sys/netinet/tcp_output.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993, 1995
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  15  *    without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  *      @(#)tcp_output.c        8.4 (Berkeley) 5/24/95
  30  */
  31
  32 #include <sys/cdefs.h>
  33 __FBSDID("$FreeBSD$");
  34
  35 #include "opt_inet.h"
  36 #include "opt_inet6.h"
  37 #include "opt_ipsec.h"
  38 #include "opt_tcpdebug.h"
  39
  40 #include <sys/param.h>
  41 #include <sys/systm.h>
  42 #include <sys/domain.h>
  43 #ifdef TCP_HHOOK
  44 #include <sys/hhook.h>
  45 #endif
  46 #include <sys/kernel.h>
  47 #include <sys/lock.h>
  48 #include <sys/mbuf.h>
  49 #include <sys/mutex.h>
  50 #include <sys/protosw.h>
  51 #include <sys/sdt.h>
  52 #include <sys/socket.h>
  53 #include <sys/socketvar.h>
  54 #include <sys/sysctl.h>
  55
  56 #include <net/if.h>
  57 #include <net/route.h>
  58 #include <net/vnet.h>
  59
  60 #include <netinet/in.h>
  61 #include <netinet/in_kdtrace.h>
  62 #include <netinet/in_systm.h>
  63 #include <netinet/ip.h>
  64 #include <netinet/in_pcb.h>
  65 #include <netinet/ip_var.h>
  66 #include <netinet/ip_options.h>
  67 #ifdef INET6
  68 #include <netinet6/in6_pcb.h>
  69 #include <netinet/ip6.h>
  70 #include <netinet6/ip6_var.h>
  71 #endif
  72 #ifdef TCP_RFC7413
  73 #include <netinet/tcp_fastopen.h>
  74 #endif
  75 #include <netinet/tcp.h>
  76 #define TCPOUTFLAGS
  77 #include <netinet/tcp_fsm.h>
  78 #include <netinet/tcp_seq.h>
  79 #include <netinet/tcp_timer.h>
  80 #include <netinet/tcp_var.h>
  81 #include <netinet/tcpip.h>
  82 #include <netinet/cc/cc.h>
  83 #ifdef TCPPCAP
  84 #include <netinet/tcp_pcap.h>
  85 #endif
  86 #ifdef TCPDEBUG
  87 #include <netinet/tcp_debug.h>
  88 #endif
  89 #ifdef TCP_OFFLOAD
  90 #include <netinet/tcp_offload.h>
  91 #endif
  92
  93 #include <netipsec/ipsec_support.h>
  94
  95 #include <machine/in_cksum.h>
  96
  97 #include <security/mac/mac_framework.h>
  98
  99 VNET_DEFINE(int, path_mtu_discovery) = 1;
 100 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, path_mtu_discovery, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 101         &VNET_NAME(path_mtu_discovery), 1,
 102         "Enable Path MTU Discovery");
 103
 104 VNET_DEFINE(int, tcp_do_tso) = 1;
 105 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tso, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 106         &VNET_NAME(tcp_do_tso), 0,
 107         "Enable TCP Segmentation Offload");
 108
 109 VNET_DEFINE(int, tcp_sendspace) = 1024*32;
 110 #define V_tcp_sendspace VNET(tcp_sendspace)
 111 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_SENDSPACE, sendspace, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 112         &VNET_NAME(tcp_sendspace), 0, "Initial send socket buffer size");
 113
 114 VNET_DEFINE(int, tcp_do_autosndbuf) = 1;
 115 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_auto, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 116         &VNET_NAME(tcp_do_autosndbuf), 0,
 117         "Enable automatic send buffer sizing");
 118
 119 VNET_DEFINE(int, tcp_autosndbuf_inc) = 8*1024;
 120 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_inc, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 121         &VNET_NAME(tcp_autosndbuf_inc), 0,
 122         "Incrementor step size of automatic send buffer");
 123
 124 VNET_DEFINE(int, tcp_autosndbuf_max) = 2*1024*1024;
 125 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_max, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 126         &VNET_NAME(tcp_autosndbuf_max), 0,
 127         "Max size of automatic send buffer");
 128
 129 VNET_DEFINE(int, tcp_sendbuf_auto_lowat) = 0;
 130 #define V_tcp_sendbuf_auto_lowat        VNET(tcp_sendbuf_auto_lowat)
 131 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_auto_lowat, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 132         &VNET_NAME(tcp_sendbuf_auto_lowat), 0,
 133         "Modify threshold for auto send buffer growth to account for SO_SNDLOWAT");
 134
 135 /*
 136  * Make sure that either retransmit or persist timer is set for SYN, FIN and
 137  * non-ACK.
 138  */
 139 #define TCP_XMIT_TIMER_ASSERT(tp, len, th_flags)                        \
 140         KASSERT(((len) == 0 && ((th_flags) & (TH_SYN | TH_FIN)) == 0) ||\
 141             tcp_timer_active((tp), TT_REXMT) ||                         \
 142             tcp_timer_active((tp), TT_PERSIST),                         \
 143             ("neither rexmt nor persist timer is set"))
 144
 145 #ifdef TCP_HHOOK
 146 static void inline      hhook_run_tcp_est_out(struct tcpcb *tp,
 147                             struct tcphdr *th, struct tcpopt *to,
 148                             uint32_t len, int tso);
 149 #endif
 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 static void inline
 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         struct mbuf *m;
 198         struct ip *ip = NULL;
 199         struct ipovly *ipov = NULL;
 200         struct tcphdr *th;
 201         u_char opt[TCP_MAXOLEN];
 202         unsigned ipoptlen, optlen, hdrlen;
 203 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
 204         unsigned ipsec_optlen = 0;
 205 #endif
 206         int idle, sendalot;
 207         int sack_rxmit, sack_bytes_rxmt;
 208         struct sackhole *p;
 209         int tso, mtu;
 210         struct tcpopt to;
 211 #if 0
 212         int maxburst = TCP_MAXBURST;
 213 #endif
 214 #ifdef INET6
 215         struct ip6_hdr *ip6 = NULL;
 216         int isipv6;
 217
 218         isipv6 = (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 219 #endif
 220
 221         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 222
 223 #ifdef TCP_OFFLOAD
 224         if (tp->t_flags & TF_TOE)
 225                 return (tcp_offload_output(tp));
 226 #endif
 227
 228 #ifdef TCP_RFC7413
 229         /*
 230          * For TFO connections in SYN_RECEIVED, only allow the initial
 231          * SYN|ACK and those sent by the retransmit timer.
 232          */
 233         if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 234             (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED) &&
 235             SEQ_GT(tp->snd_max, tp->snd_una) &&    /* initial SYN|ACK sent */
 236             (tp->snd_nxt != tp->snd_una))          /* not a retransmit */
 237                 return (0);
 238 #endif
 239         /*
 240          * Determine length of data that should be transmitted,
 241          * and flags that will be used.
 242          * If there is some data or critical controls (SYN, RST)
 243          * to send, then transmit; otherwise, investigate further.
 244          */
 245         idle = (tp->t_flags & TF_LASTIDLE) || (tp->snd_max == tp->snd_una);
 246         if (idle && ticks - tp->t_rcvtime >= tp->t_rxtcur)
 247                 cc_after_idle(tp);
 248         tp->t_flags &= ~TF_LASTIDLE;
 249         if (idle) {
 250                 if (tp->t_flags & TF_MORETOCOME) {
 251                         tp->t_flags |= TF_LASTIDLE;
 252                         idle = 0;
 253                 }
 254         }
 255 again:
 256         /*
 257          * If we've recently taken a timeout, snd_max will be greater than
 258          * snd_nxt.  There may be SACK information that allows us to avoid
 259          * resending already delivered data.  Adjust snd_nxt accordingly.
 260          */
 261         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 262             SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))
 263                 tcp_sack_adjust(tp);
 264         sendalot = 0;
 265         tso = 0;
 266         mtu = 0;
 267         off = tp->snd_nxt - tp->snd_una;
 268         sendwin = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd);
 269
 270         flags = tcp_outflags[tp->t_state];
 271         /*
 272          * Send any SACK-generated retransmissions.  If we're explicitly trying
 273          * to send out new data (when sendalot is 1), bypass this function.
 274          * If we retransmit in fast recovery mode, decrement snd_cwnd, since
 275          * we're replacing a (future) new transmission with a retransmission
 276          * now, and we previously incremented snd_cwnd in tcp_input().
 277          */
 278         /*
 279          * Still in sack recovery , reset rxmit flag to zero.
