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_kern_tls.h"
  41 #include "opt_tcpdebug.h"
  42
  43 #include <sys/param.h>
  44 #include <sys/systm.h>
  45 #include <sys/domain.h>
  46 #ifdef TCP_HHOOK
  47 #include <sys/hhook.h>
  48 #endif
  49 #include <sys/kernel.h>
  50 #ifdef KERN_TLS
  51 #include <sys/ktls.h>
  52 #endif
  53 #include <sys/lock.h>
  54 #include <sys/mbuf.h>
  55 #include <sys/mutex.h>
  56 #include <sys/protosw.h>
  57 #include <sys/sdt.h>
  58 #include <sys/socket.h>
  59 #include <sys/socketvar.h>
  60 #include <sys/sysctl.h>
  61
  62 #include <net/if.h>
  63 #include <net/route.h>
  64 #include <net/vnet.h>
  65
  66 #include <netinet/in.h>
  67 #include <netinet/in_kdtrace.h>
  68 #include <netinet/in_systm.h>
  69 #include <netinet/ip.h>
  70 #include <netinet/in_pcb.h>
  71 #include <netinet/ip_var.h>
  72 #include <netinet/ip_options.h>
  73 #ifdef INET6
  74 #include <netinet6/in6_pcb.h>
  75 #include <netinet/ip6.h>
  76 #include <netinet6/ip6_var.h>
  77 #endif
  78 #include <netinet/tcp.h>
  79 #define TCPOUTFLAGS
  80 #include <netinet/tcp_fsm.h>
  81 #include <netinet/tcp_log_buf.h>
  82 #include <netinet/tcp_seq.h>
  83 #include <netinet/tcp_timer.h>
  84 #include <netinet/tcp_var.h>
  85 #include <netinet/tcpip.h>
  86 #include <netinet/cc/cc.h>
  87 #include <netinet/tcp_fastopen.h>
  88 #ifdef TCPPCAP
  89 #include <netinet/tcp_pcap.h>
  90 #endif
  91 #ifdef TCPDEBUG
  92 #include <netinet/tcp_debug.h>
  93 #endif
  94 #ifdef TCP_OFFLOAD
  95 #include <netinet/tcp_offload.h>
  96 #endif
  97
  98 #include <netipsec/ipsec_support.h>
  99
 100 #include <machine/in_cksum.h>
 101
 102 #include <security/mac/mac_framework.h>
 103
 104 VNET_DEFINE(int, path_mtu_discovery) = 1;
 105 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, path_mtu_discovery, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 106         &VNET_NAME(path_mtu_discovery), 1,
 107         "Enable Path MTU Discovery");
 108
 109 VNET_DEFINE(int, tcp_do_tso) = 1;
 110 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tso, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 111         &VNET_NAME(tcp_do_tso), 0,
 112         "Enable TCP Segmentation Offload");
 113
 114 VNET_DEFINE(int, tcp_sendspace) = 1024*32;
 115 #define V_tcp_sendspace VNET(tcp_sendspace)
 116 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_SENDSPACE, sendspace, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 117         &VNET_NAME(tcp_sendspace), 0, "Initial send socket buffer size");
 118
 119 VNET_DEFINE(int, tcp_do_autosndbuf) = 1;
 120 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_auto, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 121         &VNET_NAME(tcp_do_autosndbuf), 0,
 122         "Enable automatic send buffer sizing");
 123
 124 VNET_DEFINE(int, tcp_autosndbuf_inc) = 8*1024;
 125 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_inc, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 126         &VNET_NAME(tcp_autosndbuf_inc), 0,
 127         "Incrementor step size of automatic send buffer");
 128
 129 VNET_DEFINE(int, tcp_autosndbuf_max) = 2*1024*1024;
 130 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_max, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 131         &VNET_NAME(tcp_autosndbuf_max), 0,
 132         "Max size of automatic send buffer");
 133
 134 VNET_DEFINE(int, tcp_sendbuf_auto_lowat) = 0;
 135 #define V_tcp_sendbuf_auto_lowat        VNET(tcp_sendbuf_auto_lowat)
 136 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_auto_lowat, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 137         &VNET_NAME(tcp_sendbuf_auto_lowat), 0,
 138         "Modify threshold for auto send buffer growth to account for SO_SNDLOWAT");
 139
 140 /*
 141  * Make sure that either retransmit or persist timer is set for SYN, FIN and
 142  * non-ACK.
 143  */
 144 #define TCP_XMIT_TIMER_ASSERT(tp, len, th_flags)                        \
 145         KASSERT(((len) == 0 && ((th_flags) & (TH_SYN | TH_FIN)) == 0) ||\
 146             tcp_timer_active((tp), TT_REXMT) ||                         \
 147             tcp_timer_active((tp), TT_PERSIST),                         \
 148             ("neither rexmt nor persist timer is set"))
 149
 150 static void inline      cc_after_idle(struct tcpcb *tp);
 151
 152 #ifdef TCP_HHOOK
 153 /*
 154  * Wrapper for the TCP established output helper hook.
 155  */
 156 void
 157 hhook_run_tcp_est_out(struct tcpcb *tp, struct tcphdr *th,
 158     struct tcpopt *to, uint32_t len, int tso)
 159 {
 160         struct tcp_hhook_data hhook_data;
 161
 162         if (V_tcp_hhh[HHOOK_TCP_EST_OUT]->hhh_nhooks > 0) {
 163                 hhook_data.tp = tp;
 164                 hhook_data.th = th;
 165                 hhook_data.to = to;
 166                 hhook_data.len = len;
 167                 hhook_data.tso = tso;
 168
 169                 hhook_run_hooks(V_tcp_hhh[HHOOK_TCP_EST_OUT], &hhook_data,
 170                     tp->osd);
 171         }
 172 }
 173 #endif
 174
 175 /*
 176  * CC wrapper hook functions
 177  */
 178 static void inline
 179 cc_after_idle(struct tcpcb *tp)
 180 {
 181         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 182
 183         if (CC_ALGO(tp)->after_idle != NULL)
 184                 CC_ALGO(tp)->after_idle(tp->ccv);
 185 }
 186
 187 /*
 188  * Tcp output routine: figure out what should be sent and send it.
 189  */
 190 int
 191 tcp_output(struct tcpcb *tp)
 192 {
 193         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
 194         int32_t len;
 195         uint32_t recwin, sendwin;
 196         int off, flags, error = 0;      /* Keep compiler happy */
 197         u_int if_hw_tsomaxsegcount = 0;
 198         u_int if_hw_tsomaxsegsize = 0;
 199         struct mbuf *m;
 200         struct ip *ip = NULL;
 201 #ifdef TCPDEBUG
 202         struct ipovly *ipov = NULL;
 203 #endif
 204         struct tcphdr *th;
 205         u_char opt[TCP_MAXOLEN];
 206         unsigned ipoptlen, optlen, hdrlen;
 207 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
 208         unsigned ipsec_optlen = 0;
 209 #endif
 210         int idle, sendalot, curticks;
 211         int sack_rxmit, sack_bytes_rxmt;
 212         struct sackhole *p;
 213         int tso, mtu;
 214         struct tcpopt to;
 215         unsigned int wanted_cookie = 0;
 216         unsigned int dont_sendalot = 0;
 217 #if 0
 218         int maxburst = TCP_MAXBURST;
 219 #endif
 220 #ifdef INET6
 221         struct ip6_hdr *ip6 = NULL;
 222         int isipv6;
 223
 224         isipv6 = (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 225 #endif
 226 #ifdef KERN_TLS
 227         const bool hw_tls = (so->so_snd.sb_flags & SB_TLS_IFNET) != 0;
 228 #else
 229         const bool hw_tls = false;
 230 #endif
 231
 232         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 233
 234 #ifdef TCP_OFFLOAD
 235         if (tp->t_flags & TF_TOE)
 236                 return (tcp_offload_output(tp));
 237 #endif
 238
 239         /*
 240          * For TFO connections in SYN_SENT or SYN_RECEIVED,
 241          * only allow the initial SYN or SYN|ACK and those sent
 242          * by the retransmit timer.
 243          */
 244         if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 245             ((tp->t_state == TCPS_SYN_SENT) ||
 246              (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED)) &&
 247             SEQ_GT(tp->snd_max, tp->snd_una) && /* initial SYN or SYN|ACK sent */
 248             (tp->snd_nxt != tp->snd_una))       /* not a retransmit */
 249                 return (0);
 250
 251         /*
 252          * Determine length of data that should be transmitted,
 253          * and flags that will be used.
 254          * If there is some data or critical controls (SYN, RST)
 255          * to send, then transmit; otherwise, investigate further.
 256          */
 257         idle = (tp->t_flags & TF_LASTIDLE) || (tp->snd_max == tp->snd_una);
 258         if (idle && ticks - tp->t_rcvtime >= tp->t_rxtcur)
 259                 cc_after_idle(tp);
 260         tp->t_flags &= ~TF_LASTIDLE;
 261         if (idle) {
 262                 if (tp->t_flags & TF_MORETOCOME) {
 263                         tp->t_flags |= TF_LASTIDLE;
 264                         idle = 0;
 265                 }
 266         }
 267 again:
 268         /*
 269          * If we've recently taken a timeout, snd_max will be greater than
 270          * snd_nxt.  There may be SACK information that allows us to avoid
 271          * resending already delivered data.  Adjust snd_nxt accordingly.
 272          */
 273         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 274             SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))
 275                 tcp_sack_adjust(tp);
 276         sendalot = 0;
 277         tso = 0;
 278         mtu = 0;
 279         off = tp->snd_nxt - tp->snd_una;
 280         sendwin = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd);
 281
 282         flags = tcp_outflags[tp->t_state];
 283         /*
 284          * Send any SACK-generated retransmissions.  If we're explicitly trying
 285          * to send out new data (when sendalot is 1), bypass this function.
 286          * If we retransmit in fast recovery mode, decrement snd_cwnd, since
 287          * we're replacing a (future) new transmission with a retransmission
 288          * now, and we previously incremented snd_cwnd in tcp_input().
