen, hdrlen;
 205 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
 206         unsigned ipsec_optlen = 0;
 207 #endif
 208         int idle, sendalot;
 209         int sack_rxmit, sack_bytes_rxmt;
 210         struct sackhole *p;
 211         int tso, mtu;
 212         struct tcpopt to;
 213 #if 0
 214         int maxburst = TCP_MAXBURST;
 215 #endif
 216 #ifdef INET6
 217         struct ip6_hdr *ip6 = NULL;
 218         int isipv6;
 219
 220         isipv6 = (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 221 #endif
 222
 223         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 224
 225 #ifdef TCP_OFFLOAD
 226         if (tp->t_flags & TF_TOE)
 227                 return (tcp_offload_output(tp));
 228 #endif
 229
 230 #ifdef TCP_RFC7413
 231         /*
 232          * For TFO connections in SYN_RECEIVED, only allow the initial
 233          * SYN|ACK and those sent by the retransmit timer.
 234          */
 235         if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 236             (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED) &&
 237             SEQ_GT(tp->snd_max, tp->snd_una) &&    /* initial SYN|ACK sent */
 238             (tp->snd_nxt != tp->snd_una))          /* not a retransmit */
 239                 return (0);
 240 #endif
 241         /*
 242          * Determine length of data that should be transmitted,
 243          * and flags that will be used.
 244          * If there is some data or critical controls (SYN, RST)
 245          * to send, then transmit; otherwise, investigate further.
 246          */
 247         idle = (tp->t_flags & TF_LASTIDLE) || (tp->snd_max == tp->snd_una);
 248         if (idle && ticks - tp->t_rcvtime >= tp->t_rxtcur)
 249                 cc_after_idle(tp);
 250         tp->t_flags &= ~TF_LASTIDLE;
 251         if (idle) {
 252                 if (tp->t_flags & TF_MORETOCOME) {
 253                         tp->t_flags |= TF_LASTIDLE;
 254                         idle = 0;
 255                 }
 256         }
 257 again:
 258         /*
 259          * If we've recently taken a timeout, snd_max will be greater than
 260          * snd_nxt.  There may be SACK information that allows us to avoid
 261          * resending already delivered data.  Adjust snd_nxt accordingly.
 262          */
 263         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 264             SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))
 265                 tcp_sack_adjust(tp);
 266         sendalot = 0;
 267         tso = 0;
 268         mtu = 0;
 269         off = tp->snd_nxt - tp->snd_una;
 270         sendwin = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd);
 271
 272         flags = tcp_outflags[tp->t_state];
 273         /*
 274          * Send any SACK-generated retransmissions.  If we're explicitly trying
 275          * to send out new data (when sendalot is 1), bypass this function.
 276          * If we retransmit in fast recovery mode, decrement snd_cwnd, since
 277          * we're replacing a (future) new transmission with a retransmission
 278          * now, and we previously incremented snd_cwnd in tcp_input().
 279          */
 280         /*
 281          * Still in sack recovery , reset rxmit flag to zero.
 282          */
 283         sack_rxmit = 0;
 284         sack_bytes_rxmt = 0;
 285         len = 0;
 286         p = NULL;
 287         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) && IN_FASTRECOVERY(tp->t_flags) &&
 288             (p = tcp_sack_output(tp, &sack_bytes_rxmt))) {
 289                 uint32_t cwin;
 290
 291                 cwin =
 292                     imax(min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd) - sack_bytes_rxmt, 0);
 293                 /* Do not retransmit SACK segments beyond snd_recover */
 294                 if (SEQ_GT(p->end, tp->snd_recover)) {
 295                         /*
 296                          * (At least) part of sack hole extends beyond
 297                          * snd_recover. Check to see if we can rexmit data
 298                          * for this hole.
 299                          */
 300                         if (SEQ_GEQ(p->rxmit, tp->snd_recover)) {
 301                                 /*
 302                                  * Can't rexmit any more data for this hole.
 303                                  * That data will be rexmitted in the next
 304                                  * sack recovery episode, when snd_recover
 305                                  * moves past p->rxmit.
 306                                  */
 307                                 p = NULL;
 308                                 goto after_sack_rexmit;
 309                         } else
 310                                 /* Can rexmit part of the current hole */
 311                                 len = ((int32_t)ulmin(cwin,
 312                                                    tp->snd_recover - p->rxmit));
 313                 } else
 314                         len = ((int32_t)ulmin(cwin, p->end - p->rxmit));
 315                 off = p->rxmit - tp->snd_una;
 316                 KASSERT(off >= 0,("%s: sack block to the left of una : %d",
 317                     __func__, off));
 318                 if (len > 0) {
 319                         sack_rxmit = 1;
 320                         sendalot = 1;
 321                         TCPSTAT_INC(tcps_sack_rexmits);
 322                         TCPSTAT_ADD(tcps_sack_rexmit_bytes,
 323                             min(len, tp->t_maxseg));
 324                 }
 325         }
 326 after_sack_rexmit:
 327         /*
 328          * Get standard flags, and add SYN or FIN if requested by 'hidden'
 329          * state flags.
 330          */
 331         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 332                 flags |= TH_FIN;
 333         if (tp->t_flags & TF_NEEDSYN)
 334                 flags |= TH_SYN;
 335
 336         SOCKBUF_LOCK(&so->so_snd);
 337         /*
 338          * If in persist timeout with window of 0, send 1 byte.
 339          * Otherwise, if window is small but nonzero
 340          * and timer expired, we will send what we can
 341          * and go to transmit state.
 342          */
 343         if (tp->t_flags & TF_FORCEDATA) {
 344                 if (sendwin == 0) {
 345                         /*
 346                          * If we still have some data to send, then
 347                          * clear the FIN bit.  Usually this would
 348                          * happen below when it realizes that we
 349                          * aren't sending all the data.  However,
 350                          * if we have exactly 1 byte of unsent data,
 351                          * then it won't clear the FIN bit below,
 352                          * and if we are in persist state, we wind
 353                          * up sending the packet without recording
 354                          * that we sent the FIN bit.
 355                          *
 356                          * We can't just blindly clear the FIN bit,
 357                          * because if we don't have any more data
 358                          * to send then the probe will be the FIN
 359                          * itself.
 360                          */
 361                         if (off < sbused(&so->so_snd))
 362                                 flags &= ~TH_FIN;
 363                         sendwin = 1;
 364                 } else {
 365                         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
 366                         tp->t_rxtshift = 0;
 367                 }
 368         }
 369
 370         /*
 371          * If snd_nxt == snd_max and we have transmitted a FIN, the
 372          * offset will be > 0 even if so_snd.sb_cc is 0, resulting in
 373          * a negative length.  This can also occur when TCP opens up
 374          * its congestion window while receiving additional duplicate
 375          * acks after fast-retransmit because TCP will reset snd_nxt
 376          * to snd_max after the fast-retransmit.
 377          *
 378          * In the normal retransmit-FIN-only case, however, snd_nxt will
 379          * be set to snd_una, the offset will be 0, and the length may
 380          * wind up 0.
 381          *
 382          * If sack_rxmit is true we are retransmitting from the scoreboard
 383          * in which case len is already set.
 384          */
 385         if (sack_rxmit == 0) {
 386                 if (sack_bytes_rxmt == 0)
 387                         len = ((int32_t)min(sbavail(&so->so_snd), sendwin) -
 388                             off);
 389                 else {
 390                         int32_t cwin;
 391
 392                         /*
 393                          * We are inside of a SACK recovery episode and are
 394                          * sending new data, having retransmitted all the
 395                          * data possible in the scoreboard.
 396                          */
 397                         len = ((int32_t)min(sbavail(&so->so_snd), tp->snd_wnd) -
 398                             off);
 399                         /*
 400                          * Don't remove this (len > 0) check !
 401                          * We explicitly check for len > 0 here (although it
 402                          * isn't really necessary), to work around a gcc
 403                          * optimization issue - to force gcc to compute
 404                          * len above. Without this check, the computation
 405                          * of len is bungled by the optimizer.