 280          */
 281         sack_rxmit = 0;
 282         sack_bytes_rxmt = 0;
 283         len = 0;
 284         p = NULL;
 285         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) && IN_FASTRECOVERY(tp->t_flags) &&
 286             (p = tcp_sack_output(tp, &sack_bytes_rxmt))) {
 287                 uint32_t cwin;
 288
 289                 cwin =
 290                     imax(min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd) - sack_bytes_rxmt, 0);
 291                 /* Do not retransmit SACK segments beyond snd_recover */
 292                 if (SEQ_GT(p->end, tp->snd_recover)) {
 293                         /*
 294                          * (At least) part of sack hole extends beyond
 295                          * snd_recover. Check to see if we can rexmit data
 296                          * for this hole.
 297                          */
 298                         if (SEQ_GEQ(p->rxmit, tp->snd_recover)) {
 299                                 /*
 300                                  * Can't rexmit any more data for this hole.
 301                                  * That data will be rexmitted in the next
 302                                  * sack recovery episode, when snd_recover
 303                                  * moves past p->rxmit.
 304                                  */
 305                                 p = NULL;
 306                                 goto after_sack_rexmit;
 307                         } else
 308                                 /* Can rexmit part of the current hole */
 309                                 len = ((int32_t)ulmin(cwin,
 310                                                    tp->snd_recover - p->rxmit));
 311                 } else
 312                         len = ((int32_t)ulmin(cwin, p->end - p->rxmit));
 313                 off = p->rxmit - tp->snd_una;
 314                 KASSERT(off >= 0,("%s: sack block to the left of una : %d",
 315                     __func__, off));
 316                 if (len > 0) {
 317                         sack_rxmit = 1;
 318                         sendalot = 1;
 319                         TCPSTAT_INC(tcps_sack_rexmits);
 320                         TCPSTAT_ADD(tcps_sack_rexmit_bytes,
 321                             min(len, tp->t_maxseg));
 322                 }
 323         }
 324 after_sack_rexmit:
 325         /*
 326          * Get standard flags, and add SYN or FIN if requested by 'hidden'
 327          * state flags.
 328          */
 329         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 330                 flags |= TH_FIN;
 331         if (tp->t_flags & TF_NEEDSYN)
 332                 flags |= TH_SYN;
 333
 334         SOCKBUF_LOCK(&so->so_snd);
 335         /*
 336          * If in persist timeout with window of 0, send 1 byte.
 337          * Otherwise, if window is small but nonzero
 338          * and timer expired, we will send what we can
 339          * and go to transmit state.
 340          */
 341         if (tp->t_flags & TF_FORCEDATA) {
 342                 if (sendwin == 0) {
 343                         /*
 344                          * If we still have some data to send, then
 345                          * clear the FIN bit.  Usually this would
 346                          * happen below when it realizes that we
 347                          * aren't sending all the data.  However,
 348                          * if we have exactly 1 byte of unsent data,
 349                          * then it won't clear the FIN bit below,
 350                          * and if we are in persist state, we wind
 351                          * up sending the packet without recording
 352                          * that we sent the FIN bit.
 353                          *
 354                          * We can't just blindly clear the FIN bit,
 355                          * because if we don't have any more data
 356                          * to send then the probe will be the FIN
 357                          * itself.
 358                          */
 359                         if (off < sbused(&so->so_snd))
 360                                 flags &= ~TH_FIN;
 361                         sendwin = 1;
 362                 } else {
 363                         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
 364                         tp->t_rxtshift = 0;
 365                 }
 366         }
 367
 368         /*
 369          * If snd_nxt == snd_max and we have transmitted a FIN, the
 370          * offset will be > 0 even if so_snd.sb_cc is 0, resulting in
 371          * a negative length.  This can also occur when TCP opens up
 372          * its congestion window while receiving additional duplicate
 373          * acks after fast-retransmit because TCP will reset snd_nxt
 374          * to snd_max after the fast-retransmit.
 375          *
 376          * In the normal retransmit-FIN-only case, however, snd_nxt will
 377          * be set to snd_una, the offset will be 0, and the length may
 378          * wind up 0.
 379          *
 380          * If sack_rxmit is true we are retransmitting from the scoreboard
 381          * in which case len is already set.
 382          */
 383         if (sack_rxmit == 0) {
 384                 if (sack_bytes_rxmt == 0)
 385                         len = ((int32_t)min(sbavail(&so->so_snd), sendwin) -
 386                             off);
 387                 else {
 388                         int32_t cwin;
 389
 390                         /*
 391                          * We are inside of a SACK recovery episode and are
 392                          * sending new data, having retransmitted all the
 393                          * data possible in the scoreboard.
 394                          */
 395                         len = ((int32_t)min(sbavail(&so->so_snd), tp->snd_wnd) -
 396                             off);
 397                         /*
 398                          * Don't remove this (len > 0) check !
 399                          * We explicitly check for len > 0 here (although it
 400                          * isn't really necessary), to work around a gcc
 401                          * optimization issue - to force gcc to compute
 402                          * len above. Without this check, the computation
 403                          * of len is bungled by the optimizer.
 404                          */
 405                         if (len > 0) {
 406                                 cwin = tp->snd_cwnd -
 407                                         (tp->snd_nxt - tp->sack_newdata) -
 408                                         sack_bytes_rxmt;
 409                                 if (cwin < 0)
 410                                         cwin = 0;
 411                                 len = imin(len, cwin);
 412                         }
 413                 }
 414         }
 415
 416         /*
 417          * Lop off SYN bit if it has already been sent.  However, if this
 418          * is SYN-SENT state and if segment contains data and if we don't
 419          * know that foreign host supports TAO, suppress sending segment.
 420          */
 421         if ((flags & TH_SYN) && SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_una)) {
 422                 if (tp->t_state != TCPS_SYN_RECEIVED)
 423                         flags &= ~TH_SYN;
 424 #ifdef TCP_RFC7413
 425                 /*
 426                  * When sending additional segments following a TFO SYN|ACK,
 427                  * do not include the SYN bit.
 428                  */
 429                 if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 430                     (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED))
 431                         flags &= ~TH_SYN;
 432 #endif
 433                 off--, len++;
 434         }
 435
 436         /*
 437          * Be careful not to send data and/or FIN on SYN segments.
 438          * This measure is needed to prevent interoperability problems
 439          * with not fully conformant TCP implementations.
 440          */
 441         if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NOOPT)) {
 442                 len = 0;
 443                 flags &= ~TH_FIN;
 444         }
 445
 446 #ifdef TCP_RFC7413
 447         /*
 448          * When retransmitting SYN|ACK on a passively-created TFO socket,
 449          * don't include data, as the presence of data may have caused the
 450          * original SYN|ACK to have been dropped by a middlebox.
 451          */
 452         if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 453             (((tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED) && (tp->t_rxtshift > 0)) ||
 454              (flags & TH_RST)))
 455                 len = 0;
 456 #endif
 457         if (len <= 0) {
 458                 /*
 459                  * If FIN has been sent but not acked,
 460                  * but we haven't been called to retransmit,
 461                  * len will be < 0.  Otherwise, window shrank
 462                  * after we sent into it.  If window shrank to 0,
 463                  * cancel pending retransmit, pull snd_nxt back
 464                  * to (closed) window, and set the persist timer
 465                  * if it isn't already going.  If the window didn't
 466                  * close completely, just wait for an ACK.
 467                  *
 468                  * We also do a general check here to ensure that
 469                  * we will set the persist timer when we have data
 470                  * to send, but a 0-byte window. This makes sure
 471                  * the persist timer is set even if the packet
 472                  * hits one of the "goto send" lines below.
 473                  */
 474                 len = 0;
 475                 if ((sendwin == 0) && (TCPS_HAVEESTABLISHED(tp->t_state)) &&
 476                         (off < (int) sbavail(&so->so_snd))) {
 477                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, 0);
 478                         tp->t_rxtshift = 0;
 479                         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
 480                         if (!tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
 481                                 tcp_setpersist(tp);
 482                 }
 483         }
 484
 485         /* len will be >= 0 after this point. */
 486         KASSERT(len >= 0, ("[%s:%d]: len < 0", __func__, __LINE__));
 487
 488         /*
 489          * Automatic sizing of send socket buffer.  Often the send buffer
 490          * size is not optimally adjusted to the actual network conditions
 491          * at hand (delay bandwidth product).  Setting the buffer size too
 492          * small limits throughput on links with high bandwidth and high
 493          * delay (eg. trans-continental/oceanic links).  Setting the
 494          * buffer size too big consumes too much real kernel memory,
 495          * especially with many connections on busy servers.
 496          *
 497          * The criteria to step up the send buffer one notch are:
 498          *  1. receive window of remote host is larger than send buffer
 499          *     (with a fudge factor of 5/4th);
 500          *  2. send buffer is filled to 7/8th with data (so we actually
 501          *     have data to make use of it);
 502          *  3. send buffer fill has not hit maximal automatic size;
 503          *  4. our send window (slow start and cogestion controlled) is
 504          *     larger than sent but unacknowledged data in send buffer.