 289          */
 290         /*
 291          * Still in sack recovery , reset rxmit flag to zero.
 292          */
 293         sack_rxmit = 0;
 294         sack_bytes_rxmt = 0;
 295         len = 0;
 296         p = NULL;
 297         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) && IN_FASTRECOVERY(tp->t_flags) &&
 298             (p = tcp_sack_output(tp, &sack_bytes_rxmt))) {
 299                 uint32_t cwin;
 300
 301                 cwin =
 302                     imax(min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd) - sack_bytes_rxmt, 0);
 303                 /* Do not retransmit SACK segments beyond snd_recover */
 304                 if (SEQ_GT(p->end, tp->snd_recover)) {
 305                         /*
 306                          * (At least) part of sack hole extends beyond
 307                          * snd_recover. Check to see if we can rexmit data
 308                          * for this hole.
 309                          */
 310                         if (SEQ_GEQ(p->rxmit, tp->snd_recover)) {
 311                                 /*
 312                                  * Can't rexmit any more data for this hole.
 313                                  * That data will be rexmitted in the next
 314                                  * sack recovery episode, when snd_recover
 315                                  * moves past p->rxmit.
 316                                  */
 317                                 p = NULL;
 318                                 goto after_sack_rexmit;
 319                         } else
 320                                 /* Can rexmit part of the current hole */
 321                                 len = ((int32_t)ulmin(cwin,
 322                                                    tp->snd_recover - p->rxmit));
 323                 } else
 324                         len = ((int32_t)ulmin(cwin, p->end - p->rxmit));
 325                 off = p->rxmit - tp->snd_una;
 326                 KASSERT(off >= 0,("%s: sack block to the left of una : %d",
 327                     __func__, off));
 328                 if (len > 0) {
 329                         sack_rxmit = 1;
 330                         sendalot = 1;
 331                         TCPSTAT_INC(tcps_sack_rexmits);
 332                         TCPSTAT_ADD(tcps_sack_rexmit_bytes,
 333                             min(len, tp->t_maxseg));
 334                 }
 335         }
 336 after_sack_rexmit:
 337         /*
 338          * Get standard flags, and add SYN or FIN if requested by 'hidden'
 339          * state flags.
 340          */
 341         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 342                 flags |= TH_FIN;
 343         if (tp->t_flags & TF_NEEDSYN)
 344                 flags |= TH_SYN;
 345
 346         SOCKBUF_LOCK(&so->so_snd);
 347         /*
 348          * If in persist timeout with window of 0, send 1 byte.
 349          * Otherwise, if window is small but nonzero
 350          * and timer expired, we will send what we can
 351          * and go to transmit state.
 352          */
 353         if (tp->t_flags & TF_FORCEDATA) {
 354                 if (sendwin == 0) {
 355                         /*
 356                          * If we still have some data to send, then
 357                          * clear the FIN bit.  Usually this would
 358                          * happen below when it realizes that we
 359                          * aren't sending all the data.  However,
 360                          * if we have exactly 1 byte of unsent data,
 361                          * then it won't clear the FIN bit below,
 362                          * and if we are in persist state, we wind
 363                          * up sending the packet without recording
 364                          * that we sent the FIN bit.
 365                          *
 366                          * We can't just blindly clear the FIN bit,
 367                          * because if we don't have any more data
 368                          * to send then the probe will be the FIN
 369                          * itself.
 370                          */
 371                         if (off < sbused(&so->so_snd))
 372                                 flags &= ~TH_FIN;
 373                         sendwin = 1;
 374                 } else {
 375                         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
 376                         tp->t_rxtshift = 0;
 377                 }
 378         }
 379
 380         /*
 381          * If snd_nxt == snd_max and we have transmitted a FIN, the
 382          * offset will be > 0 even if so_snd.sb_cc is 0, resulting in
 383          * a negative length.  This can also occur when TCP opens up
 384          * its congestion window while receiving additional duplicate
 385          * acks after fast-retransmit because TCP will reset snd_nxt
 386          * to snd_max after the fast-retransmit.
 387          *
 388          * In the normal retransmit-FIN-only case, however, snd_nxt will
 389          * be set to snd_una, the offset will be 0, and the length may
 390          * wind up 0.
 391          *
 392          * If sack_rxmit is true we are retransmitting from the scoreboard
 393          * in which case len is already set.
 394          */
 395         if (sack_rxmit == 0) {
 396                 if (sack_bytes_rxmt == 0)
 397                         len = ((int32_t)min(sbavail(&so->so_snd), sendwin) -
 398                             off);
 399                 else {
 400                         int32_t cwin;
 401
 402                         /*
 403                          * We are inside of a SACK recovery episode and are
 404                          * sending new data, having retransmitted all the
 405                          * data possible in the scoreboard.
 406                          */
 407                         len = ((int32_t)min(sbavail(&so->so_snd), tp->snd_wnd) -
 408                             off);
 409                         /*
 410                          * Don't remove this (len > 0) check !
 411                          * We explicitly check for len > 0 here (although it
 412                          * isn't really necessary), to work around a gcc
 413                          * optimization issue - to force gcc to compute
 414                          * len above. Without this check, the computation
 415                          * of len is bungled by the optimizer.
 416                          */
 417                         if (len > 0) {
 418                                 cwin = tp->snd_cwnd -
 419                                         (tp->snd_nxt - tp->sack_newdata) -
 420                                         sack_bytes_rxmt;
 421                                 if (cwin < 0)
 422                                         cwin = 0;
 423                                 len = imin(len, cwin);
 424                         }
 425                 }
 426         }
 427
 428         /*
 429          * Lop off SYN bit if it has already been sent.  However, if this
 430          * is SYN-SENT state and if segment contains data and if we don't
 431          * know that foreign host supports TAO, suppress sending segment.
 432          */
 433         if ((flags & TH_SYN) && SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_una)) {
 434                 if (tp->t_state != TCPS_SYN_RECEIVED)
 435                         flags &= ~TH_SYN;
 436                 /*
 437                  * When sending additional segments following a TFO SYN|ACK,
 438                  * do not include the SYN bit.
 439                  */
 440                 if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 441                     (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED))
 442                         flags &= ~TH_SYN;
 443                 off--, len++;
 444         }
 445
 446         /*
 447          * Be careful not to send data and/or FIN on SYN segments.
 448          * This measure is needed to prevent interoperability problems
 449          * with not fully conformant TCP implementations.
 450          */
 451         if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NOOPT)) {
 452                 len = 0;
 453                 flags &= ~TH_FIN;
 454         }
 455
 456         /*
 457          * On TFO sockets, ensure no data is sent in the following cases:
 458          *
 459          *  - When retransmitting SYN|ACK on a passively-created socket
 460          *
 461          *  - When retransmitting SYN on an actively created socket
 462          *
 463          *  - When sending a zero-length cookie (cookie request) on an
 464          *    actively created socket
 465          *
 466          *  - When the socket is in the CLOSED state (RST is being sent)
 467          */
 468         if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 469             (((flags & TH_SYN) && (tp->t_rxtshift > 0)) ||
 470              ((tp->t_state == TCPS_SYN_SENT) &&
 471               (tp->t_tfo_client_cookie_len == 0)) ||
 472              (flags & TH_RST)))
 473                 len = 0;
 474         if (len <= 0) {
 475                 /*
 476                  * If FIN has been sent but not acked,
 477                  * but we haven't been called to retransmit,
 478                  * len will be < 0.  Otherwise, window shrank
 479                  * after we sent into it.  If window shrank to 0,
 480                  * cancel pending retransmit, pull snd_nxt back
 481                  * to (closed) window, and set the persist timer
 482                  * if it isn't already going.  If the window didn't
 483                  * close completely, just wait for an ACK.
 484                  *
 485                  * We also do a general check here to ensure that
 486                  * we will set the persist timer when we have data
 487                  * to send, but a 0-byte window. This makes sure
 488                  * the persist timer is set even if the packet
 489                  * hits one of the "goto send" lines below.
 490                  */
 491                 len = 0;
 492                 if ((sendwin == 0) && (TCPS_HAVEESTABLISHED(tp->t_state)) &&
 493                         (off < (int) sbavail(&so->so_snd))) {
 494                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, 0);
 495                         tp->t_rxtshift = 0;
 496                         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
 497                         if (!tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
 498                                 tcp_setpersist(tp);
 499                 }
 500         }
 501
 502         /* len will be >= 0 after this point. */
 503         KASSERT(len >= 0, ("[%s:%d]: len < 0", __func__, __LINE__));
 504
 505         tcp_sndbuf_autoscale(tp, so, sendwin);
 506
 507         /*
 508          * Decide if we can use TCP Segmentation Offloading (if supported by
 509          * hardware).
 510          *
 511          * TSO may only be used if we are in a pure bulk sending state.  The
 512          * presence of TCP-MD5, SACK retransmits, SACK advertizements and
 513          * IP options prevent using TSO.  With TSO the TCP header is the same
 514          * (except for the sequence number) for all generated packets.  This
 515          * makes it impossible to transmit any options which vary per generated
 516          * segment or packet.
 517          *
 518          * IPv4 handling has a clear separation of ip options and ip header
 519          * flags while IPv6 combines both in in6p_outputopts. ip6_optlen() does
 520          * the right thing below to provide length of just ip options and thus
 521          * checking for ipoptlen is enough to decide if ip options are present.
 522          */
 523 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
 524         /*
 525          * Pre-calculate here as we save another lookup into the darknesses
 526          * of IPsec that way and can actually decide if TSO is ok.