 406                          */
 407                         if (len > 0) {
 408                                 cwin = tp->snd_cwnd -
 409                                         (tp->snd_nxt - tp->sack_newdata) -
 410                                         sack_bytes_rxmt;
 411                                 if (cwin < 0)
 412                                         cwin = 0;
 413                                 len = imin(len, cwin);
 414                         }
 415                 }
 416         }
 417
 418         /*
 419          * Lop off SYN bit if it has already been sent.  However, if this
 420          * is SYN-SENT state and if segment contains data and if we don't
 421          * know that foreign host supports TAO, suppress sending segment.
 422          */
 423         if ((flags & TH_SYN) && SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_una)) {
 424                 if (tp->t_state != TCPS_SYN_RECEIVED)
 425                         flags &= ~TH_SYN;
 426 #ifdef TCP_RFC7413
 427                 /*
 428                  * When sending additional segments following a TFO SYN|ACK,
 429                  * do not include the SYN bit.
 430                  */
 431                 if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 432                     (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED))
 433                         flags &= ~TH_SYN;
 434 #endif
 435                 off--, len++;
 436         }
 437
 438         /*
 439          * Be careful not to send data and/or FIN on SYN segments.
 440          * This measure is needed to prevent interoperability problems
 441          * with not fully conformant TCP implementations.
 442          */
 443         if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NOOPT)) {
 444                 len = 0;
 445                 flags &= ~TH_FIN;
 446         }
 447
 448 #ifdef TCP_RFC7413
 449         /*
 450          * When retransmitting SYN|ACK on a passively-created TFO socket,
 451          * don't include data, as the presence of data may have caused the
 452          * original SYN|ACK to have been dropped by a middlebox.
 453          */
 454         if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 455             (((tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED) && (tp->t_rxtshift > 0)) ||
 456              (flags & TH_RST)))
 457                 len = 0;
 458 #endif
 459         if (len <= 0) {
 460                 /*
 461                  * If FIN has been sent but not acked,
 462                  * but we haven't been called to retransmit,
 463                  * len will be < 0.  Otherwise, window shrank
 464                  * after we sent into it.  If window shrank to 0,
 465                  * cancel pending retransmit, pull snd_nxt back
 466                  * to (closed) window, and set the persist timer
 467                  * if it isn't already going.  If the window didn't
 468                  * close completely, just wait for an ACK.
 469                  *
 470                  * We also do a general check here to ensure that
 471                  * we will set the persist timer when we have data
 472                  * to send, but a 0-byte window. This makes sure
 473                  * the persist timer is set even if the packet
 474                  * hits one of the "goto send" lines below.
 475                  */
 476                 len = 0;
 477                 if ((sendwin == 0) && (TCPS_HAVEESTABLISHED(tp->t_state)) &&
 478                         (off < (int) sbavail(&so->so_snd))) {
 479                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, 0);
 480                         tp->t_rxtshift = 0;
 481                         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
 482                         if (!tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
 483                                 tcp_setpersist(tp);
 484                 }
 485         }
 486
 487         /* len will be >= 0 after this point. */
 488         KASSERT(len >= 0, ("[%s:%d]: len < 0", __func__, __LINE__));
 489
 490         /*
 491          * Automatic sizing of send socket buffer.  Often the send buffer
 492          * size is not optimally adjusted to the actual network conditions
 493          * at hand (delay bandwidth product).  Setting the buffer size too
 494          * small limits throughput on links with high bandwidth and high
 495          * delay (eg. trans-continental/oceanic links).  Setting the
 496          * buffer size too big consumes too much real kernel memory,
 497          * especially with many connections on busy servers.
 498          *
 499          * The criteria to step up the send buffer one notch are:
 500          *  1. receive window of remote host is larger than send buffer
 501          *     (with a fudge factor of 5/4th);
 502          *  2. send buffer is filled to 7/8th with data (so we actually
 503          *     have data to make use of it);
 504          *  3. send buffer fill has not hit maximal automatic size;
 505          *  4. our send window (slow start and cogestion controlled) is
 506          *     larger than sent but unacknowledged data in send buffer.
 507          *
 508          * The remote host receive window scaling factor may limit the
 509          * growing of the send buffer before it reaches its allowed
 510          * maximum.
 511          *
 512          * It scales directly with slow start or congestion window
 513          * and does at most one step per received ACK.  This fast
 514          * scaling has the drawback of growing the send buffer beyond
 515          * what is strictly necessary to make full use of a given
 516          * delay*bandwidth product.  However testing has shown this not
 517          * to be much of an problem.  At worst we are trading wasting
 518          * of available bandwidth (the non-use of it) for wasting some
 519          * socket buffer memory.
 520          *
 521          * TODO: Shrink send buffer during idle periods together
 522          * with congestion window.  Requires another timer.  Has to
 523          * wait for upcoming tcp timer rewrite.
 524          *
 525          * XXXGL: should there be used sbused() or sbavail()?
 526          */
 527         if (V_tcp_do_autosndbuf && so->so_snd.sb_flags & SB_AUTOSIZE) {
 528                 int lowat;
 529
 530                 lowat = V_tcp_sendbuf_auto_lowat ? so->so_snd.sb_lowat : 0;
 531                 if ((tp->snd_wnd / 4 * 5) >= so->so_snd.sb_hiwat - lowat &&
 532                     sbused(&so->so_snd) >=
 533                     (so->so_snd.sb_hiwat / 8 * 7) - lowat &&
 534                     sbused(&so->so_snd) < V_tcp_autosndbuf_max &&
 535                     sendwin >= (sbused(&so->so_snd) -
 536                     (tp->snd_nxt - tp->snd_una))) {
 537                         if (!sbreserve_locked(&so->so_snd,
 538                             min(so->so_snd.sb_hiwat + V_tcp_autosndbuf_inc,
 539                              V_tcp_autosndbuf_max), so, curthread))
 540                                 so->so_snd.sb_flags &= ~SB_AUTOSIZE;
 541                 }
 542         }
 543
 544         /*
 545          * Decide if we can use TCP Segmentation Offloading (if supported by
 546          * hardware).
 547          *
 548          * TSO may only be used if we are in a pure bulk sending state.  The
 549          * presence of TCP-MD5, SACK retransmits, SACK advertizements and
 550          * IP options prevent using TSO.  With TSO the TCP header is the same
 551          * (except for the sequence number) for all generated packets.  This
 552          * makes it impossible to transmit any options which vary per generated
 553          * segment or packet.
 554          *
 555          * IPv4 handling has a clear separation of ip options and ip header
 556          * flags while IPv6 combines both in in6p_outputopts. ip6_optlen() does
 557          * the right thing below to provide length of just ip options and thus
 558          * checking for ipoptlen is enough to decide if ip options are present.
 559          */
 560 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
 561         /*
 562          * Pre-calculate here as we save another lookup into the darknesses
 563          * of IPsec that way and can actually decide if TSO is ok.