 505          *
 506          * The remote host receive window scaling factor may limit the
 507          * growing of the send buffer before it reaches its allowed
 508          * maximum.
 509          *
 510          * It scales directly with slow start or congestion window
 511          * and does at most one step per received ACK.  This fast
 512          * scaling has the drawback of growing the send buffer beyond
 513          * what is strictly necessary to make full use of a given
 514          * delay*bandwidth product.  However testing has shown this not
 515          * to be much of an problem.  At worst we are trading wasting
 516          * of available bandwidth (the non-use of it) for wasting some
 517          * socket buffer memory.
 518          *
 519          * TODO: Shrink send buffer during idle periods together
 520          * with congestion window.  Requires another timer.  Has to
 521          * wait for upcoming tcp timer rewrite.
 522          *
 523          * XXXGL: should there be used sbused() or sbavail()?
 524          */
 525         if (V_tcp_do_autosndbuf && so->so_snd.sb_flags & SB_AUTOSIZE) {
 526                 int lowat;
 527
 528                 lowat = V_tcp_sendbuf_auto_lowat ? so->so_snd.sb_lowat : 0;
 529                 if ((tp->snd_wnd / 4 * 5) >= so->so_snd.sb_hiwat - lowat &&
 530                     sbused(&so->so_snd) >=
 531                     (so->so_snd.sb_hiwat / 8 * 7) - lowat &&
 532                     sbused(&so->so_snd) < V_tcp_autosndbuf_max &&
 533                     sendwin >= (sbused(&so->so_snd) -
 534                     (tp->snd_nxt - tp->snd_una))) {
 535                         if (!sbreserve_locked(&so->so_snd,
 536                             min(so->so_snd.sb_hiwat + V_tcp_autosndbuf_inc,
 537                              V_tcp_autosndbuf_max), so, curthread))
 538                                 so->so_snd.sb_flags &= ~SB_AUTOSIZE;
 539                 }
 540         }
 541
 542         /*
 543          * Decide if we can use TCP Segmentation Offloading (if supported by
 544          * hardware).
 545          *
 546          * TSO may only be used if we are in a pure bulk sending state.  The
 547          * presence of TCP-MD5, SACK retransmits, SACK advertizements and
 548          * IP options prevent using TSO.  With TSO the TCP header is the same
 549          * (except for the sequence number) for all generated packets.  This
 550          * makes it impossible to transmit any options which vary per generated
 551          * segment or packet.
 552          *
 553          * IPv4 handling has a clear separation of ip options and ip header
 554          * flags while IPv6 combines both in in6p_outputopts. ip6_optlen() does
 555          * the right thing below to provide length of just ip options and thus
 556          * checking for ipoptlen is enough to decide if ip options are present.
 557          */
 558 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
 559         /*
 560          * Pre-calculate here as we save another lookup into the darknesses
 561          * of IPsec that way and can actually decide if TSO is ok.
 562          */
 563 #ifdef INET6
 564         if (isipv6 && IPSEC_ENABLED(ipv6))
 565                 ipsec_optlen = IPSEC_HDRSIZE(ipv6, tp->t_inpcb);
 566 #ifdef INET
 567         else
 568 #endif
 569 #endif /* INET6 */
 570 #ifdef INET
 571         if (IPSEC_ENABLED(ipv4))
 572                 ipsec_optlen = IPSEC_HDRSIZE(ipv4, tp->t_inpcb);
 573 #endif /* INET */
 574 #endif /* IPSEC */
 575 #ifdef INET6
 576         if (isipv6)
 577                 ipoptlen = ip6_optlen(tp->t_inpcb);
 578         else
 579 #endif
 580         if (tp->t_inpcb->inp_options)
 581                 ipoptlen = tp->t_inpcb->inp_options->m_len -
 582                                 offsetof(struct ipoption, ipopt_list);
 583         else
 584                 ipoptlen = 0;
 585 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
 586         ipoptlen += ipsec_optlen;
 587 #endif
 588
 589         if ((tp->t_flags & TF_TSO) && V_tcp_do_tso && len > tp->t_maxseg &&
 590             ((tp->t_flags & TF_SIGNATURE) == 0) &&
 591             tp->rcv_numsacks == 0 && sack_rxmit == 0 &&
 592             ipoptlen == 0)
 593                 tso = 1;
 594
 595         if (sack_rxmit) {
 596                 if (SEQ_LT(p->rxmit + len, tp->snd_una + sbused(&so->so_snd)))
 597                         flags &= ~TH_FIN;
 598         } else {
 599                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt + len, tp->snd_una +
 600                     sbused(&so->so_snd)))
 601                         flags &= ~TH_FIN;
 602         }
 603
 604         recwin = lmin(lmax(sbspace(&so->so_rcv), 0),
 605             (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale);
 606
 607         /*
 608          * Sender silly window avoidance.   We transmit under the following
 609          * conditions when len is non-zero:
 610          *
 611          *      - We have a full segment (or more with TSO)
 612          *      - This is the last buffer in a write()/send() and we are
 613          *        either idle or running NODELAY
 614          *      - we've timed out (e.g. persist timer)
 615          *      - we have more then 1/2 the maximum send window's worth of
 616          *        data (receiver may be limited the window size)
 617          *      - we need to retransmit
 618          */
 619         if (len) {
 620                 if (len >= tp->t_maxseg)
 621                         goto send;
 622                 /*
 623                  * NOTE! on localhost connections an 'ack' from the remote
 624                  * end may occur synchronously with the output and cause
 625                  * us to flush a buffer queued with moretocome.  XXX
 626                  *
 627                  * note: the len + off check is almost certainly unnecessary.
 628                  */
 629                 if (!(tp->t_flags & TF_MORETOCOME) &&   /* normal case */
 630                     (idle || (tp->t_flags & TF_NODELAY)) &&
 631                     (uint32_t)len + (uint32_t)off >= sbavail(&so->so_snd) &&
 632                     (tp->t_flags & TF_NOPUSH) == 0) {
 633                         goto send;
 634                 }
 635                 if (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)         /* typ. timeout case */
 636                         goto send;
 637                 if (len >= tp->max_sndwnd / 2 && tp->max_sndwnd > 0)
 638                         goto send;
 639                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))   /* retransmit case */
 640                         goto send;
 641                 if (sack_rxmit)
 642                         goto send;
 643         }
 644
 645         /*
 646          * Sending of standalone window updates.
 647          *
 648          * Window updates are important when we close our window due to a
 649          * full socket buffer and are opening it again after the application
 650          * reads data from it.  Once the window has opened again and the
 651          * remote end starts to send again the ACK clock takes over and
 652          * provides the most current window information.
 653          *
 654          * We must avoid the silly window syndrome whereas every read
 655          * from the receive buffer, no matter how small, causes a window
 656          * update to be sent.  We also should avoid sending a flurry of
 657          * window updates when the socket buffer had queued a lot of data
 658          * and the application is doing small reads.
 659          *
 660          * Prevent a flurry of pointless window updates by only sending
 661          * an update when we can increase the advertized window by more
 662          * than 1/4th of the socket buffer capacity.  When the buffer is
 663          * getting full or is very small be more aggressive and send an
 664          * update whenever we can increase by two mss sized segments.
 665          * In all other situations the ACK's to new incoming data will
 666          * carry further window increases.
 667          *
 668          * Don't send an independent window update if a delayed
 669          * ACK is pending (it will get piggy-backed on it) or the
 670          * remote side already has done a half-close and won't send
 671          * more data.  Skip this if the connection is in T/TCP
 672          * half-open state.
 673          */
 674         if (recwin > 0 && !(tp->t_flags & TF_NEEDSYN) &&
 675             !(tp->t_flags & TF_DELACK) &&
 676             !TCPS_HAVERCVDFIN(tp->t_state)) {
 677                 /*
 678                  * "adv" is the amount we could increase the window,
 679                  * taking into account that we are limited by
 680                  * TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale.
 681                  */
 682                 int32_t adv;
 683                 int oldwin;
 684
 685                 adv = recwin;
 686                 if (SEQ_GT(tp->rcv_adv, tp->rcv_nxt)) {
 687                         oldwin = (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
 688                         adv -= oldwin;
 689                 } else
 690                         oldwin = 0;
 691
 692                 /*
 693                  * If the new window size ends up being the same as or less
 694                  * than the old size when it is scaled, then don't force
 695                  * a window update.
 696                  */
 697                 if (oldwin >> tp->rcv_scale >= (adv + oldwin) >> tp->rcv_scale)
 698                         goto dontupdate;
 699
 700                 if (adv >= (int32_t)(2 * tp->t_maxseg) &&
 701                     (adv >= (int32_t)(so->so_rcv.sb_hiwat / 4) ||
 702                      recwin <= (so->so_rcv.sb_hiwat / 8) ||
 703                      so->so_rcv.sb_hiwat <= 8 * tp->t_maxseg))
 704                         goto send;
 705                 if (2 * adv >= (int32_t)so->so_rcv.sb_hiwat)
 706                         goto send;
 707         }
 708 dontupdate:
 709
 710         /*
 711          * Send if we owe the peer an ACK, RST, SYN, or urgent data.  ACKNOW
 712          * is also a catch-all for the retransmit timer timeout case.