 527          */
 528 #ifdef INET6
 529         if (isipv6 && IPSEC_ENABLED(ipv6))
 530                 ipsec_optlen = IPSEC_HDRSIZE(ipv6, tp->t_inpcb);
 531 #ifdef INET
 532         else
 533 #endif
 534 #endif /* INET6 */
 535 #ifdef INET
 536         if (IPSEC_ENABLED(ipv4))
 537                 ipsec_optlen = IPSEC_HDRSIZE(ipv4, tp->t_inpcb);
 538 #endif /* INET */
 539 #endif /* IPSEC */
 540 #ifdef INET6
 541         if (isipv6)
 542                 ipoptlen = ip6_optlen(tp->t_inpcb);
 543         else
 544 #endif
 545         if (tp->t_inpcb->inp_options)
 546                 ipoptlen = tp->t_inpcb->inp_options->m_len -
 547                                 offsetof(struct ipoption, ipopt_list);
 548         else
 549                 ipoptlen = 0;
 550 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
 551         ipoptlen += ipsec_optlen;
 552 #endif
 553
 554         if ((tp->t_flags & TF_TSO) && V_tcp_do_tso && len > tp->t_maxseg &&
 555             ((tp->t_flags & TF_SIGNATURE) == 0) &&
 556             tp->rcv_numsacks == 0 && sack_rxmit == 0 &&
 557             ipoptlen == 0 && !(flags & TH_SYN))
 558                 tso = 1;
 559
 560         if (sack_rxmit) {
 561                 if (SEQ_LT(p->rxmit + len, tp->snd_una + sbused(&so->so_snd)))
 562                         flags &= ~TH_FIN;
 563         } else {
 564                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt + len, tp->snd_una +
 565                     sbused(&so->so_snd)))
 566                         flags &= ~TH_FIN;
 567         }
 568
 569         recwin = lmin(lmax(sbspace(&so->so_rcv), 0),
 570             (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale);
 571
 572         /*
 573          * Sender silly window avoidance.   We transmit under the following
 574          * conditions when len is non-zero:
 575          *
 576          *      - We have a full segment (or more with TSO)
 577          *      - This is the last buffer in a write()/send() and we are
 578          *        either idle or running NODELAY
 579          *      - we've timed out (e.g. persist timer)
 580          *      - we have more then 1/2 the maximum send window's worth of
 581          *        data (receiver may be limited the window size)
 582          *      - we need to retransmit
 583          */
 584         if (len) {
 585                 if (len >= tp->t_maxseg)
 586                         goto send;
 587                 /*
 588                  * NOTE! on localhost connections an 'ack' from the remote
 589                  * end may occur synchronously with the output and cause
 590                  * us to flush a buffer queued with moretocome.  XXX
 591                  *
 592                  * note: the len + off check is almost certainly unnecessary.
 593                  */
 594                 if (!(tp->t_flags & TF_MORETOCOME) &&   /* normal case */
 595                     (idle || (tp->t_flags & TF_NODELAY)) &&
 596                     (uint32_t)len + (uint32_t)off >= sbavail(&so->so_snd) &&
 597                     (tp->t_flags & TF_NOPUSH) == 0) {
 598                         goto send;
 599                 }
 600                 if (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)         /* typ. timeout case */
 601                         goto send;
 602                 if (len >= tp->max_sndwnd / 2 && tp->max_sndwnd > 0)
 603                         goto send;
 604                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))   /* retransmit case */
 605                         goto send;
 606                 if (sack_rxmit)
 607                         goto send;
 608         }
 609
 610         /*
 611          * Sending of standalone window updates.
 612          *
 613          * Window updates are important when we close our window due to a
 614          * full socket buffer and are opening it again after the application
 615          * reads data from it.  Once the window has opened again and the
 616          * remote end starts to send again the ACK clock takes over and
 617          * provides the most current window information.
 618          *
 619          * We must avoid the silly window syndrome whereas every read
 620          * from the receive buffer, no matter how small, causes a window
 621          * update to be sent.  We also should avoid sending a flurry of
 622          * window updates when the socket buffer had queued a lot of data
 623          * and the application is doing small reads.
 624          *
 625          * Prevent a flurry of pointless window updates by only sending
 626          * an update when we can increase the advertized window by more
 627          * than 1/4th of the socket buffer capacity.  When the buffer is
 628          * getting full or is very small be more aggressive and send an
 629          * update whenever we can increase by two mss sized segments.
 630          * In all other situations the ACK's to new incoming data will
 631          * carry further window increases.
 632          *
 633          * Don't send an independent window update if a delayed
 634          * ACK is pending (it will get piggy-backed on it) or the
 635          * remote side already has done a half-close and won't send
 636          * more data.  Skip this if the connection is in T/TCP
 637          * half-open state.
 638          */
 639         if (recwin > 0 && !(tp->t_flags & TF_NEEDSYN) &&
 640             !(tp->t_flags & TF_DELACK) &&
 641             !TCPS_HAVERCVDFIN(tp->t_state)) {
 642                 /*
 643                  * "adv" is the amount we could increase the window,
 644                  * taking into account that we are limited by
 645                  * TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale.
 646                  */
 647                 int32_t adv;
 648                 int oldwin;
 649
 650                 adv = recwin;
 651                 if (SEQ_GT(tp->rcv_adv, tp->rcv_nxt)) {
 652                         oldwin = (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
 653                         adv -= oldwin;
 654                 } else
 655                         oldwin = 0;
 656
 657                 /*
 658                  * If the new window size ends up being the same as or less
 659                  * than the old size when it is scaled, then don't force
 660                  * a window update.
 661                  */
 662                 if (oldwin >> tp->rcv_scale >= (adv + oldwin) >> tp->rcv_scale)
 663                         goto dontupdate;
 664
 665                 if (adv >= (int32_t)(2 * tp->t_maxseg) &&
 666                     (adv >= (int32_t)(so->so_rcv.sb_hiwat / 4) ||
 667                      recwin <= (so->so_rcv.sb_hiwat / 8) ||
 668                      so->so_rcv.sb_hiwat <= 8 * tp->t_maxseg ||
 669                      adv >= TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale))
 670                         goto send;
 671                 if (2 * adv >= (int32_t)so->so_rcv.sb_hiwat)
 672                         goto send;
 673         }
 674 dontupdate:
 675
 676         /*
 677          * Send if we owe the peer an ACK, RST, SYN, or urgent data.  ACKNOW
 678          * is also a catch-all for the retransmit timer timeout case.
 679          */
 680         if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 681                 goto send;
 682         if ((flags & TH_RST) ||
 683             ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NEEDSYN) == 0))
 684                 goto send;
 685         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
 686                 goto send;
 687         /*
 688          * If our state indicates that FIN should be sent
 689          * and we have not yet done so, then we need to send.
 690          */
 691         if (flags & TH_FIN &&
 692             ((tp->t_flags & TF_SENTFIN) == 0 || tp->snd_nxt == tp->snd_una))
 693                 goto send;
 694         /*
 695          * In SACK, it is possible for tcp_output to fail to send a segment
 696          * after the retransmission timer has been turned off.  Make sure
 697          * that the retransmission timer is set.
 698          */
 699         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 700             SEQ_GT(tp->snd_max, tp->snd_una) &&
 701             !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 702             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 703                 tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
 704                 goto just_return;
 705         }
 706         /*
 707          * TCP window updates are not reliable, rather a polling protocol
 708          * using ``persist'' packets is used to insure receipt of window
 709          * updates.  The three ``states'' for the output side are:
 710          *      idle                    not doing retransmits or persists
 711          *      persisting              to move a small or zero window
 712          *      (re)transmitting        and thereby not persisting
 713          *
 714          * tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)
 715          *      is true when we are in persist state.
 716          * (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)
 717          *      is set when we are called to send a persist packet.
 718          * tcp_timer_active(tp, TT_REXMT)
 719          *      is set when we are retransmitting
 720          * The output side is idle when both timers are zero.
 721          *
 722          * If send window is too small, there is data to transmit, and no
 723          * retransmit or persist is pending, then go to persist state.
 724          * If nothing happens soon, send when timer expires:
 725          * if window is nonzero, transmit what we can,
 726          * otherwise force out a byte.
 727          */
 728         if (sbavail(&so->so_snd) && !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 729             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 730                 tp->t_rxtshift = 0;
 731                 tcp_setpersist(tp);
 732         }
 733
 734         /*
 735          * No reason to send a segment, just return.
 736          */
 737 just_return:
 738         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 739         return (0);
 740
 741 send:
 742         SOCKBUF_LOCK_ASSERT(&so->so_snd);
 743         if (len > 0) {
 744                 if (len >= tp->t_maxseg)
 745                         tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_MAXSEGSNT;
 746                 else
 747                         tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_MAXSEGSNT;
 748         }
 749         /*
 750          * Before ESTABLISHED, force sending of initial options
 751          * unless TCP set not to do any options.
 752          * NOTE: we assume that the IP/TCP header plus TCP options
 753          * always fit in a single mbuf, leaving room for a maximum
 754          * link header, i.e.
 755          *      max_linkhdr + sizeof (struct tcpiphdr) + optlen <= MCLBYTES
 756          */
 757         optlen = 0;
 758 #ifdef INET6
 759         if (isipv6)
 760                 hdrlen = sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct tcphdr);
 761         else
 762 #endif
 763                 hdrlen = sizeof (struct tcpiphdr);
 764
 765         /*
 766          * Compute options for segment.
 767          * We only have to care about SYN and established connection
 768          * segments.  Options for SYN-ACK segments are handled in TCP
 769          * syncache.
 770          */
 771         to.to_flags = 0;
 772         if ((tp->t_flags & TF_NOOPT) == 0) {
 773                 /* Maximum segment size. */
 774                 if (flags & TH_SYN) {
 775                         tp->snd_nxt = tp->iss;
 776                         to.to_mss = tcp_mssopt(&tp->t_inpcb->inp_inc);
 777                         to.to_flags |= TOF_MSS;
 778
 779                         /*
 780                          * On SYN or SYN|ACK transmits on TFO connections,
 781                          * only include the TFO option if it is not a
 782                          * retransmit, as the presence of the TFO option may
 783                          * have caused the original SYN or SYN|ACK to have
 784                          * been dropped by a middlebox.