 564          */
 565 #ifdef INET6
 566         if (isipv6 && IPSEC_ENABLED(ipv6))
 567                 ipsec_optlen = IPSEC_HDRSIZE(ipv6, tp->t_inpcb);
 568 #ifdef INET
 569         else
 570 #endif
 571 #endif /* INET6 */
 572 #ifdef INET
 573         if (IPSEC_ENABLED(ipv4))
 574                 ipsec_optlen = IPSEC_HDRSIZE(ipv4, tp->t_inpcb);
 575 #endif /* INET */
 576 #endif /* IPSEC */
 577 #ifdef INET6
 578         if (isipv6)
 579                 ipoptlen = ip6_optlen(tp->t_inpcb);
 580         else
 581 #endif
 582         if (tp->t_inpcb->inp_options)
 583                 ipoptlen = tp->t_inpcb->inp_options->m_len -
 584                                 offsetof(struct ipoption, ipopt_list);
 585         else
 586                 ipoptlen = 0;
 587 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
 588         ipoptlen += ipsec_optlen;
 589 #endif
 590
 591         if ((tp->t_flags & TF_TSO) && V_tcp_do_tso && len > tp->t_maxseg &&
 592             ((tp->t_flags & TF_SIGNATURE) == 0) &&
 593             tp->rcv_numsacks == 0 && sack_rxmit == 0 &&
 594             ipoptlen == 0)
 595                 tso = 1;
 596
 597         if (sack_rxmit) {
 598                 if (SEQ_LT(p->rxmit + len, tp->snd_una + sbused(&so->so_snd)))
 599                         flags &= ~TH_FIN;
 600         } else {
 601                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt + len, tp->snd_una +
 602                     sbused(&so->so_snd)))
 603                         flags &= ~TH_FIN;
 604         }
 605
 606         recwin = lmin(lmax(sbspace(&so->so_rcv), 0),
 607             (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale);
 608
 609         /*
 610          * Sender silly window avoidance.   We transmit under the following
 611          * conditions when len is non-zero:
 612          *
 613          *      - We have a full segment (or more with TSO)
 614          *      - This is the last buffer in a write()/send() and we are
 615          *        either idle or running NODELAY
 616          *      - we've timed out (e.g. persist timer)
 617          *      - we have more then 1/2 the maximum send window's worth of
 618          *        data (receiver may be limited the window size)
 619          *      - we need to retransmit
 620          */
 621         if (len) {
 622                 if (len >= tp->t_maxseg)
 623                         goto send;
 624                 /*
 625                  * NOTE! on localhost connections an 'ack' from the remote
 626                  * end may occur synchronously with the output and cause
 627                  * us to flush a buffer queued with moretocome.  XXX
 628                  *
 629                  * note: the len + off check is almost certainly unnecessary.
 630                  */
 631                 if (!(tp->t_flags & TF_MORETOCOME) &&   /* normal case */
 632                     (idle || (tp->t_flags & TF_NODELAY)) &&
 633                     (uint32_t)len + (uint32_t)off >= sbavail(&so->so_snd) &&
 634                     (tp->t_flags & TF_NOPUSH) == 0) {
 635                         goto send;
 636                 }
 637                 if (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)         /* typ. timeout case */
 638                         goto send;
 639                 if (len >= tp->max_sndwnd / 2 && tp->max_sndwnd > 0)
 640                         goto send;
 641                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))   /* retransmit case */
 642                         goto send;
 643                 if (sack_rxmit)
 644                         goto send;
 645         }
 646
 647         /*
 648          * Sending of standalone window updates.
 649          *
 650          * Window updates are important when we close our window due to a
 651          * full socket buffer and are opening it again after the application
 652          * reads data from it.  Once the window has opened again and the
 653          * remote end starts to send again the ACK clock takes over and
 654          * provides the most current window information.
 655          *
 656          * We must avoid the silly window syndrome whereas every read
 657          * from the receive buffer, no matter how small, causes a window
 658          * update to be sent.  We also should avoid sending a flurry of
 659          * window updates when the socket buffer had queued a lot of data
 660          * and the application is doing small reads.
 661          *
 662          * Prevent a flurry of pointless window updates by only sending
 663          * an update when we can increase the advertized window by more
 664          * than 1/4th of the socket buffer capacity.  When the buffer is
 665          * getting full or is very small be more aggressive and send an
 666          * update whenever we can increase by two mss sized segments.
 667          * In all other situations the ACK's to new incoming data will
 668          * carry further window increases.
 669          *
 670          * Don't send an independent window update if a delayed
 671          * ACK is pending (it will get piggy-backed on it) or the
 672          * remote side already has done a half-close and won't send
 673          * more data.  Skip this if the connection is in T/TCP
 674          * half-open state.
 675          */
 676         if (recwin > 0 && !(tp->t_flags & TF_NEEDSYN) &&
 677             !(tp->t_flags & TF_DELACK) &&
 678             !TCPS_HAVERCVDFIN(tp->t_state)) {
 679                 /*
 680                  * "adv" is the amount we could increase the window,
 681                  * taking into account that we are limited by
 682                  * TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale.
 683                  */
 684                 int32_t adv;
 685                 int oldwin;
 686
 687                 adv = recwin;
 688                 if (SEQ_GT(tp->rcv_adv, tp->rcv_nxt)) {
 689                         oldwin = (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
 690                         adv -= oldwin;
 691                 } else
 692                         oldwin = 0;
 693
 694                 /*
 695                  * If the new window size ends up being the same as or less
 696                  * than the old size when it is scaled, then don't force
 697                  * a window update.
 698                  */
 699                 if (oldwin >> tp->rcv_scale >= (adv + oldwin) >> tp->rcv_scale)
 700                         goto dontupdate;
 701
 702                 if (adv >= (int32_t)(2 * tp->t_maxseg) &&
 703                     (adv >= (int32_t)(so->so_rcv.sb_hiwat / 4) ||
 704                      recwin <= (so->so_rcv.sb_hiwat / 8) ||
 705                      so->so_rcv.sb_hiwat <= 8 * tp->t_maxseg))
 706                         goto send;
 707                 if (2 * adv >= (int32_t)so->so_rcv.sb_hiwat)
 708                         goto send;
 709         }
 710 dontupdate:
 711
 712         /*
 713          * Send if we owe the peer an ACK, RST, SYN, or urgent data.  ACKNOW
 714          * is also a catch-all for the retransmit timer timeout case.
 715          */
 716         if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 717                 goto send;
 718         if ((flags & TH_RST) ||
 719             ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NEEDSYN) == 0))
 720                 goto send;
 721         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
 722                 goto send;
 723         /*
 724          * If our state indicates that FIN should be sent
 725          * and we have not yet done so, then we need to send.
 726          */
 727         if (flags & TH_FIN &&
 728             ((tp->t_flags & TF_SENTFIN) == 0 || tp->snd_nxt == tp->snd_una))
 729                 goto send;
 730         /*
 731          * In SACK, it is possible for tcp_output to fail to send a segment
 732          * after the retransmission timer has been turned off.  Make sure
 733          * that the retransmission timer is set.
 734          */
 735         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 736             SEQ_GT(tp->snd_max, tp->snd_una) &&
 737             !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 738             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 739                 tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
 740                 goto just_return;
 741         }
 742         /*
 743          * TCP window updates are not reliable, rather a polling protocol
 744          * using ``persist'' packets is used to insure receipt of window
 745          * updates.  The three ``states'' for the output side are:
 746          *      idle                    not doing retransmits or persists
 747          *      persisting              to move a small or zero window
 748          *      (re)transmitting        and thereby not persisting
 749          *
 750          * tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)
 751          *      is true when we are in persist state.
 752          * (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)
 753          *      is set when we are called to send a persist packet.
 754          * tcp_timer_active(tp, TT_REXMT)
 755          *      is set when we are retransmitting
 756          * The output side is idle when both timers are zero.
 757          *
 758          * If send window is too small, there is data to transmit, and no
 759          * retransmit or persist is pending, then go to persist state.
 760          * If nothing happens soon, send when timer expires:
 761          * if window is nonzero, transmit what we can,
 762          * otherwise force out a byte.
 763          */
 764         if (sbavail(&so->so_snd) && !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 765             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 766                 tp->t_rxtshift = 0;
 767                 tcp_setpersist(tp);
 768         }
 769
 770         /*
 771          * No reason to send a segment, just return.
 772          */
 773 just_return:
 774         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 775         return (0);
 776
 777 send:
 778         SOCKBUF_LOCK_ASSERT(&so->so_snd);
 779         if (len > 0) {
 780                 if (len >= tp->t_maxseg)
 781                         tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_MAXSEGSNT;
 782                 else
 783                         tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_MAXSEGSNT;
 784         }
 785         /*
 786          * Before ESTABLISHED, force sending of initial options
 787          * unless TCP set not to do any options.
 788          * NOTE: we assume that the IP/TCP header plus TCP options
 789          * always fit in a single mbuf, leaving room for a maximum
 790          * link header, i.e.
 791          *      max_linkhdr + sizeof (struct tcpiphdr) + optlen <= MCLBYTES
 792          */
 793         optlen = 0;
 794 #ifdef INET6
 795         if (isipv6)
 796                 hdrlen = sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct tcphdr);
 797         else
 798 #endif
 799                 hdrlen = sizeof (struct tcpiphdr);
 800
 801         /*
 802          * Compute options for segment.