 713          */
 714         if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 715                 goto send;
 716         if ((flags & TH_RST) ||
 717             ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NEEDSYN) == 0))
 718                 goto send;
 719         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
 720                 goto send;
 721         /*
 722          * If our state indicates that FIN should be sent
 723          * and we have not yet done so, then we need to send.
 724          */
 725         if (flags & TH_FIN &&
 726             ((tp->t_flags & TF_SENTFIN) == 0 || tp->snd_nxt == tp->snd_una))
 727                 goto send;
 728         /*
 729          * In SACK, it is possible for tcp_output to fail to send a segment
 730          * after the retransmission timer has been turned off.  Make sure
 731          * that the retransmission timer is set.
 732          */
 733         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 734             SEQ_GT(tp->snd_max, tp->snd_una) &&
 735             !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 736             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 737                 tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
 738                 goto just_return;
 739         }
 740         /*
 741          * TCP window updates are not reliable, rather a polling protocol
 742          * using ``persist'' packets is used to insure receipt of window
 743          * updates.  The three ``states'' for the output side are:
 744          *      idle                    not doing retransmits or persists
 745          *      persisting              to move a small or zero window
 746          *      (re)transmitting        and thereby not persisting
 747          *
 748          * tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)
 749          *      is true when we are in persist state.
 750          * (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)
 751          *      is set when we are called to send a persist packet.
 752          * tcp_timer_active(tp, TT_REXMT)
 753          *      is set when we are retransmitting
 754          * The output side is idle when both timers are zero.
 755          *
 756          * If send window is too small, there is data to transmit, and no
 757          * retransmit or persist is pending, then go to persist state.
 758          * If nothing happens soon, send when timer expires:
 759          * if window is nonzero, transmit what we can,
 760          * otherwise force out a byte.
 761          */
 762         if (sbavail(&so->so_snd) && !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 763             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 764                 tp->t_rxtshift = 0;
 765                 tcp_setpersist(tp);
 766         }
 767
 768         /*
 769          * No reason to send a segment, just return.
 770          */
 771 just_return:
 772         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 773         return (0);
 774
 775 send:
 776         SOCKBUF_LOCK_ASSERT(&so->so_snd);
 777         if (len > 0) {
 778                 if (len >= tp->t_maxseg)
 779                         tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_MAXSEGSNT;
 780                 else
 781                         tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_MAXSEGSNT;
 782         }
 783         /*
 784          * Before ESTABLISHED, force sending of initial options
 785          * unless TCP set not to do any options.
 786          * NOTE: we assume that the IP/TCP header plus TCP options
 787          * always fit in a single mbuf, leaving room for a maximum
 788          * link header, i.e.
 789          *      max_linkhdr + sizeof (struct tcpiphdr) + optlen <= MCLBYTES
 790          */
 791         optlen = 0;
 792 #ifdef INET6
 793         if (isipv6)
 794                 hdrlen = sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct tcphdr);
 795         else
 796 #endif
 797                 hdrlen = sizeof (struct tcpiphdr);
 798
 799         /*
 800          * Compute options for segment.
 801          * We only have to care about SYN and established connection
 802          * segments.  Options for SYN-ACK segments are handled in TCP
 803          * syncache.
 804          */
 805         to.to_flags = 0;
 806         if ((tp->t_flags & TF_NOOPT) == 0) {
 807                 /* Maximum segment size. */
 808                 if (flags & TH_SYN) {
 809                         tp->snd_nxt = tp->iss;
 810                         to.to_mss = tcp_mssopt(&tp->t_inpcb->inp_inc);
 811                         to.to_flags |= TOF_MSS;
 812 #ifdef TCP_RFC7413
 813                         /*
 814                          * Only include the TFO option on the first
 815                          * transmission of the SYN|ACK on a
 816                          * passively-created TFO socket, as the presence of
 817                          * the TFO option may have caused the original
 818                          * SYN|ACK to have been dropped by a middlebox.
 819                          */
 820                         if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 821                             (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED) &&
 822                             (tp->t_rxtshift == 0)) {
 823                                 to.to_tfo_len = TCP_FASTOPEN_COOKIE_LEN;
 824                                 to.to_tfo_cookie = (u_char *)&tp->t_tfo_cookie;
 825                                 to.to_flags |= TOF_FASTOPEN;
 826                         }
 827 #endif
 828                 }
 829                 /* Window scaling. */
 830                 if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_SCALE)) {
 831                         to.to_wscale = tp->request_r_scale;
 832                         to.to_flags |= TOF_SCALE;
 833                 }
 834                 /* Timestamps. */
 835                 if ((tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) ||
 836                     ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_TSTMP))) {
 837                         to.to_tsval = tcp_ts_getticks() + tp->ts_offset;
 838                         to.to_tsecr = tp->ts_recent;
 839                         to.to_flags |= TOF_TS;
 840                 }
 841
 842                 /* Set receive buffer autosizing timestamp. */
 843                 if (tp->rfbuf_ts == 0 &&
 844                     (so->so_rcv.sb_flags & SB_AUTOSIZE))
 845                         tp->rfbuf_ts = tcp_ts_getticks();
 846
 847                 /* Selective ACK's. */
 848                 if (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) {
 849                         if (flags & TH_SYN)
 850                                 to.to_flags |= TOF_SACKPERM;
 851                         else if (TCPS_HAVEESTABLISHED(tp->t_state) &&
 852                             (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 853                             tp->rcv_numsacks > 0) {
 854                                 to.to_flags |= TOF_SACK;
 855                                 to.to_nsacks = tp->rcv_numsacks;
 856                                 to.to_sacks = (u_char *)tp->sackblks;
 857                         }
 858                 }
 859 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
 860                 /* TCP-MD5 (RFC2385). */
 861                 /*
 862                  * Check that TCP_MD5SIG is enabled in tcpcb to
 863                  * account the size needed to set this TCP option.
 864                  */
 865                 if (tp->t_flags & TF_SIGNATURE)
 866                         to.to_flags |= TOF_SIGNATURE;
 867 #endif /* TCP_SIGNATURE */
 868
 869                 /* Processing the options. */
 870                 hdrlen += optlen = tcp_addoptions(&to, opt);
 871         }
 872
 873         /*
 874          * Adjust data length if insertion of options will
 875          * bump the packet length beyond the t_maxseg length.
 876          * Clear the FIN bit because we cut off the tail of
 877          * the segment.
 878          */
 879         if (len + optlen + ipoptlen > tp->t_maxseg) {
 880                 flags &= ~TH_FIN;
 881
 882                 if (tso) {
 883                         u_int if_hw_tsomax;
 884                         u_int if_hw_tsomaxsegcount;
 885                         u_int if_hw_tsomaxsegsize;
 886                         struct mbuf *mb;
 887                         u_int moff;
 888                         int max_len;
 889
 890                         /* extract TSO information */
 891                         if_hw_tsomax = tp->t_tsomax;
 892                         if_hw_tsomaxsegcount = tp->t_tsomaxsegcount;
 893                         if_hw_tsomaxsegsize = tp->t_tsomaxsegsize;
 894
 895                         /*
 896                          * Limit a TSO burst to prevent it from
 897                          * overflowing or exceeding the maximum length
 898                          * allowed by the network interface:
 899                          */
 900                         KASSERT(ipoptlen == 0,
 901                             ("%s: TSO can't do IP options", __func__));
 902
 903                         /*
 904                          * Check if we should limit by maximum payload
 905                          * length:
 906                          */
 907                         if (if_hw_tsomax != 0) {
 908                                 /* compute maximum TSO length */
 909                                 max_len = (if_hw_tsomax - hdrlen -
 910                                     max_linkhdr);
 911                                 if (max_len <= 0) {
 912                                         len = 0;
 913                                 } else if (len > max_len) {
 914                                         sendalot = 1;
 915                                         len = max_len;
 916                                 }
 917                         }
 918
 919                         /*
 920                          * Check if we should limit by maximum segment
 921                          * size and count:
 922                          */
 923                         if (if_hw_tsomaxsegcount != 0 &&
 924                             if_hw_tsomaxsegsize != 0) {
 925                                 /*
 926                                  * Subtract one segment for the LINK
 927                                  * and TCP/IP headers mbuf that will
 928                                  * be prepended to this mbuf chain
 929                                  * after the code in this section
 930                                  * limits the number of mbufs in the
 931                                  * chain to if_hw_tsomaxsegcount.