 785                          */
 786                         if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 787                             (tp->t_rxtshift == 0)) {
 788                                 if (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED) {
 789                                         to.to_tfo_len = TCP_FASTOPEN_COOKIE_LEN;
 790                                         to.to_tfo_cookie =
 791                                             (u_int8_t *)&tp->t_tfo_cookie.server;
 792                                         to.to_flags |= TOF_FASTOPEN;
 793                                         wanted_cookie = 1;
 794                                 } else if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT) {
 795                                         to.to_tfo_len =
 796                                             tp->t_tfo_client_cookie_len;
 797                                         to.to_tfo_cookie =
 798                                             tp->t_tfo_cookie.client;
 799                                         to.to_flags |= TOF_FASTOPEN;
 800                                         wanted_cookie = 1;
 801                                         /*
 802                                          * If we wind up having more data to
 803                                          * send with the SYN than can fit in
 804                                          * one segment, don't send any more
 805                                          * until the SYN|ACK comes back from
 806                                          * the other end.
 807                                          */
 808                                         dont_sendalot = 1;
 809                                 }
 810                         }
 811                 }
 812                 /* Window scaling. */
 813                 if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_SCALE)) {
 814                         to.to_wscale = tp->request_r_scale;
 815                         to.to_flags |= TOF_SCALE;
 816                 }
 817                 /* Timestamps. */
 818                 if ((tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) ||
 819                     ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_TSTMP))) {
 820                         curticks = tcp_ts_getticks();
 821                         to.to_tsval = curticks + tp->ts_offset;
 822                         to.to_tsecr = tp->ts_recent;
 823                         to.to_flags |= TOF_TS;
 824                         if (tp->t_rxtshift == 1)
 825                                 tp->t_badrxtwin = curticks;
 826                 }
 827
 828                 /* Set receive buffer autosizing timestamp. */
 829                 if (tp->rfbuf_ts == 0 &&
 830                     (so->so_rcv.sb_flags & SB_AUTOSIZE))
 831                         tp->rfbuf_ts = tcp_ts_getticks();
 832
 833                 /* Selective ACK's. */
 834                 if (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) {
 835                         if (flags & TH_SYN)
 836                                 to.to_flags |= TOF_SACKPERM;
 837                         else if (TCPS_HAVEESTABLISHED(tp->t_state) &&
 838                             (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 839                             tp->rcv_numsacks > 0) {
 840                                 to.to_flags |= TOF_SACK;
 841                                 to.to_nsacks = tp->rcv_numsacks;
 842                                 to.to_sacks = (u_char *)tp->sackblks;
 843                         }
 844                 }
 845 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
 846                 /* TCP-MD5 (RFC2385). */
 847                 /*
 848                  * Check that TCP_MD5SIG is enabled in tcpcb to
 849                  * account the size needed to set this TCP option.
 850                  */
 851                 if (tp->t_flags & TF_SIGNATURE)
 852                         to.to_flags |= TOF_SIGNATURE;
 853 #endif /* TCP_SIGNATURE */
 854
 855                 /* Processing the options. */
 856                 hdrlen += optlen = tcp_addoptions(&to, opt);
 857                 /*
 858                  * If we wanted a TFO option to be added, but it was unable
 859                  * to fit, ensure no data is sent.
 860                  */
 861                 if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) && wanted_cookie &&
 862                     !(to.to_flags & TOF_FASTOPEN))
 863                         len = 0;
 864         }
 865
 866         /*
 867          * Adjust data length if insertion of options will
 868          * bump the packet length beyond the t_maxseg length.
 869          * Clear the FIN bit because we cut off the tail of
 870          * the segment.
 871          */
 872         if (len + optlen + ipoptlen > tp->t_maxseg) {
 873                 flags &= ~TH_FIN;
 874
 875                 if (tso) {
 876                         u_int if_hw_tsomax;
 877                         u_int moff;
 878                         int max_len;
 879
 880                         /* extract TSO information */
 881                         if_hw_tsomax = tp->t_tsomax;
 882                         if_hw_tsomaxsegcount = tp->t_tsomaxsegcount;
 883                         if_hw_tsomaxsegsize = tp->t_tsomaxsegsize;
 884
 885                         /*
 886                          * Limit a TSO burst to prevent it from
 887                          * overflowing or exceeding the maximum length
 888                          * allowed by the network interface:
 889                          */
 890                         KASSERT(ipoptlen == 0,
 891                             ("%s: TSO can't do IP options", __func__));
 892
 893                         /*
 894                          * Check if we should limit by maximum payload
 895                          * length:
 896                          */
 897                         if (if_hw_tsomax != 0) {
 898                                 /* compute maximum TSO length */
 899                                 max_len = (if_hw_tsomax - hdrlen -
 900                                     max_linkhdr);
 901                                 if (max_len <= 0) {
 902                                         len = 0;
 903                                 } else if (len > max_len) {
 904                                         sendalot = 1;
 905                                         len = max_len;
 906                                 }
 907                         }
 908
 909                         /*
 910                          * Prevent the last segment from being
 911                          * fractional unless the send sockbuf can be
 912                          * emptied:
 913                          */
 914                         max_len = (tp->t_maxseg - optlen);
 915                         if (((uint32_t)off + (uint32_t)len) <
 916                             sbavail(&so->so_snd)) {
 917                                 moff = len % max_len;
 918                                 if (moff != 0) {
 919                                         len -= moff;
 920                                         sendalot = 1;
 921                                 }
 922                         }
 923
 924                         /*
 925                          * In case there are too many small fragments
 926                          * don't use TSO:
 927                          */
 928                         if (len <= max_len) {
 929                                 len = max_len;
 930                                 sendalot = 1;
 931                                 tso = 0;
 932                         }
 933
 934                         /*
 935                          * Send the FIN in a separate segment
 936                          * after the bulk sending is done.
 937                          * We don't trust the TSO implementations
 938                          * to clear the FIN flag on all but the
 939                          * last segment.
 940                          */
 941                         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 942                                 sendalot = 1;
 943                 } else {
 944                         if (optlen + ipoptlen >= tp->t_maxseg) {
 945                                 /*
 946                                  * Since we don't have enough space to put
 947                                  * the IP header chain and the TCP header in
 948                                  * one packet as required by RFC 7112, don't
 949                                  * send it. Also ensure that at least one
 950                                  * byte of the payload can be put into the
 951                                  * TCP segment.
 952                                  */
 953                                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 954                                 error = EMSGSIZE;
 955                                 sack_rxmit = 0;
 956                                 goto out;
 957                         }
 958                         len = tp->t_maxseg - optlen - ipoptlen;
 959                         sendalot = 1;
 960                         if (dont_sendalot)
 961                                 sendalot = 0;
 962                 }
 963         } else
 964                 tso = 0;
 965
 966         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen <= IP_MAXPACKET,
 967             ("%s: len > IP_MAXPACKET", __func__));
 968
 969 /*#ifdef DIAGNOSTIC*/
 970 #ifdef INET6
 971         if (max_linkhdr + hdrlen > MCLBYTES)
 972 #else
 973         if (max_linkhdr + hdrlen > MHLEN)
 974 #endif
 975                 panic("tcphdr too big");
 976 /*#endif*/
 977
 978         /*
 979          * This KASSERT is here to catch edge cases at a well defined place.
 980          * Before, those had triggered (random) panic conditions further down.
 981          */
 982         KASSERT(len >= 0, ("[%s:%d]: len < 0", __func__, __LINE__));
 983
 984         /*
 985          * Grab a header mbuf, attaching a copy of data to
 986          * be transmitted, and initialize the header from
 987          * the template for sends on this connection.
 988          */
 989         if (len) {
 990                 struct mbuf *mb;
 991                 struct sockbuf *msb;
 992                 u_int moff;
 993
 994                 if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)
 995                         TCPSTAT_INC(tcps_sndprobe);
 996                 else if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max) || sack_rxmit) {
 997                         tp->t_sndrexmitpack++;
 998                         TCPSTAT_INC(tcps_sndrexmitpack);
 999                         TCPSTAT_ADD(tcps_sndrexmitbyte, len);
1000                 } else {
1001                         TCPSTAT_INC(tcps_sndpack);
1002                         TCPSTAT_ADD(tcps_sndbyte, len);
1003                 }
1004 #ifdef INET6
1005                 if (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr)
1006                         m = m_getcl(M_NOWAIT, MT_DATA, M_PKTHDR);
1007                 else
1008 #endif
1009                         m = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_DATA);
1010
1011                 if (m == NULL) {
1012                         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1013                         error = ENOBUFS;
1014                         sack_rxmit = 0;
1015                         goto out;
1016                 }
1017
1018                 m->m_data += max_linkhdr;
1019                 m->m_len = hdrlen;
1020
1021                 /*
1022                  * Start the m_copy functions from the closest mbuf
1023                  * to the offset in the socket buffer chain.
1024                  */
1025                 mb = sbsndptr_noadv(&so->so_snd, off, &moff);
1026                 if (len <= MHLEN - hdrlen - max_linkhdr && !hw_tls) {
1027                         m_copydata(mb, moff, len,
1028                             mtod(m, caddr_t) + hdrlen);
1029                         if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))
1030                                 sbsndptr_adv(&so->so_snd, mb, len);
1031                         m->m_len += len;
1032                 } else {
1033                         if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))
1034                                 msb = NULL;
1035                         else
1036                                 msb = &so->so_snd;
1037                         m->m_next = tcp_m_copym(mb, moff,
1038                             &len, if_hw_tsomaxsegcount,
1039                             if_hw_tsomaxsegsize, msb, hw_tls);
1040                         if (len <= (tp->t_maxseg - optlen)) {
1041                                 /*
1042                                  * Must have ran out of mbufs for the copy
1043                                  * shorten it to no longer need tso. Lets
1044                                  * not put on sendalot since we are low on
1045                                  * mbufs.
1046                                  */
1047                                 tso = 0;
1048                         }
1049                         if (m->m_next == NULL) {
1050                                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1051                                 (void) m_free(m);
1052                                 error = ENOBUFS;
1053                                 sack_rxmit = 0;
1054                                 goto out;
1055                         }
1056                 }
1057
1058                 /*
1059                  * If we're sending everything we've got, set PUSH.