 803          * We only have to care about SYN and established connection
 804          * segments.  Options for SYN-ACK segments are handled in TCP
 805          * syncache.
 806          */
 807         to.to_flags = 0;
 808         if ((tp->t_flags & TF_NOOPT) == 0) {
 809                 /* Maximum segment size. */
 810                 if (flags & TH_SYN) {
 811                         tp->snd_nxt = tp->iss;
 812                         to.to_mss = tcp_mssopt(&tp->t_inpcb->inp_inc);
 813                         to.to_flags |= TOF_MSS;
 814 #ifdef TCP_RFC7413
 815                         /*
 816                          * Only include the TFO option on the first
 817                          * transmission of the SYN|ACK on a
 818                          * passively-created TFO socket, as the presence of
 819                          * the TFO option may have caused the original
 820                          * SYN|ACK to have been dropped by a middlebox.
 821                          */
 822                         if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 823                             (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED) &&
 824                             (tp->t_rxtshift == 0)) {
 825                                 to.to_tfo_len = TCP_FASTOPEN_COOKIE_LEN;
 826                                 to.to_tfo_cookie = (u_char *)&tp->t_tfo_cookie;
 827                                 to.to_flags |= TOF_FASTOPEN;
 828                         }
 829 #endif
 830                 }
 831                 /* Window scaling. */
 832                 if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_SCALE)) {
 833                         to.to_wscale = tp->request_r_scale;
 834                         to.to_flags |= TOF_SCALE;
 835                 }
 836                 /* Timestamps. */
 837                 if ((tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) ||
 838                     ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_TSTMP))) {
 839                         to.to_tsval = tcp_ts_getticks() + tp->ts_offset;
 840                         to.to_tsecr = tp->ts_recent;
 841                         to.to_flags |= TOF_TS;
 842                 }
 843
 844                 /* Set receive buffer autosizing timestamp. */
 845                 if (tp->rfbuf_ts == 0 &&
 846                     (so->so_rcv.sb_flags & SB_AUTOSIZE))
 847                         tp->rfbuf_ts = tcp_ts_getticks();
 848
 849                 /* Selective ACK's. */
 850                 if (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) {
 851                         if (flags & TH_SYN)
 852                                 to.to_flags |= TOF_SACKPERM;
 853                         else if (TCPS_HAVEESTABLISHED(tp->t_state) &&
 854                             (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 855                             tp->rcv_numsacks > 0) {
 856                                 to.to_flags |= TOF_SACK;
 857                                 to.to_nsacks = tp->rcv_numsacks;
 858                                 to.to_sacks = (u_char *)tp->sackblks;
 859                         }
 860                 }
 861 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
 862                 /* TCP-MD5 (RFC2385). */
 863                 /*
 864                  * Check that TCP_MD5SIG is enabled in tcpcb to
 865                  * account the size needed to set this TCP option.
 866                  */
 867                 if (tp->t_flags & TF_SIGNATURE)
 868                         to.to_flags |= TOF_SIGNATURE;
 869 #endif /* TCP_SIGNATURE */
 870
 871                 /* Processing the options. */
 872                 hdrlen += optlen = tcp_addoptions(&to, opt);
 873         }
 874
 875         /*
 876          * Adjust data length if insertion of options will
 877          * bump the packet length beyond the t_maxseg length.
 878          * Clear the FIN bit because we cut off the tail of
 879          * the segment.
 880          */
 881         if (len + optlen + ipoptlen > tp->t_maxseg) {
 882                 flags &= ~TH_FIN;
 883
 884                 if (tso) {
 885                         u_int if_hw_tsomax;
 886                         u_int if_hw_tsomaxsegcount;
 887                         u_int if_hw_tsomaxsegsize;
 888                         struct mbuf *mb;
 889                         u_int moff;
 890                         int max_len;
 891
 892                         /* extract TSO information */
 893                         if_hw_tsomax = tp->t_tsomax;
 894                         if_hw_tsomaxsegcount = tp->t_tsomaxsegcount;
 895                         if_hw_tsomaxsegsize = tp->t_tsomaxsegsize;
 896
 897                         /*
 898                          * Limit a TSO burst to prevent it from
 899                          * overflowing or exceeding the maximum length
 900                          * allowed by the network interface:
 901                          */
 902                         KASSERT(ipoptlen == 0,
 903                             ("%s: TSO can't do IP options", __func__));
 904
 905                         /*
 906                          * Check if we should limit by maximum payload
 907                          * length:
 908                          */
 909                         if (if_hw_tsomax != 0) {
 910                                 /* compute maximum TSO length */
 911                                 max_len = (if_hw_tsomax - hdrlen -
 912                                     max_linkhdr);
 913                                 if (max_len <= 0) {
 914                                         len = 0;
 915                                 } else if (len > max_len) {
 916                                         sendalot = 1;
 917                                         len = max_len;
 918                                 }
 919                         }
 920
 921                         /*
 922                          * Check if we should limit by maximum segment
 923                          * size and count:
 924                          */
 925                         if (if_hw_tsomaxsegcount != 0 &&
 926                             if_hw_tsomaxsegsize != 0) {
 927                                 /*
 928                                  * Subtract one segment for the LINK
 929                                  * and TCP/IP headers mbuf that will
 930                                  * be prepended to this mbuf chain
 931                                  * after the code in this section
 932                                  * limits the number of mbufs in the
 933                                  * chain to if_hw_tsomaxsegcount.
 934                                  */
 935                                 if_hw_tsomaxsegcount -= 1;
 936                                 max_len = 0;
 937                                 mb = sbsndmbuf(&so->so_snd, off, &moff);
 938
 939                                 while (mb != NULL && max_len < len) {
 940                                         u_int mlen;
 941                                         u_int frags;
 942
 943                                         /*
 944                                          * Get length of mbuf fragment
 945                                          * and how many hardware frags,
 946                                          * rounded up, it would use:
 947                                          */
 948                                         mlen = (mb->m_len - moff);
 949                                         frags = howmany(mlen,
 950                                             if_hw_tsomaxsegsize);
 951
 952                                         /* Handle special case: Zero Length Mbuf */
 953                                         if (frags == 0)
 954                                                 frags = 1;
 955
 956                                         /*
 957                                          * Check if the fragment limit
 958                                          * will be reached or exceeded:
 959                                          */
 960                                         if (frags >= if_hw_tsomaxsegcount) {
 961                                                 max_len += min(mlen,
 962                                                     if_hw_tsomaxsegcount *
 963                                                     if_hw_tsomaxsegsize);
 964                                                 break;
 965                                         }
 966                                         max_len += mlen;
 967                                         if_hw_tsomaxsegcount -= frags;
 968                                         moff = 0;
 969                                         mb = mb->m_next;
 970                                 }
 971                                 if (max_len <= 0) {
 972                                         len = 0;
 973                                 } else if (len > max_len) {
 974                                         sendalot = 1;
 975                                         len = max_len;
 976                                 }
 977                         }
 978
 979                         /*
 980                          * Prevent the last segment from being
 981                          * fractional unless the send sockbuf can be
 982                          * emptied:
 983                          */
 984                         max_len = (tp->t_maxseg - optlen);
 985                         if (((uint32_t)off + (uint32_t)len) <
 986                             sbavail(&so->so_snd)) {
 987                                 moff = len % max_len;
 988                                 if (moff != 0) {
 989                                         len -= moff;
 990                                         sendalot = 1;
 991                                 }
 992                         }
 993
 994                         /*
 995                          * In case there are too many small fragments
 996                          * don't use TSO:
 997                          */
 998                         if (len <= max_len) {
 999                                 len = max_len;
1000                                 sendalot = 1;
1001                                 tso = 0;
1002                         }
1003
1004                         /*
1005                          * Send the FIN in a separate segment
1006                          * after the bulk sending is done.
1007                          * We don't trust the TSO implementations
1008                          * to clear the FIN flag on all but the
1009                          * last segment.