 932                                  */
 933                                 if_hw_tsomaxsegcount -= 1;
 934                                 max_len = 0;
 935                                 mb = sbsndmbuf(&so->so_snd, off, &moff);
 936
 937                                 while (mb != NULL && max_len < len) {
 938                                         u_int mlen;
 939                                         u_int frags;
 940
 941                                         /*
 942                                          * Get length of mbuf fragment
 943                                          * and how many hardware frags,
 944                                          * rounded up, it would use:
 945                                          */
 946                                         mlen = (mb->m_len - moff);
 947                                         frags = howmany(mlen,
 948                                             if_hw_tsomaxsegsize);
 949
 950                                         /* Handle special case: Zero Length Mbuf */
 951                                         if (frags == 0)
 952                                                 frags = 1;
 953
 954                                         /*
 955                                          * Check if the fragment limit
 956                                          * will be reached or exceeded:
 957                                          */
 958                                         if (frags >= if_hw_tsomaxsegcount) {
 959                                                 max_len += min(mlen,
 960                                                     if_hw_tsomaxsegcount *
 961                                                     if_hw_tsomaxsegsize);
 962                                                 break;
 963                                         }
 964                                         max_len += mlen;
 965                                         if_hw_tsomaxsegcount -= frags;
 966                                         moff = 0;
 967                                         mb = mb->m_next;
 968                                 }
 969                                 if (max_len <= 0) {
 970                                         len = 0;
 971                                 } else if (len > max_len) {
 972                                         sendalot = 1;
 973                                         len = max_len;
 974                                 }
 975                         }
 976
 977                         /*
 978                          * Prevent the last segment from being
 979                          * fractional unless the send sockbuf can be
 980                          * emptied:
 981                          */
 982                         max_len = (tp->t_maxseg - optlen);
 983                         if (((uint32_t)off + (uint32_t)len) <
 984                             sbavail(&so->so_snd)) {
 985                                 moff = len % max_len;
 986                                 if (moff != 0) {
 987                                         len -= moff;
 988                                         sendalot = 1;
 989                                 }
 990                         }
 991
 992                         /*
 993                          * In case there are too many small fragments
 994                          * don't use TSO:
 995                          */
 996                         if (len <= max_len) {
 997                                 len = max_len;
 998                                 sendalot = 1;
 999                                 tso = 0;
1000                         }
1001
1002                         /*
1003                          * Send the FIN in a separate segment
1004                          * after the bulk sending is done.
1005                          * We don't trust the TSO implementations
1006                          * to clear the FIN flag on all but the
1007                          * last segment.
1008                          */
1009                         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
1010                                 sendalot = 1;
1011
1012                 } else {
1013                         len = tp->t_maxseg - optlen - ipoptlen;
1014                         sendalot = 1;
1015                 }
1016         } else
1017                 tso = 0;
1018
1019         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen <= IP_MAXPACKET,
1020             ("%s: len > IP_MAXPACKET", __func__));
1021
1022 /*#ifdef DIAGNOSTIC*/
1023 #ifdef INET6
1024         if (max_linkhdr + hdrlen > MCLBYTES)
1025 #else
1026         if (max_linkhdr + hdrlen > MHLEN)
1027 #endif
1028                 panic("tcphdr too big");
1029 /*#endif*/
1030
1031         /*
1032          * This KASSERT is here to catch edge cases at a well defined place.
1033          * Before, those had triggered (random) panic conditions further down.
1034          */
1035         KASSERT(len >= 0, ("[%s:%d]: len < 0", __func__, __LINE__));
1036
1037         /*
1038          * Grab a header mbuf, attaching a copy of data to
1039          * be transmitted, and initialize the header from
1040          * the template for sends on this connection.
1041          */
1042         if (len) {
1043                 struct mbuf *mb;
1044                 u_int moff;
1045
1046                 if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)
1047                         TCPSTAT_INC(tcps_sndprobe);
1048                 else if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max) || sack_rxmit) {
1049                         tp->t_sndrexmitpack++;
1050                         TCPSTAT_INC(tcps_sndrexmitpack);
1051                         TCPSTAT_ADD(tcps_sndrexmitbyte, len);
1052                 } else {
1053                         TCPSTAT_INC(tcps_sndpack);
1054                         TCPSTAT_ADD(tcps_sndbyte, len);
1055                 }
1056 #ifdef INET6
1057                 if (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr)
1058                         m = m_getcl(M_NOWAIT, MT_DATA, M_PKTHDR);
1059                 else
1060 #endif
1061                         m = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_DATA);
1062
1063                 if (m == NULL) {
1064                         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1065                         error = ENOBUFS;
1066                         sack_rxmit = 0;
1067                         goto out;
1068                 }
1069
1070                 m->m_data += max_linkhdr;
1071                 m->m_len = hdrlen;
1072
1073                 /*
1074                  * Start the m_copy functions from the closest mbuf
1075                  * to the offset in the socket buffer chain.
1076                  */
1077                 mb = sbsndptr(&so->so_snd, off, len, &moff);
1078
1079                 if (len <= MHLEN - hdrlen - max_linkhdr) {
1080                         m_copydata(mb, moff, len,
1081                             mtod(m, caddr_t) + hdrlen);
1082                         m->m_len += len;
1083                 } else {
1084                         m->m_next = m_copym(mb, moff, len, M_NOWAIT);
1085                         if (m->m_next == NULL) {
1086                                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1087                                 (void) m_free(m);
1088                                 error = ENOBUFS;
1089                                 sack_rxmit = 0;
1090                                 goto out;
1091                         }
1092                 }
1093
1094                 /*
1095                  * If we're sending everything we've got, set PUSH.
1096                  * (This will keep happy those implementations which only
1097                  * give data to the user when a buffer fills or
1098                  * a PUSH comes in.)
1099                  */
1100                 if (((uint32_t)off + (uint32_t)len == sbused(&so->so_snd)) &&
1101                     !(flags & TH_SYN))
1102                         flags |= TH_PUSH;
1103                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1104         } else {
1105                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1106                 if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
1107                         TCPSTAT_INC(tcps_sndacks);
1108                 else if (flags & (TH_SYN|TH_FIN|TH_RST))
1109                         TCPSTAT_INC(tcps_sndctrl);
1110                 else if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
1111                         TCPSTAT_INC(tcps_sndurg);
1112                 else
1113                         TCPSTAT_INC(tcps_sndwinup);
1114
1115                 m = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_DATA);
1116                 if (m == NULL) {
1117                         error = ENOBUFS;
1118                         sack_rxmit = 0;
1119                         goto out;
1120                 }
1121 #ifdef INET6
1122                 if (isipv6 && (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr) &&
1123                     MHLEN >= hdrlen) {
1124                         M_ALIGN(m, hdrlen);
1125                 } else
1126 #endif
1127                 m->m_data += max_linkhdr;
1128                 m->m_len = hdrlen;
1129         }
1130         SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);
1131         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *)0;
1132 #ifdef MAC
1133         mac_inpcb_create_mbuf(tp->t_inpcb, m);
1134 #endif
1135 #ifdef INET6
1136         if (isipv6) {
1137                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1138                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1139                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip6, th);
1140         } else
1141 #endif /* INET6 */
1142         {
1143                 ip = mtod(m, struct ip *);
1144                 ipov = (struct ipovly *)ip;
1145                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1146                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip, th);
1147         }
1148
1149         /*
1150          * Fill in fields, remembering maximum advertised
1151          * window for use in delaying messages about window sizes.
1152          * If resending a FIN, be sure not to use a new sequence number.
1153          */
1154         if (flags & TH_FIN && tp->t_flags & TF_SENTFIN &&
1155             tp->snd_nxt == tp->snd_max)
1156                 tp->snd_nxt--;
1157         /*
1158          * If we are starting a connection, send ECN setup
1159          * SYN packet. If we are on a retransmit, we may
1160          * resend those bits a number of times as per
1161          * RFC 3168.
1162          */
1163         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT && V_tcp_do_ecn == 1) {
1164                 if (tp->t_rxtshift >= 1) {
1165                         if (tp->t_rxtshift <= V_tcp_ecn_maxretries)
1166                                 flags |= TH_ECE|TH_CWR;
1167                 } else
1168                         flags |= TH_ECE|TH_CWR;
1169         }
1170
1171         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1172             (tp->t_flags & TF_ECN_PERMIT)) {
1173                 /*
1174                  * If the peer has ECN, mark data packets with
1175                  * ECN capable transmission (ECT).
1176                  * Ignore pure ack packets, retransmissions and window probes.