1060                  * (This will keep happy those implementations which only
1061                  * give data to the user when a buffer fills or
1062                  * a PUSH comes in.)
1063                  */
1064                 if (((uint32_t)off + (uint32_t)len == sbused(&so->so_snd)) &&
1065                     !(flags & TH_SYN))
1066                         flags |= TH_PUSH;
1067                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1068         } else {
1069                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1070                 if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
1071                         TCPSTAT_INC(tcps_sndacks);
1072                 else if (flags & (TH_SYN|TH_FIN|TH_RST))
1073                         TCPSTAT_INC(tcps_sndctrl);
1074                 else if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
1075                         TCPSTAT_INC(tcps_sndurg);
1076                 else
1077                         TCPSTAT_INC(tcps_sndwinup);
1078
1079                 m = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_DATA);
1080                 if (m == NULL) {
1081                         error = ENOBUFS;
1082                         sack_rxmit = 0;
1083                         goto out;
1084                 }
1085 #ifdef INET6
1086                 if (isipv6 && (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr) &&
1087                     MHLEN >= hdrlen) {
1088                         M_ALIGN(m, hdrlen);
1089                 } else
1090 #endif
1091                 m->m_data += max_linkhdr;
1092                 m->m_len = hdrlen;
1093         }
1094         SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);
1095         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *)0;
1096 #ifdef MAC
1097         mac_inpcb_create_mbuf(tp->t_inpcb, m);
1098 #endif
1099 #ifdef INET6
1100         if (isipv6) {
1101                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1102                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1103                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip6, th);
1104         } else
1105 #endif /* INET6 */
1106         {
1107                 ip = mtod(m, struct ip *);
1108 #ifdef TCPDEBUG
1109                 ipov = (struct ipovly *)ip;
1110 #endif
1111                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1112                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip, th);
1113         }
1114
1115         /*
1116          * Fill in fields, remembering maximum advertised
1117          * window for use in delaying messages about window sizes.
1118          * If resending a FIN, be sure not to use a new sequence number.
1119          */
1120         if (flags & TH_FIN && tp->t_flags & TF_SENTFIN &&
1121             tp->snd_nxt == tp->snd_max)
1122                 tp->snd_nxt--;
1123         /*
1124          * If we are starting a connection, send ECN setup
1125          * SYN packet. If we are on a retransmit, we may
1126          * resend those bits a number of times as per
1127          * RFC 3168.
1128          */
1129         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT && V_tcp_do_ecn == 1) {
1130                 if (tp->t_rxtshift >= 1) {
1131                         if (tp->t_rxtshift <= V_tcp_ecn_maxretries)
1132                                 flags |= TH_ECE|TH_CWR;
1133                 } else
1134                         flags |= TH_ECE|TH_CWR;
1135         }
1136
1137         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1138             (tp->t_flags & TF_ECN_PERMIT)) {
1139                 /*
1140                  * If the peer has ECN, mark data packets with
1141                  * ECN capable transmission (ECT).
1142                  * Ignore pure ack packets, retransmissions and window probes.
1143                  */
1144                 if (len > 0 && SEQ_GEQ(tp->snd_nxt, tp->snd_max) &&
1145                     !((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)) {
1146 #ifdef INET6
1147                         if (isipv6)
1148                                 ip6->ip6_flow |= htonl(IPTOS_ECN_ECT0 << 20);
1149                         else
1150 #endif
1151                                 ip->ip_tos |= IPTOS_ECN_ECT0;
1152                         TCPSTAT_INC(tcps_ecn_ect0);
1153                 }
1154
1155                 /*
1156                  * Reply with proper ECN notifications.
1157                  */
1158                 if (tp->t_flags & TF_ECN_SND_CWR) {
1159                         flags |= TH_CWR;
1160                         tp->t_flags &= ~TF_ECN_SND_CWR;
1161                 }
1162                 if (tp->t_flags & TF_ECN_SND_ECE)
1163                         flags |= TH_ECE;
1164         }
1165
1166         /*
1167          * If we are doing retransmissions, then snd_nxt will
1168          * not reflect the first unsent octet.  For ACK only
1169          * packets, we do not want the sequence number of the
1170          * retransmitted packet, we want the sequence number
1171          * of the next unsent octet.  So, if there is no data
1172          * (and no SYN or FIN), use snd_max instead of snd_nxt
1173          * when filling in ti_seq.  But if we are in persist
1174          * state, snd_max might reflect one byte beyond the
1175          * right edge of the window, so use snd_nxt in that
1176          * case, since we know we aren't doing a retransmission.
1177          * (retransmit and persist are mutually exclusive...)
1178          */
1179         if (sack_rxmit == 0) {
1180                 if (len || (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) ||
1181                     tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
1182                         th->th_seq = htonl(tp->snd_nxt);
1183                 else
1184                         th->th_seq = htonl(tp->snd_max);
1185         } else {
1186                 th->th_seq = htonl(p->rxmit);
1187                 p->rxmit += len;
1188                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit += len;
1189         }
1190         th->th_ack = htonl(tp->rcv_nxt);
1191         if (optlen) {
1192                 bcopy(opt, th + 1, optlen);
1193                 th->th_off = (sizeof (struct tcphdr) + optlen) >> 2;
1194         }
1195         th->th_flags = flags;
1196         /*
1197          * Calculate receive window.  Don't shrink window,
1198          * but avoid silly window syndrome.
1199          * If a RST segment is sent, advertise a window of zero.
1200          */
1201         if (flags & TH_RST) {
1202                 recwin = 0;
1203         } else {
1204                 if (recwin < (so->so_rcv.sb_hiwat / 4) &&
1205                     recwin < tp->t_maxseg)
1206                         recwin = 0;
1207                 if (SEQ_GT(tp->rcv_adv, tp->rcv_nxt) &&
1208                     recwin < (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt))
1209                         recwin = (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
1210         }
1211         /*
1212          * According to RFC1323 the window field in a SYN (i.e., a <SYN>
1213          * or <SYN,ACK>) segment itself is never scaled.  The <SYN,ACK>
1214          * case is handled in syncache.
1215          */
1216         if (flags & TH_SYN)
1217                 th->th_win = htons((u_short)
1218                                 (min(sbspace(&so->so_rcv), TCP_MAXWIN)));
1219         else
1220                 th->th_win = htons((u_short)(recwin >> tp->rcv_scale));
1221
1222         /*
1223          * Adjust the RXWIN0SENT flag - indicate that we have advertised
1224          * a 0 window.  This may cause the remote transmitter to stall.  This
1225          * flag tells soreceive() to disable delayed acknowledgements when
1226          * draining the buffer.  This can occur if the receiver is attempting
1227          * to read more data than can be buffered prior to transmitting on
1228          * the connection.
1229          */
1230         if (th->th_win == 0) {
1231                 tp->t_sndzerowin++;
1232                 tp->t_flags |= TF_RXWIN0SENT;
1233         } else
1234                 tp->t_flags &= ~TF_RXWIN0SENT;
1235         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_nxt)) {
1236                 th->th_urp = htons((u_short)(tp->snd_up - tp->snd_nxt));
1237                 th->th_flags |= TH_URG;
1238         } else
1239                 /*
1240                  * If no urgent pointer to send, then we pull
1241                  * the urgent pointer to the left edge of the send window
1242                  * so that it doesn't drift into the send window on sequence
1243                  * number wraparound.
1244                  */
1245                 tp->snd_up = tp->snd_una;               /* drag it along */
1246
1247         /*
1248          * Put TCP length in extended header, and then
1249          * checksum extended header and data.
1250          */
1251         m->m_pkthdr.len = hdrlen + len; /* in6_cksum() need this */
1252         m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
1253
1254 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
1255         if (to.to_flags & TOF_SIGNATURE) {
1256                 /*
1257                  * Calculate MD5 signature and put it into the place
1258                  * determined before.
1259                  * NOTE: since TCP options buffer doesn't point into
1260                  * mbuf's data, calculate offset and use it.
1261                  */
1262                 if (!TCPMD5_ENABLED() || (error = TCPMD5_OUTPUT(m, th,
1263                     (u_char *)(th + 1) + (to.to_signature - opt))) != 0) {
1264                         /*
1265                          * Do not send segment if the calculation of MD5
1266                          * digest has failed.
1267                          */
1268                         m_freem(m);
1269                         goto out;
1270                 }
1271         }
1272 #endif
1273 #ifdef INET6
1274         if (isipv6) {
1275                 /*
1276                  * There is no need to fill in ip6_plen right now.
1277                  * It will be filled later by ip6_output.
1278                  */
1279                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP_IPV6;
1280                 th->th_sum = in6_cksum_pseudo(ip6, sizeof(struct tcphdr) +
1281                     optlen + len, IPPROTO_TCP, 0);
1282         }
1283 #endif
1284 #if defined(INET6) && defined(INET)
1285         else
1286 #endif
1287 #ifdef INET
1288         {
1289                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
1290                 th->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
1291                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP + len + optlen));
1292
1293                 /* IP version must be set here for ipv4/ipv6 checking later */
1294                 KASSERT(ip->ip_v == IPVERSION,
1295                     ("%s: IP version incorrect: %d", __func__, ip->ip_v));
1296         }
1297 #endif
1298
1299         /*
1300          * Enable TSO and specify the size of the segments.
1301          * The TCP pseudo header checksum is always provided.
1302          */
1303         if (tso) {
1304                 KASSERT(len > tp->t_maxseg - optlen,
1305                     ("%s: len <= tso_segsz", __func__));
1306                 m->m_pkthdr.csum_flags |= CSUM_TSO;
1307                 m->m_pkthdr.tso_segsz = tp->t_maxseg - optlen;
1308         }
1309
1310         KASSERT(len + hdrlen == m_length(m, NULL),
1311             ("%s: mbuf chain shorter than expected: %d + %u != %u",
1312             __func__, len, hdrlen, m_length(m, NULL)));
1313
1314 #ifdef TCP_HHOOK
1315         /* Run HHOOK_TCP_ESTABLISHED_OUT helper hooks. */
1316         hhook_run_tcp_est_out(tp, th, &to, len, tso);
1317 #endif
1318
1319 #ifdef TCPDEBUG
1320         /*
1321          * Trace.