1010                          */
1011                         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
1012                                 sendalot = 1;
1013
1014                 } else {
1015                         len = tp->t_maxseg - optlen - ipoptlen;
1016                         sendalot = 1;
1017                 }
1018         } else
1019                 tso = 0;
1020
1021         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen <= IP_MAXPACKET,
1022             ("%s: len > IP_MAXPACKET", __func__));
1023
1024 /*#ifdef DIAGNOSTIC*/
1025 #ifdef INET6
1026         if (max_linkhdr + hdrlen > MCLBYTES)
1027 #else
1028         if (max_linkhdr + hdrlen > MHLEN)
1029 #endif
1030                 panic("tcphdr too big");
1031 /*#endif*/
1032
1033         /*
1034          * This KASSERT is here to catch edge cases at a well defined place.
1035          * Before, those had triggered (random) panic conditions further down.
1036          */
1037         KASSERT(len >= 0, ("[%s:%d]: len < 0", __func__, __LINE__));
1038
1039         /*
1040          * Grab a header mbuf, attaching a copy of data to
1041          * be transmitted, and initialize the header from
1042          * the template for sends on this connection.
1043          */
1044         if (len) {
1045                 struct mbuf *mb;
1046                 u_int moff;
1047
1048                 if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)
1049                         TCPSTAT_INC(tcps_sndprobe);
1050                 else if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max) || sack_rxmit) {
1051                         tp->t_sndrexmitpack++;
1052                         TCPSTAT_INC(tcps_sndrexmitpack);
1053                         TCPSTAT_ADD(tcps_sndrexmitbyte, len);
1054                 } else {
1055                         TCPSTAT_INC(tcps_sndpack);
1056                         TCPSTAT_ADD(tcps_sndbyte, len);
1057                 }
1058 #ifdef INET6
1059                 if (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr)
1060                         m = m_getcl(M_NOWAIT, MT_DATA, M_PKTHDR);
1061                 else
1062 #endif
1063                         m = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_DATA);
1064
1065                 if (m == NULL) {
1066                         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1067                         error = ENOBUFS;
1068                         sack_rxmit = 0;
1069                         goto out;
1070                 }
1071
1072                 m->m_data += max_linkhdr;
1073                 m->m_len = hdrlen;
1074
1075                 /*
1076                  * Start the m_copy functions from the closest mbuf
1077                  * to the offset in the socket buffer chain.
1078                  */
1079                 mb = sbsndptr(&so->so_snd, off, len, &moff);
1080
1081                 if (len <= MHLEN - hdrlen - max_linkhdr) {
1082                         m_copydata(mb, moff, len,
1083                             mtod(m, caddr_t) + hdrlen);
1084                         m->m_len += len;
1085                 } else {
1086                         m->m_next = m_copym(mb, moff, len, M_NOWAIT);
1087                         if (m->m_next == NULL) {
1088                                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1089                                 (void) m_free(m);
1090                                 error = ENOBUFS;
1091                                 sack_rxmit = 0;
1092                                 goto out;
1093                         }
1094                 }
1095
1096                 /*
1097                  * If we're sending everything we've got, set PUSH.
1098                  * (This will keep happy those implementations which only
1099                  * give data to the user when a buffer fills or
1100                  * a PUSH comes in.)
1101                  */
1102                 if (((uint32_t)off + (uint32_t)len == sbused(&so->so_snd)) &&
1103                     !(flags & TH_SYN))
1104                         flags |= TH_PUSH;
1105                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1106         } else {
1107                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1108                 if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
1109                         TCPSTAT_INC(tcps_sndacks);
1110                 else if (flags & (TH_SYN|TH_FIN|TH_RST))
1111                         TCPSTAT_INC(tcps_sndctrl);
1112                 else if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
1113                         TCPSTAT_INC(tcps_sndurg);
1114                 else
1115                         TCPSTAT_INC(tcps_sndwinup);
1116
1117                 m = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_DATA);
1118                 if (m == NULL) {
1119                         error = ENOBUFS;
1120                         sack_rxmit = 0;
1121                         goto out;
1122                 }
1123 #ifdef INET6
1124                 if (isipv6 && (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr) &&
1125                     MHLEN >= hdrlen) {
1126                         M_ALIGN(m, hdrlen);
1127                 } else
1128 #endif
1129                 m->m_data += max_linkhdr;
1130                 m->m_len = hdrlen;
1131         }
1132         SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);
1133         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *)0;
1134 #ifdef MAC
1135         mac_inpcb_create_mbuf(tp->t_inpcb, m);
1136 #endif
1137 #ifdef INET6
1138         if (isipv6) {
1139                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1140                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1141                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip6, th);
1142         } else
1143 #endif /* INET6 */
1144         {
1145                 ip = mtod(m, struct ip *);
1146                 ipov = (struct ipovly *)ip;
1147                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1148                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip, th);
1149         }
1150
1151         /*
1152          * Fill in fields, remembering maximum advertised
1153          * window for use in delaying messages about window sizes.
1154          * If resending a FIN, be sure not to use a new sequence number.
1155          */
1156         if (flags & TH_FIN && tp->t_flags & TF_SENTFIN &&
1157             tp->snd_nxt == tp->snd_max)
1158                 tp->snd_nxt--;
1159         /*
1160          * If we are starting a connection, send ECN setup
1161          * SYN packet. If we are on a retransmit, we may
1162          * resend those bits a number of times as per
1163          * RFC 3168.
1164          */
1165         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT && V_tcp_do_ecn == 1) {
1166                 if (tp->t_rxtshift >= 1) {
1167                         if (tp->t_rxtshift <= V_tcp_ecn_maxretries)
1168                                 flags |= TH_ECE|TH_CWR;
1169                 } else
1170                         flags |= TH_ECE|TH_CWR;
1171         }
1172
1173         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1174             (tp->t_flags & TF_ECN_PERMIT)) {
1175                 /*
1176                  * If the peer has ECN, mark data packets with
1177                  * ECN capable transmission (ECT).
1178                  * Ignore pure ack packets, retransmissions and window probes.
1179                  */
1180                 if (len > 0 && SEQ_GEQ(tp->snd_nxt, tp->snd_max) &&
1181                     !((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)) {
1182 #ifdef INET6
1183                         if (isipv6)
1184                                 ip6->ip6_flow |= htonl(IPTOS_ECN_ECT0 << 20);
1185                         else
1186 #endif
1187                                 ip->ip_tos |= IPTOS_ECN_ECT0;
1188                         TCPSTAT_INC(tcps_ecn_ect0);
1189                 }
1190
1191                 /*
1192                  * Reply with proper ECN notifications.
1193                  */
1194                 if (tp->t_flags & TF_ECN_SND_CWR) {
1195                         flags |= TH_CWR;
1196                         tp->t_flags &= ~TF_ECN_SND_CWR;
1197                 }
1198                 if (tp->t_flags & TF_ECN_SND_ECE)
1199                         flags |= TH_ECE;
1200         }
1201
1202         /*
1203          * If we are doing retransmissions, then snd_nxt will
1204          * not reflect the first unsent octet.  For ACK only
1205          * packets, we do not want the sequence number of the
1206          * retransmitted packet, we want the sequence number
1207          * of the next unsent octet.  So, if there is no data
1208          * (and no SYN or FIN), use snd_max instead of snd_nxt
1209          * when filling in ti_seq.  But if we are in persist
1210          * state, snd_max might reflect one byte beyond the
1211          * right edge of the window, so use snd_nxt in that
1212          * case, since we know we aren't doing a retransmission.
1213          * (retransmit and persist are mutually exclusive...)
1214          */
1215         if (sack_rxmit == 0) {
1216                 if (len || (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) ||
1217                     tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
1218                         th->th_seq = htonl(tp->snd_nxt);
1219                 else
1220                         th->th_seq = htonl(tp->snd_max);
1221         } else {
1222                 th->th_seq = htonl(p->rxmit);
1223                 p->rxmit += len;
1224                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit += len;
1225         }
1226         th->th_ack = htonl(tp->rcv_nxt);
1227         if (optlen) {
1228                 bcopy(opt, th + 1, optlen);
1229                 th->th_off = (sizeof (struct tcphdr) + optlen) >> 2;
1230         }
1231         th->th_flags = flags;
1232         /*
1233          * Calculate receive window.  Don't shrink window,
1234          * but avoid silly window syndrome.