1177                  */
1178                 if (len > 0 && SEQ_GEQ(tp->snd_nxt, tp->snd_max) &&
1179                     !((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)) {
1180 #ifdef INET6
1181                         if (isipv6)
1182                                 ip6->ip6_flow |= htonl(IPTOS_ECN_ECT0 << 20);
1183                         else
1184 #endif
1185                                 ip->ip_tos |= IPTOS_ECN_ECT0;
1186                         TCPSTAT_INC(tcps_ecn_ect0);
1187                 }
1188
1189                 /*
1190                  * Reply with proper ECN notifications.
1191                  */
1192                 if (tp->t_flags & TF_ECN_SND_CWR) {
1193                         flags |= TH_CWR;
1194                         tp->t_flags &= ~TF_ECN_SND_CWR;
1195                 }
1196                 if (tp->t_flags & TF_ECN_SND_ECE)
1197                         flags |= TH_ECE;
1198         }
1199
1200         /*
1201          * If we are doing retransmissions, then snd_nxt will
1202          * not reflect the first unsent octet.  For ACK only
1203          * packets, we do not want the sequence number of the
1204          * retransmitted packet, we want the sequence number
1205          * of the next unsent octet.  So, if there is no data
1206          * (and no SYN or FIN), use snd_max instead of snd_nxt
1207          * when filling in ti_seq.  But if we are in persist
1208          * state, snd_max might reflect one byte beyond the
1209          * right edge of the window, so use snd_nxt in that
1210          * case, since we know we aren't doing a retransmission.
1211          * (retransmit and persist are mutually exclusive...)
1212          */
1213         if (sack_rxmit == 0) {
1214                 if (len || (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) ||
1215                     tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
1216                         th->th_seq = htonl(tp->snd_nxt);
1217                 else
1218                         th->th_seq = htonl(tp->snd_max);
1219         } else {
1220                 th->th_seq = htonl(p->rxmit);
1221                 p->rxmit += len;
1222                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit += len;
1223         }
1224         th->th_ack = htonl(tp->rcv_nxt);
1225         if (optlen) {
1226                 bcopy(opt, th + 1, optlen);
1227                 th->th_off = (sizeof (struct tcphdr) + optlen) >> 2;
1228         }
1229         th->th_flags = flags;
1230         /*
1231          * Calculate receive window.  Don't shrink window,
1232          * but avoid silly window syndrome.
1233          */
1234         if (recwin < (so->so_rcv.sb_hiwat / 4) &&
1235             recwin < tp->t_maxseg)
1236                 recwin = 0;
1237         if (SEQ_GT(tp->rcv_adv, tp->rcv_nxt) &&
1238             recwin < (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt))
1239                 recwin = (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
1240
1241         /*
1242          * According to RFC1323 the window field in a SYN (i.e., a <SYN>
1243          * or <SYN,ACK>) segment itself is never scaled.  The <SYN,ACK>
1244          * case is handled in syncache.
1245          */
1246         if (flags & TH_SYN)
1247                 th->th_win = htons((u_short)
1248                                 (min(sbspace(&so->so_rcv), TCP_MAXWIN)));
1249         else
1250                 th->th_win = htons((u_short)(recwin >> tp->rcv_scale));
1251
1252         /*
1253          * Adjust the RXWIN0SENT flag - indicate that we have advertised
1254          * a 0 window.  This may cause the remote transmitter to stall.  This
1255          * flag tells soreceive() to disable delayed acknowledgements when
1256          * draining the buffer.  This can occur if the receiver is attempting
1257          * to read more data than can be buffered prior to transmitting on
1258          * the connection.
1259          */
1260         if (th->th_win == 0) {
1261                 tp->t_sndzerowin++;
1262                 tp->t_flags |= TF_RXWIN0SENT;
1263         } else
1264                 tp->t_flags &= ~TF_RXWIN0SENT;
1265         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_nxt)) {
1266                 th->th_urp = htons((u_short)(tp->snd_up - tp->snd_nxt));
1267                 th->th_flags |= TH_URG;
1268         } else
1269                 /*
1270                  * If no urgent pointer to send, then we pull
1271                  * the urgent pointer to the left edge of the send window
1272                  * so that it doesn't drift into the send window on sequence
1273                  * number wraparound.
1274                  */
1275                 tp->snd_up = tp->snd_una;               /* drag it along */
1276
1277         /*
1278          * Put TCP length in extended header, and then
1279          * checksum extended header and data.
1280          */
1281         m->m_pkthdr.len = hdrlen + len; /* in6_cksum() need this */
1282         m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
1283
1284 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
1285         if (to.to_flags & TOF_SIGNATURE) {
1286                 /*
1287                  * Calculate MD5 signature and put it into the place
1288                  * determined before.
1289                  * NOTE: since TCP options buffer doesn't point into
1290                  * mbuf's data, calculate offset and use it.
1291                  */
1292                 if (!TCPMD5_ENABLED() || TCPMD5_OUTPUT(m, th,
1293                     (u_char *)(th + 1) + (to.to_signature - opt)) != 0) {
1294                         /*
1295                          * Do not send segment if the calculation of MD5
1296                          * digest has failed.
1297                          */
1298                         goto out;
1299                 }
1300         }
1301 #endif
1302 #ifdef INET6
1303         if (isipv6) {
1304                 /*
1305                  * There is no need to fill in ip6_plen right now.
1306                  * It will be filled later by ip6_output.
1307                  */
1308                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP_IPV6;
1309                 th->th_sum = in6_cksum_pseudo(ip6, sizeof(struct tcphdr) +
1310                     optlen + len, IPPROTO_TCP, 0);
1311         }
1312 #endif
1313 #if defined(INET6) && defined(INET)
1314         else
1315 #endif
1316 #ifdef INET
1317         {
1318                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
1319                 th->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
1320                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP + len + optlen));
1321
1322                 /* IP version must be set here for ipv4/ipv6 checking later */
1323                 KASSERT(ip->ip_v == IPVERSION,
1324                     ("%s: IP version incorrect: %d", __func__, ip->ip_v));
1325         }
1326 #endif
1327
1328         /*
1329          * Enable TSO and specify the size of the segments.
1330          * The TCP pseudo header checksum is always provided.
1331          */
1332         if (tso) {
1333                 KASSERT(len > tp->t_maxseg - optlen,
1334                     ("%s: len <= tso_segsz", __func__));
1335                 m->m_pkthdr.csum_flags |= CSUM_TSO;
1336                 m->m_pkthdr.tso_segsz = tp->t_maxseg - optlen;
1337         }
1338
1339 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
1340         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen - ipsec_optlen == m_length(m, NULL),
1341             ("%s: mbuf chain shorter than expected: %d + %u + %u - %u != %u",
1342             __func__, len, hdrlen, ipoptlen, ipsec_optlen, m_length(m, NULL)));
1343 #else
1344         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen == m_length(m, NULL),
1345             ("%s: mbuf chain shorter than expected: %d + %u + %u != %u",
1346             __func__, len, hdrlen, ipoptlen, m_length(m, NULL)));
1347 #endif
1348
1349 #ifdef TCP_HHOOK
1350         /* Run HHOOK_TCP_ESTABLISHED_OUT helper hooks. */
1351         hhook_run_tcp_est_out(tp, th, &to, len, tso);
1352 #endif
1353
1354 #ifdef TCPDEBUG
1355         /*
1356          * Trace.
1357          */
1358         if (so->so_options & SO_DEBUG) {
1359                 u_short save = 0;
1360 #ifdef INET6
1361                 if (!isipv6)
1362 #endif
1363                 {
1364                         save = ipov->ih_len;
1365                         ipov->ih_len = htons(m->m_pkthdr.len /* - hdrlen + (th->th_off << 2) */);
1366                 }
1367                 tcp_trace(TA_OUTPUT, tp->t_state, tp, mtod(m, void *), th, 0);
1368 #ifdef INET6
1369                 if (!isipv6)
1370 #endif
1371                 ipov->ih_len = save;
1372         }
1373 #endif /* TCPDEBUG */
1374         TCP_PROBE3(debug__output, tp, th, m);
1375
1376         /*
1377          * Fill in IP length and desired time to live and
1378          * send to IP level.  There should be a better way
1379          * to handle ttl and tos; we could keep them in
1380          * the template, but need a way to checksum without them.
1381          */
1382         /*
1383          * m->m_pkthdr.len should have been set before checksum calculation,
1384          * because in6_cksum() need it.
1385          */
1386 #ifdef INET6
1387         if (isipv6) {
1388                 /*
1389                  * we separately set hoplimit for every segment, since the
1390                  * user might want to change the value via setsockopt.
1391                  * Also, desired default hop limit might be changed via
1392                  * Neighbor Discovery.
1393                  */
1394                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1395
1396                 /*
1397                  * Set the packet size here for the benefit of DTrace probes.
1398                  * ip6_output() will set it properly; it's supposed to include
1399                  * the option header lengths as well.