1322          */
1323         if (so->so_options & SO_DEBUG) {
1324                 u_short save = 0;
1325 #ifdef INET6
1326                 if (!isipv6)
1327 #endif
1328                 {
1329                         save = ipov->ih_len;
1330                         ipov->ih_len = htons(m->m_pkthdr.len /* - hdrlen + (th->th_off << 2) */);
1331                 }
1332                 tcp_trace(TA_OUTPUT, tp->t_state, tp, mtod(m, void *), th, 0);
1333 #ifdef INET6
1334                 if (!isipv6)
1335 #endif
1336                 ipov->ih_len = save;
1337         }
1338 #endif /* TCPDEBUG */
1339         TCP_PROBE3(debug__output, tp, th, m);
1340
1341         /* We're getting ready to send; log now. */
1342         TCP_LOG_EVENT(tp, th, &so->so_rcv, &so->so_snd, TCP_LOG_OUT, ERRNO_UNK,
1343             len, NULL, false);
1344
1345         /*
1346          * Fill in IP length and desired time to live and
1347          * send to IP level.  There should be a better way
1348          * to handle ttl and tos; we could keep them in
1349          * the template, but need a way to checksum without them.
1350          */
1351         /*
1352          * m->m_pkthdr.len should have been set before checksum calculation,
1353          * because in6_cksum() need it.
1354          */
1355 #ifdef INET6
1356         if (isipv6) {
1357                 /*
1358                  * we separately set hoplimit for every segment, since the
1359                  * user might want to change the value via setsockopt.
1360                  * Also, desired default hop limit might be changed via
1361                  * Neighbor Discovery.
1362                  */
1363                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1364
1365                 /*
1366                  * Set the packet size here for the benefit of DTrace probes.
1367                  * ip6_output() will set it properly; it's supposed to include
1368                  * the option header lengths as well.
1369                  */
1370                 ip6->ip6_plen = htons(m->m_pkthdr.len - sizeof(*ip6));
1371
1372                 if (V_path_mtu_discovery && tp->t_maxseg > V_tcp_minmss)
1373                         tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_PMTUD;
1374                 else
1375                         tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_PMTUD;
1376
1377                 if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT)
1378                         TCP_PROBE5(connect__request, NULL, tp, ip6, tp, th);
1379
1380                 TCP_PROBE5(send, NULL, tp, ip6, tp, th);
1381
1382 #ifdef TCPPCAP
1383                 /* Save packet, if requested. */
1384                 tcp_pcap_add(th, m, &(tp->t_outpkts));
1385 #endif
1386
1387                 /* TODO: IPv6 IP6TOS_ECT bit on */
1388                 error = ip6_output(m, tp->t_inpcb->in6p_outputopts,
1389                     &tp->t_inpcb->inp_route6,
1390                     ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ?  IP_ROUTETOIF : 0),
1391                     NULL, NULL, tp->t_inpcb);
1392
1393                 if (error == EMSGSIZE && tp->t_inpcb->inp_route6.ro_rt != NULL)
1394                         mtu = tp->t_inpcb->inp_route6.ro_rt->rt_mtu;
1395         }
1396 #endif /* INET6 */
1397 #if defined(INET) && defined(INET6)
1398         else
1399 #endif
1400 #ifdef INET
1401     {
1402         ip->ip_len = htons(m->m_pkthdr.len);
1403 #ifdef INET6
1404         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6PROTO)
1405                 ip->ip_ttl = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1406 #endif /* INET6 */
1407         /*
1408          * If we do path MTU discovery, then we set DF on every packet.
1409          * This might not be the best thing to do according to RFC3390
1410          * Section 2. However the tcp hostcache migitates the problem
1411          * so it affects only the first tcp connection with a host.
1412          *
1413          * NB: Don't set DF on small MTU/MSS to have a safe fallback.
1414          */
1415         if (V_path_mtu_discovery && tp->t_maxseg > V_tcp_minmss) {
1416                 ip->ip_off |= htons(IP_DF);
1417                 tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_PMTUD;
1418         } else {
1419                 tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_PMTUD;
1420         }
1421
1422         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT)
1423                 TCP_PROBE5(connect__request, NULL, tp, ip, tp, th);
1424
1425         TCP_PROBE5(send, NULL, tp, ip, tp, th);
1426
1427 #ifdef TCPPCAP
1428         /* Save packet, if requested. */
1429         tcp_pcap_add(th, m, &(tp->t_outpkts));
1430 #endif
1431
1432         error = ip_output(m, tp->t_inpcb->inp_options, &tp->t_inpcb->inp_route,
1433             ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ? IP_ROUTETOIF : 0), 0,
1434             tp->t_inpcb);
1435
1436         if (error == EMSGSIZE && tp->t_inpcb->inp_route.ro_rt != NULL)
1437                 mtu = tp->t_inpcb->inp_route.ro_rt->rt_mtu;
1438     }
1439 #endif /* INET */
1440
1441 out:
1442         /*
1443          * In transmit state, time the transmission and arrange for
1444          * the retransmit.  In persist state, just set snd_max.
1445          */
1446         if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1447             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1448                 tcp_seq startseq = tp->snd_nxt;
1449
1450                 /*
1451                  * Advance snd_nxt over sequence space of this segment.
1452                  */
1453                 if (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) {
1454                         if (flags & TH_SYN)
1455                                 tp->snd_nxt++;
1456                         if (flags & TH_FIN) {
1457                                 tp->snd_nxt++;
1458                                 tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1459                         }
1460                 }
1461                 if (sack_rxmit)
1462                         goto timer;
1463                 tp->snd_nxt += len;
1464                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_max)) {
1465                         tp->snd_max = tp->snd_nxt;
1466                         /*
1467                          * Time this transmission if not a retransmission and
1468                          * not currently timing anything.
1469                          */
1470                         if (tp->t_rtttime == 0) {
1471                                 tp->t_rtttime = ticks;
1472                                 tp->t_rtseq = startseq;
1473                                 TCPSTAT_INC(tcps_segstimed);
1474                         }
1475                 }
1476
1477                 /*
1478                  * Set retransmit timer if not currently set,
1479                  * and not doing a pure ack or a keep-alive probe.
1480                  * Initial value for retransmit timer is smoothed
1481                  * round-trip time + 2 * round-trip time variance.
1482                  * Initialize shift counter which is used for backoff
1483                  * of retransmit time.
1484                  */
1485 timer:
1486                 if (!tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1487                     ((sack_rxmit && tp->snd_nxt != tp->snd_max) ||
1488                      (tp->snd_nxt != tp->snd_una))) {
1489                         if (tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1490                                 tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
1491                                 tp->t_rxtshift = 0;
1492                         }
1493                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
1494                 } else if (len == 0 && sbavail(&so->so_snd) &&
1495                     !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1496                     !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1497                         /*
1498                          * Avoid a situation where we do not set persist timer
1499                          * after a zero window condition. For example:
1500                          * 1) A -> B: packet with enough data to fill the window
1501                          * 2) B -> A: ACK for #1 + new data (0 window
1502                          *    advertisement)
1503                          * 3) A -> B: ACK for #2, 0 len packet
1504                          *
1505                          * In this case, A will not activate the persist timer,
1506                          * because it chose to send a packet. Unless tcp_output
1507                          * is called for some other reason (delayed ack timer,
1508                          * another input packet from B, socket syscall), A will
1509                          * not send zero window probes.
1510                          *
1511                          * So, if you send a 0-length packet, but there is data
1512                          * in the socket buffer, and neither the rexmt or
1513                          * persist timer is already set, then activate the
1514                          * persist timer.
1515                          */
1516                         tp->t_rxtshift = 0;
1517                         tcp_setpersist(tp);
1518                 }
1519         } else {
1520                 /*
1521                  * Persist case, update snd_max but since we are in
1522                  * persist mode (no window) we do not update snd_nxt.
1523                  */
1524                 int xlen = len;
1525                 if (flags & TH_SYN)
1526                         ++xlen;
1527                 if (flags & TH_FIN) {
1528                         ++xlen;
1529                         tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1530                 }
1531                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt + xlen, tp->snd_max))
1532                         tp->snd_max = tp->snd_nxt + xlen;
1533         }
1534         if ((error == 0) &&
1535             (TCPS_HAVEESTABLISHED(tp->t_state) &&
1536              (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
1537              tp->rcv_numsacks > 0)) {
1538                     /* Clean up any DSACK's sent */
1539                     tcp_clean_dsack_blocks(tp);
1540         }
1541         if (error) {
1542                 /* Record the error. */
1543                 TCP_LOG_EVENT(tp, NULL, &so->so_rcv, &so->so_snd, TCP_LOG_OUT,
1544                     error, 0, NULL, false);
1545
1546                 /*
1547                  * We know that the packet was lost, so back out the
1548                  * sequence number advance, if any.
1549                  *
1550                  * If the error is EPERM the packet got blocked by the
1551                  * local firewall.  Normally we should terminate the
1552                  * connection but the blocking may have been spurious
1553                  * due to a firewall reconfiguration cycle.  So we treat
1554                  * it like a packet loss and let the retransmit timer and
1555                  * timeouts do their work over time.
1556                  * XXX: It is a POLA question whether calling tcp_drop right
1557                  * away would be the really correct behavior instead.