1235          */
1236         if (recwin < (so->so_rcv.sb_hiwat / 4) &&
1237             recwin < tp->t_maxseg)
1238                 recwin = 0;
1239         if (SEQ_GT(tp->rcv_adv, tp->rcv_nxt) &&
1240             recwin < (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt))
1241                 recwin = (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
1242
1243         /*
1244          * According to RFC1323 the window field in a SYN (i.e., a <SYN>
1245          * or <SYN,ACK>) segment itself is never scaled.  The <SYN,ACK>
1246          * case is handled in syncache.
1247          */
1248         if (flags & TH_SYN)
1249                 th->th_win = htons((u_short)
1250                                 (min(sbspace(&so->so_rcv), TCP_MAXWIN)));
1251         else
1252                 th->th_win = htons((u_short)(recwin >> tp->rcv_scale));
1253
1254         /*
1255          * Adjust the RXWIN0SENT flag - indicate that we have advertised
1256          * a 0 window.  This may cause the remote transmitter to stall.  This
1257          * flag tells soreceive() to disable delayed acknowledgements when
1258          * draining the buffer.  This can occur if the receiver is attempting
1259          * to read more data than can be buffered prior to transmitting on
1260          * the connection.
1261          */
1262         if (th->th_win == 0) {
1263                 tp->t_sndzerowin++;
1264                 tp->t_flags |= TF_RXWIN0SENT;
1265         } else
1266                 tp->t_flags &= ~TF_RXWIN0SENT;
1267         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_nxt)) {
1268                 th->th_urp = htons((u_short)(tp->snd_up - tp->snd_nxt));
1269                 th->th_flags |= TH_URG;
1270         } else
1271                 /*
1272                  * If no urgent pointer to send, then we pull
1273                  * the urgent pointer to the left edge of the send window
1274                  * so that it doesn't drift into the send window on sequence
1275                  * number wraparound.
1276                  */
1277                 tp->snd_up = tp->snd_una;               /* drag it along */
1278
1279         /*
1280          * Put TCP length in extended header, and then
1281          * checksum extended header and data.
1282          */
1283         m->m_pkthdr.len = hdrlen + len; /* in6_cksum() need this */
1284         m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
1285
1286 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
1287         if (to.to_flags & TOF_SIGNATURE) {
1288                 /*
1289                  * Calculate MD5 signature and put it into the place
1290                  * determined before.
1291                  * NOTE: since TCP options buffer doesn't point into
1292                  * mbuf's data, calculate offset and use it.
1293                  */
1294                 if (!TCPMD5_ENABLED() || TCPMD5_OUTPUT(m, th,
1295                     (u_char *)(th + 1) + (to.to_signature - opt)) != 0) {
1296                         /*
1297                          * Do not send segment if the calculation of MD5
1298                          * digest has failed.
1299                          */
1300                         goto out;
1301                 }
1302         }
1303 #endif
1304 #ifdef INET6
1305         if (isipv6) {
1306                 /*
1307                  * There is no need to fill in ip6_plen right now.
1308                  * It will be filled later by ip6_output.
1309                  */
1310                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP_IPV6;
1311                 th->th_sum = in6_cksum_pseudo(ip6, sizeof(struct tcphdr) +
1312                     optlen + len, IPPROTO_TCP, 0);
1313         }
1314 #endif
1315 #if defined(INET6) && defined(INET)
1316         else
1317 #endif
1318 #ifdef INET
1319         {
1320                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
1321                 th->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
1322                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP + len + optlen));
1323
1324                 /* IP version must be set here for ipv4/ipv6 checking later */
1325                 KASSERT(ip->ip_v == IPVERSION,
1326                     ("%s: IP version incorrect: %d", __func__, ip->ip_v));
1327         }
1328 #endif
1329
1330         /*
1331          * Enable TSO and specify the size of the segments.
1332          * The TCP pseudo header checksum is always provided.
1333          */
1334         if (tso) {
1335                 KASSERT(len > tp->t_maxseg - optlen,
1336                     ("%s: len <= tso_segsz", __func__));
1337                 m->m_pkthdr.csum_flags |= CSUM_TSO;
1338                 m->m_pkthdr.tso_segsz = tp->t_maxseg - optlen;
1339         }
1340
1341 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
1342         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen - ipsec_optlen == m_length(m, NULL),
1343             ("%s: mbuf chain shorter than expected: %d + %u + %u - %u != %u",
1344             __func__, len, hdrlen, ipoptlen, ipsec_optlen, m_length(m, NULL)));
1345 #else
1346         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen == m_length(m, NULL),
1347             ("%s: mbuf chain shorter than expected: %d + %u + %u != %u",
1348             __func__, len, hdrlen, ipoptlen, m_length(m, NULL)));
1349 #endif
1350
1351 #ifdef TCP_HHOOK
1352         /* Run HHOOK_TCP_ESTABLISHED_OUT helper hooks. */
1353         hhook_run_tcp_est_out(tp, th, &to, len, tso);
1354 #endif
1355
1356 #ifdef TCPDEBUG
1357         /*
1358          * Trace.
1359          */
1360         if (so->so_options & SO_DEBUG) {
1361                 u_short save = 0;
1362 #ifdef INET6
1363                 if (!isipv6)
1364 #endif
1365                 {
1366                         save = ipov->ih_len;
1367                         ipov->ih_len = htons(m->m_pkthdr.len /* - hdrlen + (th->th_off << 2) */);
1368                 }
1369                 tcp_trace(TA_OUTPUT, tp->t_state, tp, mtod(m, void *), th, 0);
1370 #ifdef INET6
1371                 if (!isipv6)
1372 #endif
1373                 ipov->ih_len = save;
1374         }
1375 #endif /* TCPDEBUG */
1376         TCP_PROBE3(debug__output, tp, th, m);
1377
1378         /*
1379          * Fill in IP length and desired time to live and
1380          * send to IP level.  There should be a better way
1381          * to handle ttl and tos; we could keep them in
1382          * the template, but need a way to checksum without them.
1383          */
1384         /*
1385          * m->m_pkthdr.len should have been set before checksum calculation,
1386          * because in6_cksum() need it.
1387          */
1388 #ifdef INET6
1389         if (isipv6) {
1390                 /*
1391                  * we separately set hoplimit for every segment, since the
1392                  * user might want to change the value via setsockopt.
1393                  * Also, desired default hop limit might be changed via
1394                  * Neighbor Discovery.
1395                  */
1396                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1397
1398                 /*
1399                  * Set the packet size here for the benefit of DTrace probes.
1400                  * ip6_output() will set it properly; it's supposed to include
1401                  * the option header lengths as well.
1402                  */
1403                 ip6->ip6_plen = htons(m->m_pkthdr.len - sizeof(*ip6));
1404
1405                 if (V_path_mtu_discovery && tp->t_maxseg > V_tcp_minmss)
1406                         tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_PMTUD;
1407                 else
1408                         tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_PMTUD;
1409
1410                 if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT)
1411                         TCP_PROBE5(connect__request, NULL, tp, ip6, tp, th);
1412
1413                 TCP_PROBE5(send, NULL, tp, ip6, tp, th);
1414
1415 #ifdef TCPPCAP
1416                 /* Save packet, if requested. */
1417                 tcp_pcap_add(th, m, &(tp->t_outpkts));
1418 #endif
1419
1420                 /* TODO: IPv6 IP6TOS_ECT bit on */
1421                 error = ip6_output(m, tp->t_inpcb->in6p_outputopts,
1422                     &tp->t_inpcb->inp_route6,
1423                     ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ?  IP_ROUTETOIF : 0),
1424                     NULL, NULL, tp->t_inpcb);
1425
1426                 if (error == EMSGSIZE && tp->t_inpcb->inp_route6.ro_rt != NULL)
1427                         mtu = tp->t_inpcb->inp_route6.ro_rt->rt_mtu;
1428         }
1429 #endif /* INET6 */
1430 #if defined(INET) && defined(INET6)
1431         else
1432 #endif
1433 #ifdef INET
1434     {
1435         ip->ip_len = htons(m->m_pkthdr.len);
1436 #ifdef INET6
1437         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6PROTO)
1438                 ip->ip_ttl = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1439 #endif /* INET6 */
1440         /*
1441          * If we do path MTU discovery, then we set DF on every packet.
