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  * 4. 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 #include <sys/hhook.h>
  44 #include <sys/kernel.h>
  45 #include <sys/lock.h>
  46 #include <sys/mbuf.h>
  47 #include <sys/mutex.h>
  48 #include <sys/protosw.h>
  49 #include <sys/sdt.h>
  50 #include <sys/socket.h>
  51 #include <sys/socketvar.h>
  52 #include <sys/sysctl.h>
  53
  54 #include <net/if.h>
  55 #include <net/route.h>
  56 #include <net/vnet.h>
  57
  58 #include <netinet/cc.h>
  59 #include <netinet/in.h>
  60 #include <netinet/in_kdtrace.h>
  61 #include <netinet/in_systm.h>
  62 #include <netinet/ip.h>
  63 #include <netinet/in_pcb.h>
  64 #include <netinet/ip_var.h>
  65 #include <netinet/ip_options.h>
  66 #ifdef INET6
  67 #include <netinet6/in6_pcb.h>
  68 #include <netinet/ip6.h>
  69 #include <netinet6/ip6_var.h>
  70 #endif
  71 #ifdef TCP_RFC7413
  72 #include <netinet/tcp_fastopen.h>
  73 #endif
  74 #define TCPOUTFLAGS
  75 #include <netinet/tcp_fsm.h>
  76 #include <netinet/tcp_seq.h>
  77 #include <netinet/tcp_timer.h>
  78 #include <netinet/tcp_var.h>
  79 #include <netinet/tcpip.h>
  80 #ifdef TCPPCAP
  81 #include <netinet/tcp_pcap.h>
  82 #endif
  83 #ifdef TCPDEBUG
  84 #include <netinet/tcp_debug.h>
  85 #endif
  86 #ifdef TCP_OFFLOAD
  87 #include <netinet/tcp_offload.h>
  88 #endif
  89
  90 #ifdef IPSEC
  91 #include <netipsec/ipsec.h>
  92 #endif /*IPSEC*/
  93
  94 #include <machine/in_cksum.h>
  95
  96 #include <security/mac/mac_framework.h>
  97
  98 VNET_DEFINE(int, path_mtu_discovery) = 1;
  99 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, path_mtu_discovery, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 100         &VNET_NAME(path_mtu_discovery), 1,
 101         "Enable Path MTU Discovery");
 102
 103 VNET_DEFINE(int, tcp_do_tso) = 1;
 104 #define V_tcp_do_tso            VNET(tcp_do_tso)
 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 #define V_tcp_do_autosndbuf     VNET(tcp_do_autosndbuf)
 116 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_auto, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 117         &VNET_NAME(tcp_do_autosndbuf), 0,
 118         "Enable automatic send buffer sizing");
 119
 120 VNET_DEFINE(int, tcp_autosndbuf_inc) = 8*1024;
 121 #define V_tcp_autosndbuf_inc    VNET(tcp_autosndbuf_inc)
 122 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_inc, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 123         &VNET_NAME(tcp_autosndbuf_inc), 0,
 124         "Incrementor step size of automatic send buffer");
 125
 126 VNET_DEFINE(int, tcp_autosndbuf_max) = 2*1024*1024;
 127 #define V_tcp_autosndbuf_max    VNET(tcp_autosndbuf_max)
 128 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_max, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 129         &VNET_NAME(tcp_autosndbuf_max), 0,
 130         "Max size of automatic send buffer");
 131
 132 static void inline      hhook_run_tcp_est_out(struct tcpcb *tp,
 133                             struct tcphdr *th, struct tcpopt *to,
 134                             long len, int tso);
 135 static void inline      cc_after_idle(struct tcpcb *tp);
 136
 137 /*
 138  * Wrapper for the TCP established output helper hook.