1558                  */
1559                 if (((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1560                     !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) &&
1561                     ((flags & TH_SYN) == 0) &&
1562                     (error != EPERM)) {
1563                         if (sack_rxmit) {
1564                                 p->rxmit -= len;
1565                                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit -= len;
1566                                 KASSERT(tp->sackhint.sack_bytes_rexmit >= 0,
1567                                     ("sackhint bytes rtx >= 0"));
1568                         } else
1569                                 tp->snd_nxt -= len;
1570                 }
1571                 SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);     /* Check gotos. */
1572                 switch (error) {
1573                 case EACCES:
1574                 case EPERM:
1575                         tp->t_softerror = error;
1576                         return (error);
1577                 case ENOBUFS:
1578                         TCP_XMIT_TIMER_ASSERT(tp, len, flags);
1579                         tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1580                         return (0);
1581                 case EMSGSIZE:
1582                         /*
1583                          * For some reason the interface we used initially
1584                          * to send segments changed to another or lowered
1585                          * its MTU.
1586                          * If TSO was active we either got an interface
1587                          * without TSO capabilits or TSO was turned off.
1588                          * If we obtained mtu from ip_output() then update
1589                          * it and try again.
1590                          */
1591                         if (tso)
1592                                 tp->t_flags &= ~TF_TSO;
1593                         if (mtu != 0) {
1594                                 tcp_mss_update(tp, -1, mtu, NULL, NULL);
1595                                 goto again;
1596                         }
1597                         return (error);
1598                 case EHOSTDOWN:
1599                 case EHOSTUNREACH:
1600                 case ENETDOWN:
1601                 case ENETUNREACH:
1602                         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
1603                                 tp->t_softerror = error;
1604                                 return (0);
1605                         }
1606                         /* FALLTHROUGH */
1607                 default:
1608                         return (error);
1609                 }
1610         }
1611         TCPSTAT_INC(tcps_sndtotal);
1612
1613         /*
1614          * Data sent (as far as we can tell).
1615          * If this advertises a larger window than any other segment,
1616          * then remember the size of the advertised window.
1617          * Any pending ACK has now been sent.
1618          */
1619         if (SEQ_GT(tp->rcv_nxt + recwin, tp->rcv_adv))
1620                 tp->rcv_adv = tp->rcv_nxt + recwin;
1621         tp->last_ack_sent = tp->rcv_nxt;
1622         tp->t_flags &= ~(TF_ACKNOW | TF_DELACK);
1623         if (tcp_timer_active(tp, TT_DELACK))
1624                 tcp_timer_activate(tp, TT_DELACK, 0);
1625 #if 0
1626         /*
1627          * This completely breaks TCP if newreno is turned on.  What happens
1628          * is that if delayed-acks are turned on on the receiver, this code
1629          * on the transmitter effectively destroys the TCP window, forcing
1630          * it to four packets (1.5Kx4 = 6K window).
1631          */
1632         if (sendalot && --maxburst)
1633                 goto again;
1634 #endif
1635         if (sendalot)
1636                 goto again;
1637         return (0);
1638 }
1639
1640 void
1641 tcp_setpersist(struct tcpcb *tp)
1642 {
1643         int t = ((tp->t_srtt >> 2) + tp->t_rttvar) >> 1;
1644         int tt;
1645
1646         tp->t_flags &= ~TF_PREVVALID;
1647         if (tcp_timer_active(tp, TT_REXMT))
1648                 panic("tcp_setpersist: retransmit pending");
1649         /*
1650          * Start/restart persistence timer.
1651          */
1652         TCPT_RANGESET(tt, t * tcp_backoff[tp->t_rxtshift],
1653                       tcp_persmin, tcp_persmax);
1654         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, tt);
1655         if (tp->t_rxtshift < TCP_MAXRXTSHIFT)
1656                 tp->t_rxtshift++;
1657 }
1658
1659 /*
1660  * Insert TCP options according to the supplied parameters to the place
1661  * optp in a consistent way.  Can handle unaligned destinations.
1662  *
1663  * The order of the option processing is crucial for optimal packing and
1664  * alignment for the scarce option space.
1665  *
1666  * The optimal order for a SYN/SYN-ACK segment is:
1667  *   MSS (4) + NOP (1) + Window scale (3) + SACK permitted (2) +
1668  *   Timestamp (10) + Signature (18) = 38 bytes out of a maximum of 40.
1669  *
1670  * The SACK options should be last.  SACK blocks consume 8*n+2 bytes.
1671  * So a full size SACK blocks option is 34 bytes (with 4 SACK blocks).
1672  * At minimum we need 10 bytes (to generate 1 SACK block).  If both
1673  * TCP Timestamps (12 bytes) and TCP Signatures (18 bytes) are present,
1674  * we only have 10 bytes for SACK options (40 - (12 + 18)).
1675  */
1676 int
1677 tcp_addoptions(struct tcpopt *to, u_char *optp)
1678 {
1679         u_int32_t mask, optlen = 0;
1680
1681         for (mask = 1; mask < TOF_MAXOPT; mask <<= 1) {
1682                 if ((to->to_flags & mask) != mask)
1683                         continue;
1684                 if (optlen == TCP_MAXOLEN)
1685                         break;
1686                 switch (to->to_flags & mask) {
1687                 case TOF_MSS:
1688                         while (optlen % 4) {
1689                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1690                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1691                         }
1692                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_MAXSEG)
1693                                 continue;
1694                         optlen += TCPOLEN_MAXSEG;
1695                         *optp++ = TCPOPT_MAXSEG;
1696                         *optp++ = TCPOLEN_MAXSEG;
1697                         to->to_mss = htons(to->to_mss);
1698                         bcopy((u_char *)&to->to_mss, optp, sizeof(to->to_mss));
1699                         optp += sizeof(to->to_mss);
1700                         break;
1701                 case TOF_SCALE:
1702                         while (!optlen || optlen % 2 != 1) {
1703                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1704                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1705                         }
1706                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_WINDOW)
1707                                 continue;
1708                         optlen += TCPOLEN_WINDOW;
1709                         *optp++ = TCPOPT_WINDOW;
1710                         *optp++ = TCPOLEN_WINDOW;
1711                         *optp++ = to->to_wscale;
1712                         break;
1713                 case TOF_SACKPERM:
1714                         while (optlen % 2) {
1715                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1716                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1717                         }
1718                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACK_PERMITTED)
1719                                 continue;
1720                         optlen += TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1721                         *optp++ = TCPOPT_SACK_PERMITTED;
1722                         *optp++ = TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1723                         break;
1724                 case TOF_TS:
1725                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1726                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1727                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1728                         }
1729                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_TIMESTAMP)
1730                                 continue;
1731                         optlen += TCPOLEN_TIMESTAMP;
1732                         *optp++ = TCPOPT_TIMESTAMP;
1733                         *optp++ = TCPOLEN_TIMESTAMP;
1734                         to->to_tsval = htonl(to->to_tsval);
1735                         to->to_tsecr = htonl(to->to_tsecr);
1736                         bcopy((u_char *)&to->to_tsval, optp, sizeof(to->to_tsval));
1737                         optp += sizeof(to->to_tsval);
1738                         bcopy((u_char *)&to->to_tsecr, optp, sizeof(to->to_tsecr));
1739                         optp += sizeof(to->to_tsecr);
1740                         break;
1741                 case TOF_SIGNATURE:
1742                         {
1743                         int siglen = TCPOLEN_SIGNATURE - 2;
1744
1745                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1746                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1747                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1748                         }
1749                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SIGNATURE) {
1750                                 to->to_flags &= ~TOF_SIGNATURE;
1751                                 continue;
1752                         }
1753                         optlen += TCPOLEN_SIGNATURE;
1754                         *optp++ = TCPOPT_SIGNATURE;
1755                         *optp++ = TCPOLEN_SIGNATURE;
1756                         to->to_signature = optp;
1757                         while (siglen--)
1758                                  *optp++ = 0;
1759                         break;
1760                         }
1761                 case TOF_SACK:
1762                         {
1763                         int sackblks = 0;
1764                         struct sackblk *sack = (struct sackblk *)to->to_sacks;
1765                         tcp_seq sack_seq;
1766
1767                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1768                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1769                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1770                         }
1771                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACKHDR + TCPOLEN_SACK)
1772                                 continue;
1773                         optlen += TCPOLEN_SACKHDR;
1774                         *optp++ = TCPOPT_SACK;
1775                         sackblks = min(to->to_nsacks,
1776                                         (TCP_MAXOLEN - optlen) / TCPOLEN_SACK);
1777                         *optp++ = TCPOLEN_SACKHDR + sackblks * TCPOLEN_SACK;
1778                         while (sackblks--) {
1779                                 sack_seq = htonl(sack->start);
1780                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1781                                 optp += sizeof(sack_seq);
1782                                 sack_seq = htonl(sack->end);
1783                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1784                                 optp += sizeof(sack_seq);
1785                                 optlen += TCPOLEN_SACK;
1786                                 sack++;
1787                         }
1788                         TCPSTAT_INC(tcps_sack_send_blocks);
1789                         break;
1790                         }
1791                 case TOF_FASTOPEN:
1792                         {
1793                         int total_len;
1794
1795                         /* XXX is there any point to aligning this option? */
1796                         total_len = TCPOLEN_FAST_OPEN_EMPTY + to->to_tfo_len;
1797                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < total_len) {
1798                                 to->to_flags &= ~TOF_FASTOPEN;
1799                                 continue;
1800                         }
1801                         *optp++ = TCPOPT_FAST_OPEN;
1802                         *optp++ = total_len;
1803                         if (to->to_tfo_len > 0) {
1804                                 bcopy(to->to_tfo_cookie, optp, to->to_tfo_len);
1805                                 optp += to->to_tfo_len;
1806                         }
1807                         optlen += total_len;
1808                         break;
1809                         }
1810                 default:
1811                         panic("%s: unknown TCP option type", __func__);
1812                         break;
1813                 }
1814         }
1815
1816         /* Terminate and pad TCP options to a 4 byte boundary. */
1817         if (optlen % 4) {
1818                 optlen += TCPOLEN_EOL;
1819                 *optp++ = TCPOPT_EOL;
1820         }
1821         /*
1822          * According to RFC 793 (STD0007):
1823          *   "The content of the header beyond the End-of-Option option
1824          *    must be header padding (i.e., zero)."
1825          *   and later: "The padding is composed of zeros."