1442          * This might not be the best thing to do according to RFC3390
1443          * Section 2. However the tcp hostcache migitates the problem
1444          * so it affects only the first tcp connection with a host.
1445          *
1446          * NB: Don't set DF on small MTU/MSS to have a safe fallback.
1447          */
1448         if (V_path_mtu_discovery && tp->t_maxseg > V_tcp_minmss) {
1449                 ip->ip_off |= htons(IP_DF);
1450                 tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_PMTUD;
1451         } else {
1452                 tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_PMTUD;
1453         }
1454
1455         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT)
1456                 TCP_PROBE5(connect__request, NULL, tp, ip, tp, th);
1457
1458         TCP_PROBE5(send, NULL, tp, ip, tp, th);
1459
1460 #ifdef TCPPCAP
1461         /* Save packet, if requested. */
1462         tcp_pcap_add(th, m, &(tp->t_outpkts));
1463 #endif
1464
1465         error = ip_output(m, tp->t_inpcb->inp_options, &tp->t_inpcb->inp_route,
1466             ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ? IP_ROUTETOIF : 0), 0,
1467             tp->t_inpcb);
1468
1469         if (error == EMSGSIZE && tp->t_inpcb->inp_route.ro_rt != NULL)
1470                 mtu = tp->t_inpcb->inp_route.ro_rt->rt_mtu;
1471     }
1472 #endif /* INET */
1473
1474 out:
1475         /*
1476          * In transmit state, time the transmission and arrange for
1477          * the retransmit.  In persist state, just set snd_max.
1478          */
1479         if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1480             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1481                 tcp_seq startseq = tp->snd_nxt;
1482
1483                 /*
1484                  * Advance snd_nxt over sequence space of this segment.
1485                  */
1486                 if (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) {
1487                         if (flags & TH_SYN)
1488                                 tp->snd_nxt++;
1489                         if (flags & TH_FIN) {
1490                                 tp->snd_nxt++;
1491                                 tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1492                         }
1493                 }
1494                 if (sack_rxmit)
1495                         goto timer;
1496                 tp->snd_nxt += len;
1497                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_max)) {
1498                         tp->snd_max = tp->snd_nxt;
1499                         /*
1500                          * Time this transmission if not a retransmission and
1501                          * not currently timing anything.
1502                          */
1503                         if (tp->t_rtttime == 0) {
1504                                 tp->t_rtttime = ticks;
1505                                 tp->t_rtseq = startseq;
1506                                 TCPSTAT_INC(tcps_segstimed);
1507                         }
1508                 }
1509
1510                 /*
1511                  * Set retransmit timer if not currently set,
1512                  * and not doing a pure ack or a keep-alive probe.
1513                  * Initial value for retransmit timer is smoothed
1514                  * round-trip time + 2 * round-trip time variance.
1515                  * Initialize shift counter which is used for backoff
1516                  * of retransmit time.
1517                  */
1518 timer:
1519                 if (!tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1520                     ((sack_rxmit && tp->snd_nxt != tp->snd_max) ||
1521                      (tp->snd_nxt != tp->snd_una))) {
1522                         if (tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1523                                 tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
1524                                 tp->t_rxtshift = 0;
1525                         }
1526                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
1527                 } else if (len == 0 && sbavail(&so->so_snd) &&
1528                     !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1529                     !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1530                         /*
1531                          * Avoid a situation where we do not set persist timer
1532                          * after a zero window condition. For example:
1533                          * 1) A -> B: packet with enough data to fill the window
1534                          * 2) B -> A: ACK for #1 + new data (0 window
1535                          *    advertisement)
1536                          * 3) A -> B: ACK for #2, 0 len packet
1537                          *
1538                          * In this case, A will not activate the persist timer,
1539                          * because it chose to send a packet. Unless tcp_output
1540                          * is called for some other reason (delayed ack timer,
1541                          * another input packet from B, socket syscall), A will
1542                          * not send zero window probes.
1543                          *
1544                          * So, if you send a 0-length packet, but there is data
1545                          * in the socket buffer, and neither the rexmt or
1546                          * persist timer is already set, then activate the
1547                          * persist timer.
1548                          */
1549                         tp->t_rxtshift = 0;
1550                         tcp_setpersist(tp);
1551                 }
1552         } else {
1553                 /*
1554                  * Persist case, update snd_max but since we are in
1555                  * persist mode (no window) we do not update snd_nxt.
1556                  */
1557                 int xlen = len;
1558                 if (flags & TH_SYN)
1559                         ++xlen;
1560                 if (flags & TH_FIN) {
1561                         ++xlen;
1562                         tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1563                 }
1564                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt + xlen, tp->snd_max))
1565                         tp->snd_max = tp->snd_nxt + xlen;
1566         }
1567
1568         if (error) {
1569
1570                 /*
1571                  * We know that the packet was lost, so back out the
1572                  * sequence number advance, if any.
1573                  *
1574                  * If the error is EPERM the packet got blocked by the
1575                  * local firewall.  Normally we should terminate the
1576                  * connection but the blocking may have been spurious
1577                  * due to a firewall reconfiguration cycle.  So we treat
1578                  * it like a packet loss and let the retransmit timer and
1579                  * timeouts do their work over time.
1580                  * XXX: It is a POLA question whether calling tcp_drop right
1581                  * away would be the really correct behavior instead.
1582                  */
1583                 if (((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1584                     !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) &&
1585                     ((flags & TH_SYN) == 0) &&
1586                     (error != EPERM)) {
1587                         if (sack_rxmit) {
1588                                 p->rxmit -= len;
1589                                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit -= len;
1590                                 KASSERT(tp->sackhint.sack_bytes_rexmit >= 0,
1591                                     ("sackhint bytes rtx >= 0"));
1592                         } else
1593                                 tp->snd_nxt -= len;
1594                 }
1595                 SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);     /* Check gotos. */
1596                 switch (error) {
1597                 case EACCES:
1598                         tp->t_softerror = error;
1599                         return (0);
1600                 case EPERM:
1601                         tp->t_softerror = error;
1602                         return (error);
1603                 case ENOBUFS:
1604                         TCP_XMIT_TIMER_ASSERT(tp, len, flags);
1605                         tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1606                         return (0);
1607                 case EMSGSIZE:
1608                         /*
1609                          * For some reason the interface we used initially
1610                          * to send segments changed to another or lowered
1611                          * its MTU.
1612                          * If TSO was active we either got an interface
1613                          * without TSO capabilits or TSO was turned off.
1614                          * If we obtained mtu from ip_output() then update
1615                          * it and try again.
1616                          */
1617                         if (tso)
1618                                 tp->t_flags &= ~TF_TSO;
1619                         if (mtu != 0) {
1620                                 tcp_mss_update(tp, -1, mtu, NULL, NULL);
1621                                 goto again;
1622                         }
1623                         return (error);
1624                 case EHOSTDOWN:
1625                 case EHOSTUNREACH:
1626                 case ENETDOWN:
1627                 case ENETUNREACH:
1628                         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
1629                                 tp->t_softerror = error;
1630                                 return (0);
1631                         }
1632                         /* FALLTHROUGH */
1633                 default:
1634                         return (error);
1635                 }
1636         }
1637         TCPSTAT_INC(tcps_sndtotal);
1638
1639         /*
1640          * Data sent (as far as we can tell).
1641          * If this advertises a larger window than any other segment,
1642          * then remember the size of the advertised window.
1643          * Any pending ACK has now been sent.
1644          */
1645         if (SEQ_GT(tp->rcv_nxt + recwin, tp->rcv_adv))
1646                 tp->rcv_adv = tp->rcv_nxt + recwin;
1647         tp->last_ack_sent = tp->rcv_nxt;
1648         tp->t_flags &= ~(TF_ACKNOW | TF_DELACK);
1649         if (tcp_timer_active(tp, TT_DELACK))
1650                 tcp_timer_activate(tp, TT_DELACK, 0);
1651 #if 0
1652         /*
1653          * This completely breaks TCP if newreno is turned on.  What happens
1654          * is that if delayed-acks are turned on on the receiver, this code
1655          * on the transmitter effectively destroys the TCP window, forcing
1656          * it to four packets (1.5Kx4 = 6K window).