1400                  */
1401                 ip6->ip6_plen = htons(m->m_pkthdr.len - sizeof(*ip6));
1402
1403                 if (V_path_mtu_discovery && tp->t_maxseg > V_tcp_minmss)
1404                         tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_PMTUD;
1405                 else
1406                         tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_PMTUD;
1407
1408                 if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT)
1409                         TCP_PROBE5(connect__request, NULL, tp, ip6, tp, th);
1410
1411                 TCP_PROBE5(send, NULL, tp, ip6, tp, th);
1412
1413 #ifdef TCPPCAP
1414                 /* Save packet, if requested. */
1415                 tcp_pcap_add(th, m, &(tp->t_outpkts));
1416 #endif
1417
1418                 /* TODO: IPv6 IP6TOS_ECT bit on */
1419                 error = ip6_output(m, tp->t_inpcb->in6p_outputopts,
1420                     &tp->t_inpcb->inp_route6,
1421                     ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ?  IP_ROUTETOIF : 0),
1422                     NULL, NULL, tp->t_inpcb);
1423
1424                 if (error == EMSGSIZE && tp->t_inpcb->inp_route6.ro_rt != NULL)
1425                         mtu = tp->t_inpcb->inp_route6.ro_rt->rt_mtu;
1426         }
1427 #endif /* INET6 */
1428 #if defined(INET) && defined(INET6)
1429         else
1430 #endif
1431 #ifdef INET
1432     {
1433         ip->ip_len = htons(m->m_pkthdr.len);
1434 #ifdef INET6
1435         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6PROTO)
1436                 ip->ip_ttl = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1437 #endif /* INET6 */
1438         /*
1439          * If we do path MTU discovery, then we set DF on every packet.
1440          * This might not be the best thing to do according to RFC3390
1441          * Section 2. However the tcp hostcache migitates the problem
1442          * so it affects only the first tcp connection with a host.
1443          *
1444          * NB: Don't set DF on small MTU/MSS to have a safe fallback.
1445          */
1446         if (V_path_mtu_discovery && tp->t_maxseg > V_tcp_minmss) {
1447                 ip->ip_off |= htons(IP_DF);
1448                 tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_PMTUD;
1449         } else {
1450                 tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_PMTUD;
1451         }
1452
1453         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT)
1454                 TCP_PROBE5(connect__request, NULL, tp, ip, tp, th);
1455
1456         TCP_PROBE5(send, NULL, tp, ip, tp, th);
1457
1458 #ifdef TCPPCAP
1459         /* Save packet, if requested. */
1460         tcp_pcap_add(th, m, &(tp->t_outpkts));
1461 #endif
1462
1463         error = ip_output(m, tp->t_inpcb->inp_options, &tp->t_inpcb->inp_route,
1464             ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ? IP_ROUTETOIF : 0), 0,
1465             tp->t_inpcb);
1466
1467         if (error == EMSGSIZE && tp->t_inpcb->inp_route.ro_rt != NULL)
1468                 mtu = tp->t_inpcb->inp_route.ro_rt->rt_mtu;
1469     }
1470 #endif /* INET */
1471
1472 out:
1473         /*
1474          * In transmit state, time the transmission and arrange for
1475          * the retransmit.  In persist state, just set snd_max.
1476          */
1477         if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1478             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1479                 tcp_seq startseq = tp->snd_nxt;
1480
1481                 /*
1482                  * Advance snd_nxt over sequence space of this segment.
1483                  */
1484                 if (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) {
1485                         if (flags & TH_SYN)
1486                                 tp->snd_nxt++;
1487                         if (flags & TH_FIN) {
1488                                 tp->snd_nxt++;
1489                                 tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1490                         }
1491                 }
1492                 if (sack_rxmit)
1493                         goto timer;
1494                 tp->snd_nxt += len;
1495                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_max)) {
1496                         tp->snd_max = tp->snd_nxt;
1497                         /*
1498                          * Time this transmission if not a retransmission and
1499                          * not currently timing anything.
1500                          */
1501                         if (tp->t_rtttime == 0) {
1502                                 tp->t_rtttime = ticks;
1503                                 tp->t_rtseq = startseq;
1504                                 TCPSTAT_INC(tcps_segstimed);
1505                         }
1506                 }
1507
1508                 /*
1509                  * Set retransmit timer if not currently set,
1510                  * and not doing a pure ack or a keep-alive probe.
1511                  * Initial value for retransmit timer is smoothed
1512                  * round-trip time + 2 * round-trip time variance.
1513                  * Initialize shift counter which is used for backoff
1514                  * of retransmit time.
1515                  */
1516 timer:
1517                 if (!tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1518                     ((sack_rxmit && tp->snd_nxt != tp->snd_max) ||
1519                      (tp->snd_nxt != tp->snd_una))) {
1520                         if (tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1521                                 tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
1522                                 tp->t_rxtshift = 0;
1523                         }
1524                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
1525                 } else if (len == 0 && sbavail(&so->so_snd) &&
1526                     !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1527                     !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1528                         /*
1529                          * Avoid a situation where we do not set persist timer
1530                          * after a zero window condition. For example:
1531                          * 1) A -> B: packet with enough data to fill the window
1532                          * 2) B -> A: ACK for #1 + new data (0 window
1533                          *    advertisement)
1534                          * 3) A -> B: ACK for #2, 0 len packet
1535                          *
1536                          * In this case, A will not activate the persist timer,
1537                          * because it chose to send a packet. Unless tcp_output
1538                          * is called for some other reason (delayed ack timer,
1539                          * another input packet from B, socket syscall), A will
1540                          * not send zero window probes.
1541                          *
1542                          * So, if you send a 0-length packet, but there is data
1543                          * in the socket buffer, and neither the rexmt or
1544                          * persist timer is already set, then activate the
1545                          * persist timer.
1546                          */
1547                         tp->t_rxtshift = 0;
1548                         tcp_setpersist(tp);
1549                 }
1550         } else {
1551                 /*
1552                  * Persist case, update snd_max but since we are in
1553                  * persist mode (no window) we do not update snd_nxt.
1554                  */
1555                 int xlen = len;
1556                 if (flags & TH_SYN)
1557                         ++xlen;
1558                 if (flags & TH_FIN) {
1559                         ++xlen;
1560                         tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1561                 }
1562                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt + xlen, tp->snd_max))
1563                         tp->snd_max = tp->snd_nxt + xlen;
1564         }
1565
1566         if (error) {
1567
1568                 /*
1569                  * We know that the packet was lost, so back out the
1570                  * sequence number advance, if any.
1571                  *
1572                  * If the error is EPERM the packet got blocked by the
1573                  * local firewall.  Normally we should terminate the
1574                  * connection but the blocking may have been spurious
1575                  * due to a firewall reconfiguration cycle.  So we treat
1576                  * it like a packet loss and let the retransmit timer and
1577                  * timeouts do their work over time.
1578                  * XXX: It is a POLA question whether calling tcp_drop right
1579                  * away would be the really correct behavior instead.
1580                  */
1581                 if (((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1582                     !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) &&
1583                     ((flags & TH_SYN) == 0) &&
1584                     (error != EPERM)) {
1585                         if (sack_rxmit) {
1586                                 p->rxmit -= len;
1587                                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit -= len;
1588                                 KASSERT(tp->sackhint.sack_bytes_rexmit >= 0,
1589                                     ("sackhint bytes rtx >= 0"));
1590                         } else
1591                                 tp->snd_nxt -= len;
1592                 }
1593                 SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);     /* Check gotos. */
1594                 switch (error) {
1595                 case EACCES:
1596                         tp->t_softerror = error;
1597                         return (0);
1598                 case EPERM:
1599                         tp->t_softerror = error;
1600                         return (error);
1601                 case ENOBUFS:
1602                         TCP_XMIT_TIMER_ASSERT(tp, len, flags);
1603                         tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1604                         return (0);
1605                 case EMSGSIZE:
1606                         /*
1607                          * For some reason the interface we used initially
1608                          * to send segments changed to another or lowered
1609                          * its MTU.
1610                          * If TSO was active we either got an interface
1611                          * without TSO capabilits or TSO was turned off.
1612                          * If we obtained mtu from ip_output() then update
1613                          * it and try again.
1614                          */
1615                         if (tso)
1616                                 tp->t_flags &= ~TF_TSO;
1617                         if (mtu != 0) {
1618                                 tcp_mss_update(tp, -1, mtu, NULL, NULL);
1619                                 goto again;
1620                         }
1621                         return (error);
1622                 case EHOSTDOWN:
1623                 case EHOSTUNREACH:
1624                 case ENETDOWN:
1625                 case ENETUNREACH:
1626                         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
1627                                 tp->t_softerror = error;
1628                                 return (0);
1629                         }
1630                         /* FALLTHROUGH */
1631                 default:
1632                         return (error);
1633                 }
1634         }
1635         TCPSTAT_INC(tcps_sndtotal);
1636
1637         /*
1638          * Data sent (as far as we can tell).