1826          */
1827         while (optlen % 4) {
1828                 optlen += TCPOLEN_PAD;
1829                 *optp++ = TCPOPT_PAD;
1830         }
1831
1832         KASSERT(optlen <= TCP_MAXOLEN, ("%s: TCP options too long", __func__));
1833         return (optlen);
1834 }
1835
1836 /*
1837  * This is a copy of m_copym(), taking the TSO segment size/limit
1838  * constraints into account, and advancing the sndptr as it goes.
1839  */
1840 struct mbuf *
1841 tcp_m_copym(struct mbuf *m, int32_t off0, int32_t *plen,
1842     int32_t seglimit, int32_t segsize, struct sockbuf *sb, bool hw_tls)
1843 {
1844 #ifdef KERN_TLS
1845         struct ktls_session *tls, *ntls;
1846         struct mbuf *start;
1847 #endif
1848         struct mbuf *n, **np;
1849         struct mbuf *top;
1850         int32_t off = off0;
1851         int32_t len = *plen;
1852         int32_t fragsize;
1853         int32_t len_cp = 0;
1854         int32_t *pkthdrlen;
1855         uint32_t mlen, frags;
1856         bool copyhdr;
1857
1858
1859         KASSERT(off >= 0, ("tcp_m_copym, negative off %d", off));
1860         KASSERT(len >= 0, ("tcp_m_copym, negative len %d", len));
1861         if (off == 0 && m->m_flags & M_PKTHDR)
1862                 copyhdr = true;
1863         else
1864                 copyhdr = false;
1865         while (off > 0) {
1866                 KASSERT(m != NULL, ("tcp_m_copym, offset > size of mbuf chain"));
1867                 if (off < m->m_len)
1868                         break;
1869                 off -= m->m_len;
1870                 if ((sb) && (m == sb->sb_sndptr)) {
1871                         sb->sb_sndptroff += m->m_len;
1872                         sb->sb_sndptr = m->m_next;
1873                 }
1874                 m = m->m_next;
1875         }
1876         np = &top;
1877         top = NULL;
1878         pkthdrlen = NULL;
1879 #ifdef KERN_TLS
1880         if (m->m_flags & M_NOMAP)
1881                 tls = m->m_ext.ext_pgs->tls;
1882         else
1883                 tls = NULL;
1884         start = m;
1885 #endif
1886         while (len > 0) {
1887                 if (m == NULL) {
1888                         KASSERT(len == M_COPYALL,
1889                             ("tcp_m_copym, length > size of mbuf chain"));
1890                         *plen = len_cp;
1891                         if (pkthdrlen != NULL)
1892                                 *pkthdrlen = len_cp;
1893                         break;
1894                 }
1895 #ifdef KERN_TLS
1896                 if (hw_tls) {
1897                         if (m->m_flags & M_NOMAP)
1898                                 ntls = m->m_ext.ext_pgs->tls;
1899                         else
1900                                 ntls = NULL;
1901
1902                         /*
1903                          * Avoid mixing TLS records with handshake
1904                          * data or TLS records from different
1905                          * sessions.
1906                          */
1907                         if (tls != ntls) {
1908                                 MPASS(m != start);
1909                                 *plen = len_cp;
1910                                 if (pkthdrlen != NULL)
1911                                         *pkthdrlen = len_cp;
1912                                 break;
1913                         }
1914
1915                         /*
1916                          * Don't end a send in the middle of a TLS
1917                          * record if it spans multiple TLS records.
1918                          */
1919                         if (tls != NULL && (m != start) && len < m->m_len) {
1920                                 *plen = len_cp;
1921                                 if (pkthdrlen != NULL)
1922                                         *pkthdrlen = len_cp;
1923                                 break;
1924                         }
1925                 }
1926 #endif
1927                 mlen = min(len, m->m_len - off);
1928                 if (seglimit) {
1929                         /*
1930                          * For M_NOMAP mbufs, add 3 segments
1931                          * + 1 in case we are crossing page boundaries
1932                          * + 2 in case the TLS hdr/trailer are used
1933                          * It is cheaper to just add the segments
1934                          * than it is to take the cache miss to look
1935                          * at the mbuf ext_pgs state in detail.
1936                          */
1937                         if (m->m_flags & M_NOMAP) {
1938                                 fragsize = min(segsize, PAGE_SIZE);
1939                                 frags = 3;
1940                         } else {
1941                                 fragsize = segsize;
1942                                 frags = 0;
1943                         }
1944
1945                         /* Break if we really can't fit anymore. */
1946                         if ((frags + 1) >= seglimit) {
1947                                 *plen = len_cp;
1948                                 if (pkthdrlen != NULL)
1949                                         *pkthdrlen = len_cp;
1950                                 break;
1951                         }
1952
1953                         /*
1954                          * Reduce size if you can't copy the whole
1955                          * mbuf. If we can't copy the whole mbuf, also
1956                          * adjust len so the loop will end after this
1957                          * mbuf.
1958                          */
1959                         if ((frags + howmany(mlen, fragsize)) >= seglimit) {
1960                                 mlen = (seglimit - frags - 1) * fragsize;
1961                                 len = mlen;
1962                                 *plen = len_cp + len;
1963                                 if (pkthdrlen != NULL)
1964                                         *pkthdrlen = *plen;
1965                         }
1966                         frags += howmany(mlen, fragsize);
1967                         if (frags == 0)
1968                                 frags++;
1969                         seglimit -= frags;
1970                         KASSERT(seglimit > 0,
1971                             ("%s: seglimit went too low", __func__));
1972                 }
1973                 if (copyhdr)
1974                         n = m_gethdr(M_NOWAIT, m->m_type);
1975                 else
1976                         n = m_get(M_NOWAIT, m->m_type);
1977                 *np = n;
1978                 if (n == NULL)
1979                         goto nospace;
1980                 if (copyhdr) {
1981                         if (!m_dup_pkthdr(n, m, M_NOWAIT))
1982                                 goto nospace;
1983                         if (len == M_COPYALL)
1984                                 n->m_pkthdr.len -= off0;
1985                         else
1986                                 n->m_pkthdr.len = len;
1987                         pkthdrlen = &n->m_pkthdr.len;
1988                         copyhdr = false;
1989                 }
1990                 n->m_len = mlen;
1991                 len_cp += n->m_len;
1992                 if (m->m_flags & M_EXT) {
1993                         n->m_data = m->m_data + off;
1994                         mb_dupcl(n, m);
1995                 } else
1996                         bcopy(mtod(m, caddr_t)+off, mtod(n, caddr_t),
1997                             (u_int)n->m_len);
1998
1999                 if (sb && (sb->sb_sndptr == m) &&
2000                     ((n->m_len + off) >= m->m_len) && m->m_next) {
2001                         sb->sb_sndptroff += m->m_len;
2002                         sb->sb_sndptr = m->m_next;
2003                 }
2004                 off = 0;
2005                 if (len != M_COPYALL) {
2006                         len -= n->m_len;
2007                 }
2008                 m = m->m_next;
2009                 np = &n->m_next;
2010         }
2011         return (top);
2012 nospace:
2013         m_freem(top);
2014         return (NULL);
2015 }
2016
2017 void
2018 tcp_sndbuf_autoscale(struct tcpcb *tp, struct socket *so, uint32_t sendwin)
2019 {
2020
2021         /*
2022          * Automatic sizing of send socket buffer.  Often the send buffer
2023          * size is not optimally adjusted to the actual network conditions
2024          * at hand (delay bandwidth product).  Setting the buffer size too
2025          * small limits throughput on links with high bandwidth and high
2026          * delay (eg. trans-continental/oceanic links).  Setting the
2027          * buffer size too big consumes too much real kernel memory,
2028          * especially with many connections on busy servers.
2029          *
2030          * The criteria to step up the send buffer one notch are:
2031          *  1. receive window of remote host is larger than send buffer
2032          *     (with a fudge factor of 5/4th);
2033          *  2. send buffer is filled to 7/8th with data (so we actually
2034          *     have data to make use of it);
2035          *  3. send buffer fill has not hit maximal automatic size;
2036          *  4. our send window (slow start and cogestion controlled) is
2037          *     larger than sent but unacknowledged data in send buffer.
2038          *
2039          * The remote host receive window scaling factor may limit the
2040          * growing of the send buffer before it reaches its allowed
2041          * maximum.
2042          *
2043          * It scales directly with slow start or congestion window
2044          * and does at most one step per received ACK.  This fast
2045          * scaling has the drawback of growing the send buffer beyond
2046          * what is strictly necessary to make full use of a given
2047          * delay*bandwidth product.  However testing has shown this not
2048          * to be much of an problem.  At worst we are trading wasting
2049          * of available bandwidth (the non-use of it) for wasting some
2050          * socket buffer memory.
2051          *
2052          * TODO: Shrink send buffer during idle periods together
2053          * with congestion window.  Requires another timer.  Has to
2054          * wait for upcoming tcp timer rewrite.
2055          *
2056          * XXXGL: should there be used sbused() or sbavail()?
2057          */
2058         if (V_tcp_do_autosndbuf && so->so_snd.sb_flags & SB_AUTOSIZE) {
2059                 int lowat;
2060
2061                 lowat = V_tcp_sendbuf_auto_lowat ? so->so_snd.sb_lowat : 0;
2062                 if ((tp->snd_wnd / 4 * 5) >= so->so_snd.sb_hiwat - lowat &&
2063                     sbused(&so->so_snd) >=
2064                     (so->so_snd.sb_hiwat / 8 * 7) - lowat &&
2065                     sbused(&so->so_snd) < V_tcp_autosndbuf_max &&
2066                     sendwin >= (sbused(&so->so_snd) -
2067                     (tp->snd_nxt - tp->snd_una))) {
2068                         if (!sbreserve_locked(&so->so_snd,
2069                             min(so->so_snd.sb_hiwat + V_tcp_autosndbuf_inc,
2070                              V_tcp_autosndbuf_max), so, curthread))
2071                                 so->so_snd.sb_flags &= ~SB_AUTOSIZE;
2072                 }
2073         }
2074 }