1657          */
1658         if (sendalot && --maxburst)
1659                 goto again;
1660 #endif
1661         if (sendalot)
1662                 goto again;
1663         return (0);
1664 }
1665
1666 void
1667 tcp_setpersist(struct tcpcb *tp)
1668 {
1669         int t = ((tp->t_srtt >> 2) + tp->t_rttvar) >> 1;
1670         int tt;
1671
1672         tp->t_flags &= ~TF_PREVVALID;
1673         if (tcp_timer_active(tp, TT_REXMT))
1674                 panic("tcp_setpersist: retransmit pending");
1675         /*
1676          * Start/restart persistence timer.
1677          */
1678         TCPT_RANGESET(tt, t * tcp_backoff[tp->t_rxtshift],
1679                       tcp_persmin, tcp_persmax);
1680         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, tt);
1681         if (tp->t_rxtshift < TCP_MAXRXTSHIFT)
1682                 tp->t_rxtshift++;
1683 }
1684
1685 /*
1686  * Insert TCP options according to the supplied parameters to the place
1687  * optp in a consistent way.  Can handle unaligned destinations.
1688  *
1689  * The order of the option processing is crucial for optimal packing and
1690  * alignment for the scarce option space.
1691  *
1692  * The optimal order for a SYN/SYN-ACK segment is:
1693  *   MSS (4) + NOP (1) + Window scale (3) + SACK permitted (2) +
1694  *   Timestamp (10) + Signature (18) = 38 bytes out of a maximum of 40.
1695  *
1696  * The SACK options should be last.  SACK blocks consume 8*n+2 bytes.
1697  * So a full size SACK blocks option is 34 bytes (with 4 SACK blocks).
1698  * At minimum we need 10 bytes (to generate 1 SACK block).  If both
1699  * TCP Timestamps (12 bytes) and TCP Signatures (18 bytes) are present,
1700  * we only have 10 bytes for SACK options (40 - (12 + 18)).
1701  */
1702 int
1703 tcp_addoptions(struct tcpopt *to, u_char *optp)
1704 {
1705         u_int32_t mask, optlen = 0;
1706
1707         for (mask = 1; mask < TOF_MAXOPT; mask <<= 1) {
1708                 if ((to->to_flags & mask) != mask)
1709                         continue;
1710                 if (optlen == TCP_MAXOLEN)
1711                         break;
1712                 switch (to->to_flags & mask) {
1713                 case TOF_MSS:
1714                         while (optlen % 4) {
1715                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1716                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1717                         }
1718                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_MAXSEG)
1719                                 continue;
1720                         optlen += TCPOLEN_MAXSEG;
1721                         *optp++ = TCPOPT_MAXSEG;
1722                         *optp++ = TCPOLEN_MAXSEG;
1723                         to->to_mss = htons(to->to_mss);
1724                         bcopy((u_char *)&to->to_mss, optp, sizeof(to->to_mss));
1725                         optp += sizeof(to->to_mss);
1726                         break;
1727                 case TOF_SCALE:
1728                         while (!optlen || optlen % 2 != 1) {
1729                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1730                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1731                         }
1732                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_WINDOW)
1733                                 continue;
1734                         optlen += TCPOLEN_WINDOW;
1735                         *optp++ = TCPOPT_WINDOW;
1736                         *optp++ = TCPOLEN_WINDOW;
1737                         *optp++ = to->to_wscale;
1738                         break;
1739                 case TOF_SACKPERM:
1740                         while (optlen % 2) {
1741                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1742                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1743                         }
1744                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACK_PERMITTED)
1745                                 continue;
1746                         optlen += TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1747                         *optp++ = TCPOPT_SACK_PERMITTED;
1748                         *optp++ = TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1749                         break;
1750                 case TOF_TS:
1751                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1752                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1753                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1754                         }
1755                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_TIMESTAMP)
1756                                 continue;
1757                         optlen += TCPOLEN_TIMESTAMP;
1758                         *optp++ = TCPOPT_TIMESTAMP;
1759                         *optp++ = TCPOLEN_TIMESTAMP;
1760                         to->to_tsval = htonl(to->to_tsval);
1761                         to->to_tsecr = htonl(to->to_tsecr);
1762                         bcopy((u_char *)&to->to_tsval, optp, sizeof(to->to_tsval));
1763                         optp += sizeof(to->to_tsval);
1764                         bcopy((u_char *)&to->to_tsecr, optp, sizeof(to->to_tsecr));
1765                         optp += sizeof(to->to_tsecr);
1766                         break;
1767                 case TOF_SIGNATURE:
1768                         {
1769                         int siglen = TCPOLEN_SIGNATURE - 2;
1770
1771                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1772                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1773                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1774                         }
1775                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SIGNATURE) {
1776                                 to->to_flags &= ~TOF_SIGNATURE;
1777                                 continue;
1778                         }
1779                         optlen += TCPOLEN_SIGNATURE;
1780                         *optp++ = TCPOPT_SIGNATURE;
1781                         *optp++ = TCPOLEN_SIGNATURE;
1782                         to->to_signature = optp;
1783                         while (siglen--)
1784                                  *optp++ = 0;
1785                         break;
1786                         }
1787                 case TOF_SACK:
1788                         {
1789                         int sackblks = 0;
1790                         struct sackblk *sack = (struct sackblk *)to->to_sacks;
1791                         tcp_seq sack_seq;
1792
1793                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1794                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1795                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1796                         }
1797                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACKHDR + TCPOLEN_SACK)
1798                                 continue;
1799                         optlen += TCPOLEN_SACKHDR;
1800                         *optp++ = TCPOPT_SACK;
1801                         sackblks = min(to->to_nsacks,
1802                                         (TCP_MAXOLEN - optlen) / TCPOLEN_SACK);
1803                         *optp++ = TCPOLEN_SACKHDR + sackblks * TCPOLEN_SACK;
1804                         while (sackblks--) {
1805                                 sack_seq = htonl(sack->start);
1806                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1807                                 optp += sizeof(sack_seq);
1808                                 sack_seq = htonl(sack->end);
1809                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1810                                 optp += sizeof(sack_seq);
1811                                 optlen += TCPOLEN_SACK;
1812                                 sack++;
1813                         }
1814                         TCPSTAT_INC(tcps_sack_send_blocks);
1815                         break;
1816                         }
1817 #ifdef TCP_RFC7413
1818                 case TOF_FASTOPEN:
1819                         {
1820                         int total_len;
1821
1822                         /* XXX is there any point to aligning this option? */
1823                         total_len = TCPOLEN_FAST_OPEN_EMPTY + to->to_tfo_len;
1824                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < total_len)
1825                                 continue;
1826                         *optp++ = TCPOPT_FAST_OPEN;
1827                         *optp++ = total_len;
1828                         if (to->to_tfo_len > 0) {
1829                                 bcopy(to->to_tfo_cookie, optp, to->to_tfo_len);
1830                                 optp += to->to_tfo_len;
1831                         }
1832                         optlen += total_len;
1833                         break;
1834                         }
1835 #endif
1836                 default:
1837                         panic("%s: unknown TCP option type", __func__);
1838                         break;
1839                 }
1840         }
1841
1842         /* Terminate and pad TCP options to a 4 byte boundary. */
1843         if (optlen % 4) {
1844                 optlen += TCPOLEN_EOL;
1845                 *optp++ = TCPOPT_EOL;
1846         }
1847         /*
1848          * According to RFC 793 (STD0007):
1849          *   "The content of the header beyond the End-of-Option option
1850          *    must be header padding (i.e., zero)."
1851          *   and later: "The padding is composed of zeros."
1852          */
1853         while (optlen % 4) {
1854                 optlen += TCPOLEN_PAD;
1855                 *optp++ = TCPOPT_PAD;
1856         }
1857
1858         KASSERT(optlen <= TCP_MAXOLEN, ("%s: TCP options too long", __func__));
1859         return (optlen);
1860 }