 139  */
 140 static void inline
 141 hhook_run_tcp_est_out(struct tcpcb *tp, struct tcphdr *th,
 142     struct tcpopt *to, long len, int tso)
 143 {
 144         struct tcp_hhook_data hhook_data;
 145
 146         if (V_tcp_hhh[HHOOK_TCP_EST_OUT]->hhh_nhooks > 0) {
 147                 hhook_data.tp = tp;
 148                 hhook_data.th = th;
 149                 hhook_data.to = to;
 150                 hhook_data.len = len;
 151                 hhook_data.tso = tso;
 152
 153                 hhook_run_hooks(V_tcp_hhh[HHOOK_TCP_EST_OUT], &hhook_data,
 154                     tp->osd);
 155         }
 156 }
 157
 158 /*
 159  * CC wrapper hook functions
 160  */
 161 static void inline
 162 cc_after_idle(struct tcpcb *tp)
 163 {
 164         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 165
 166         if (CC_ALGO(tp)->after_idle != NULL)
 167                 CC_ALGO(tp)->after_idle(tp->ccv);
 168 }
 169
 170 /*
 171  * Tcp output routine: figure out what should be sent and send it.
 172  */
 173 int
 174 tcp_output(struct tcpcb *tp)
 175 {
 176         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
 177         long len, recwin, sendwin;
 178         int off, flags, error = 0;      /* Keep compiler happy */
 179         struct mbuf *m;
 180         struct ip *ip = NULL;
 181         struct ipovly *ipov = NULL;
 182         struct tcphdr *th;
 183         u_char opt[TCP_MAXOLEN];
 184         unsigned ipoptlen, optlen, hdrlen;
 185 #ifdef IPSEC
 186         unsigned ipsec_optlen = 0;
 187 #endif
 188         int idle, sendalot;
 189         int sack_rxmit, sack_bytes_rxmt;
 190         struct sackhole *p;
 191         int tso, mtu;
 192         struct tcpopt to;
 193 #if 0
 194         int maxburst = TCP_MAXBURST;
 195 #endif
 196 #ifdef INET6
 197         struct ip6_hdr *ip6 = NULL;
 198         int isipv6;
 199
 200         isipv6 = (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 201 #endif
 202
 203         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 204
 205 #ifdef TCP_OFFLOAD
 206         if (tp->t_flags & TF_TOE)
 207                 return (tcp_offload_output(tp));
 208 #endif
 209
 210 #ifdef TCP_RFC7413
 211         /*
 212          * For TFO connections in SYN_RECEIVED, only allow the initial
 213          * SYN|ACK and those sent by the retransmit timer.
 214          */
 215         if ((tp->t_flags & TF_FASTOPEN) &&
 216             (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED) &&
 217             SEQ_GT(tp->snd_max, tp->snd_una) &&    /* inital SYN|ACK sent */
 218             (tp->snd_nxt != tp->snd_una))          /* not a retransmit */
 219                 return (0);
 220 #endif
 221         /*
 222          * Determine length of data that should be transmitted,
 223          * and flags that will be used.
 224          * If there is some data or critical controls (SYN, RST)
 225          * to send, then transmit; otherwise, investigate further.
 226          */
 227         idle = (tp->t_flags & TF_LASTIDLE) || (tp->snd_max == tp->snd_una);
 228         if (idle && ticks - tp->t_rcvtime >= tp->t_rxtcur)
 229                 cc_after_idle(tp);
 230         tp->t_flags &= ~TF_LASTIDLE;
 231         if (idle) {
 232                 if (tp->t_flags & TF_MORETOCOME) {
 233                         tp->t_flags |= TF_LASTIDLE;
 234                         idle = 0;
 235                 }
 236         }
 237 again:
 238         /*
 239          * If we've recently taken a timeout, snd_max will be greater than
 240          * snd_nxt.  There may be SACK information that allows us to avoid
 241          * resending already delivered data.  Adjust snd_nxt accordingly.
 242          */
 243         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 244             SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))
 245                 tcp_sack_adjust(tp);
 246         sendalot = 0;
 247         tso = 0;
 248         mtu = 0;
 249         off = tp->snd_nxt - tp->snd_una;
 250         sendwin = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd);
 251
 252         flags = tcp_outflags[tp->t_state];
 253         /*
 254          * Send any SACK-generated retransmissions.  If we're explicitly trying
 255          * to send out new data (when sendalot is 1), bypass this function.
 256          * If we retransmit in fast recovery mode, decrement snd_cwnd, since
 257          * we're replacing a (future) new transmission with a retransmission
 258          * now, and we previously incremented snd_cwnd in tcp_input().