1639          * If this advertises a larger window than any other segment,
1640          * then remember the size of the advertised window.
1641          * Any pending ACK has now been sent.
1642          */
1643         if (SEQ_GT(tp->rcv_nxt + recwin, tp->rcv_adv))
1644                 tp->rcv_adv = tp->rcv_nxt + recwin;
1645         tp->last_ack_sent = tp->rcv_nxt;
1646         tp->t_flags &= ~(TF_ACKNOW | TF_DELACK);
1647         if (tcp_timer_active(tp, TT_DELACK))
1648                 tcp_timer_activate(tp, TT_DELACK, 0);
1649 #if 0
1650         /*
1651          * This completely breaks TCP if newreno is turned on.  What happens
1652          * is that if delayed-acks are turned on on the receiver, this code
1653          * on the transmitter effectively destroys the TCP window, forcing
1654          * it to four packets (1.5Kx4 = 6K window).
1655          */
1656         if (sendalot && --maxburst)
1657                 goto again;
1658 #endif
1659         if (sendalot)
1660                 goto again;
1661         return (0);
1662 }
1663
1664 void
1665 tcp_setpersist(struct tcpcb *tp)
1666 {
1667         int t = ((tp->t_srtt >> 2) + tp->t_rttvar) >> 1;
1668         int tt;
1669
1670         tp->t_flags &= ~TF_PREVVALID;
1671         if (tcp_timer_active(tp, TT_REXMT))
1672                 panic("tcp_setpersist: retransmit pending");
1673         /*
1674          * Start/restart persistence timer.
1675          */
1676         TCPT_RANGESET(tt, t * tcp_backoff[tp->t_rxtshift],
1677                       tcp_persmin, tcp_persmax);
1678         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, tt);
1679         if (tp->t_rxtshift < TCP_MAXRXTSHIFT)
1680                 tp->t_rxtshift++;
1681 }
1682
1683 /*
1684  * Insert TCP options according to the supplied parameters to the place
1685  * optp in a consistent way.  Can handle unaligned destinations.
1686  *
1687  * The order of the option processing is crucial for optimal packing and
1688  * alignment for the scarce option space.
1689  *
1690  * The optimal order for a SYN/SYN-ACK segment is:
1691  *   MSS (4) + NOP (1) + Window scale (3) + SACK permitted (2) +
1692  *   Timestamp (10) + Signature (18) = 38 bytes out of a maximum of 40.
1693  *
1694  * The SACK options should be last.  SACK blocks consume 8*n+2 bytes.
1695  * So a full size SACK blocks option is 34 bytes (with 4 SACK blocks).
1696  * At minimum we need 10 bytes (to generate 1 SACK block).  If both
1697  * TCP Timestamps (12 bytes) and TCP Signatures (18 bytes) are present,
1698  * we only have 10 bytes for SACK options (40 - (12 + 18)).
1699  */
1700 int
1701 tcp_addoptions(struct tcpopt *to, u_char *optp)
1702 {
1703         u_int32_t mask, optlen = 0;
1704
1705         for (mask = 1; mask < TOF_MAXOPT; mask <<= 1) {
1706                 if ((to->to_flags & mask) != mask)
1707                         continue;
1708                 if (optlen == TCP_MAXOLEN)
1709                         break;
1710                 switch (to->to_flags & mask) {
1711                 case TOF_MSS:
1712                         while (optlen % 4) {
1713                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1714                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1715                         }
1716                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_MAXSEG)
1717                                 continue;
1718                         optlen += TCPOLEN_MAXSEG;
1719                         *optp++ = TCPOPT_MAXSEG;
1720                         *optp++ = TCPOLEN_MAXSEG;
1721                         to->to_mss = htons(to->to_mss);
1722                         bcopy((u_char *)&to->to_mss, optp, sizeof(to->to_mss));
1723                         optp += sizeof(to->to_mss);
1724                         break;
1725                 case TOF_SCALE:
1726                         while (!optlen || optlen % 2 != 1) {
1727                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1728                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1729                         }
1730                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_WINDOW)
1731                                 continue;
1732                         optlen += TCPOLEN_WINDOW;
1733                         *optp++ = TCPOPT_WINDOW;
1734                         *optp++ = TCPOLEN_WINDOW;
1735                         *optp++ = to->to_wscale;
1736                         break;
1737                 case TOF_SACKPERM:
1738                         while (optlen % 2) {
1739                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1740                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1741                         }
1742                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACK_PERMITTED)
1743                                 continue;
1744                         optlen += TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1745                         *optp++ = TCPOPT_SACK_PERMITTED;
1746                         *optp++ = TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1747                         break;
1748                 case TOF_TS:
1749                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1750                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1751                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1752                         }
1753                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_TIMESTAMP)
1754                                 continue;
1755                         optlen += TCPOLEN_TIMESTAMP;
1756                         *optp++ = TCPOPT_TIMESTAMP;
1757                         *optp++ = TCPOLEN_TIMESTAMP;
1758                         to->to_tsval = htonl(to->to_tsval);
1759                         to->to_tsecr = htonl(to->to_tsecr);
1760                         bcopy((u_char *)&to->to_tsval, optp, sizeof(to->to_tsval));
1761                         optp += sizeof(to->to_tsval);
1762                         bcopy((u_char *)&to->to_tsecr, optp, sizeof(to->to_tsecr));
1763                         optp += sizeof(to->to_tsecr);
1764                         break;
1765                 case TOF_SIGNATURE:
1766                         {
1767                         int siglen = TCPOLEN_SIGNATURE - 2;
1768
1769                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1770                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1771                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1772                         }
1773                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SIGNATURE) {
1774                                 to->to_flags &= ~TOF_SIGNATURE;
1775                                 continue;
1776                         }
1777                         optlen += TCPOLEN_SIGNATURE;
1778                         *optp++ = TCPOPT_SIGNATURE;
1779                         *optp++ = TCPOLEN_SIGNATURE;
1780                         to->to_signature = optp;
1781                         while (siglen--)
1782                                  *optp++ = 0;
1783                         break;
1784                         }
1785                 case TOF_SACK:
1786                         {
1787                         int sackblks = 0;
1788                         struct sackblk *sack = (struct sackblk *)to->to_sacks;
1789                         tcp_seq sack_seq;
1790
1791                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1792                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1793                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1794                         }
1795                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACKHDR + TCPOLEN_SACK)
1796                                 continue;
1797                         optlen += TCPOLEN_SACKHDR;
1798                         *optp++ = TCPOPT_SACK;
1799                         sackblks = min(to->to_nsacks,
1800                                         (TCP_MAXOLEN - optlen) / TCPOLEN_SACK);
1801                         *optp++ = TCPOLEN_SACKHDR + sackblks * TCPOLEN_SACK;
1802                         while (sackblks--) {
1803                                 sack_seq = htonl(sack->start);
1804                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1805                                 optp += sizeof(sack_seq);
1806                                 sack_seq = htonl(sack->end);
1807                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1808                                 optp += sizeof(sack_seq);
1809                                 optlen += TCPOLEN_SACK;
1810                                 sack++;
1811                         }
1812                         TCPSTAT_INC(tcps_sack_send_blocks);
1813                         break;
1814                         }
1815 #ifdef TCP_RFC7413
1816                 case TOF_FASTOPEN:
1817                         {
1818                         int total_len;
1819
1820                         /* XXX is there any point to aligning this option? */
1821                         total_len = TCPOLEN_FAST_OPEN_EMPTY + to->to_tfo_len;
1822                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < total_len)
1823                                 continue;
1824                         *optp++ = TCPOPT_FAST_OPEN;
1825                         *optp++ = total_len;
1826                         if (to->to_tfo_len > 0) {
1827                                 bcopy(to->to_tfo_cookie, optp, to->to_tfo_len);
1828                                 optp += to->to_tfo_len;
1829                         }
1830                         optlen += total_len;
1831                         break;
1832                         }
1833 #endif
1834                 default:
1835                         panic("%s: unknown TCP option type", __func__);
1836                         break;
1837                 }
1838         }
1839
1840         /* Terminate and pad TCP options to a 4 byte boundary. */
1841         if (optlen % 4) {
1842                 optlen += TCPOLEN_EOL;
1843                 *optp++ = TCPOPT_EOL;
1844         }
1845         /*
1846          * According to RFC 793 (STD0007):
1847          *   "The content of the header beyond the End-of-Option option
1848          *    must be header padding (i.e., zero)."
1849          *   and later: "The padding is composed of zeros."
1850          */
1851         while (optlen % 4) {
1852                 optlen += TCPOLEN_PAD;
1853                 *optp++ = TCPOPT_PAD;
1854         }
1855
1856         KASSERT(optlen <= TCP_MAXOLEN, ("%s: TCP options too long", __func__));
1857         return (optlen);
1858 }