 259          */
 260         /*
 261          * Still in sack recovery , reset rxmit flag to zero.
 262          */
 263         sack_rxmit = 0;
 264         sack_bytes_rxmt = 0;
 265         len = 0;
 266         p = NULL;
 267         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) && IN_FASTRECOVERY(tp->t_flags) &&
 268             (p = tcp_sack_output(tp, &sack_bytes_rxmt))) {
 269                 long cwin;
 270
 271                 cwin = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd) - sack_bytes_rxmt;
 272                 if (cwin < 0)
 273                         cwin = 0;
 274                 /* Do not retransmit SACK segments beyond snd_recover */
 275                 if (SEQ_GT(p->end, tp->snd_recover)) {
 276                         /*
 277                          * (At least) part of sack hole extends beyond
 278                          * snd_recover. Check to see if we can rexmit data
 279                          * for this hole.
 280                          */
 281                         if (SEQ_GEQ(p->rxmit, tp->snd_recover)) {
 282                                 /*
 283                                  * Can't rexmit any more data for this hole.
 284                                  * That data will be rexmitted in the next
 285                                  * sack recovery episode, when snd_recover
 286                                  * moves past p->rxmit.
 287                                  */
 288                                 p = NULL;
 289                                 goto after_sack_rexmit;
 290                         } else
 291                                 /* Can rexmit part of the current hole */
 292                                 len = ((long)ulmin(cwin,
 293                                                    tp->snd_recover - p->rxmit));
 294                 } else
 295                         len = ((long)ulmin(cwin, p->end - p->rxmit));
 296                 off = p->rxmit - tp->snd_una;
 297                 KASSERT(off >= 0,("%s: sack block to the left of una : %d",
 298                     __func__, off));
 299                 if (len > 0) {
 300                         sack_rxmit = 1;
 301                         sendalot = 1;
 302                         TCPSTAT_INC(tcps_sack_rexmits);
 303                         TCPSTAT_ADD(tcps_sack_rexmit_bytes,
 304                             min(len, tp->t_maxseg));
 305                 }
 306         }
 307 after_sack_rexmit:
 308         /*
 309          * Get standard flags, and add SYN or FIN if requested by 'hidden'
 310          * state flags.
 311          */
 312         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 313                 flags |= TH_FIN;
 314         if (tp->t_flags & TF_NEEDSYN)
 315                 flags |= TH_SYN;
 316
 317         SOCKBUF_LOCK(&so->so_snd);
 318         /*
 319          * If in persist timeout with window of 0, send 1 byte.
 320          * Otherwise, if window is small but nonzero
 321          * and timer expired, we will send what we can
 322          * and go to transmit state.
 323          */
 324         if (tp->t_flags & TF_FORCEDATA) {
 325                 if (sendwin == 0) {
 326                         /*
 327                          * If we still have some data to send, then
 328                          * clear the FIN bit.  Usually this would
 329                          * happen below when it realizes that we
 330                          * aren't sending all the data.  However,
 331                          * if we have exactly 1 byte of unsent data,
 332                          * then it won't clear the FIN bit below,
 333                          * and if we are in persist state, we wind
 334                          * up sending the packet without recording
 335                          * that we sent the FIN bit.
 336                          *
 337                          * We can't just blindly clear the FIN bit,
 338                          * because if we don't have any more data
 339                          * to send then the probe will be the FIN
 340                          * itself.
 341                          */
 342                         if (off < sbused(&so->so_snd))
 343                                 flags &= ~TH_FIN;
 344                         sendwin = 1;
 345                 } else {
 346                         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
 347                         tp->t_rxtshift = 0;
 348                 }
 349         }
 350
 351         /*
 352          * If snd_nxt == snd_max and we have transmitted a FIN, the
 353          * offset will be > 0 even if so_snd.sb_cc is 0, resulting in
 354          * a negative length.  This can also occur when TCP opens up
 355          * its congestion window while receiving additional duplicate
 356          * acks after fast-retransmit because TCP will reset snd_nxt
 357          * to snd_max after the fast-retransmit.
 358          *
 359          * In the normal retransmit-FIN-only case, however, snd_nxt will
 360          * be set to snd_una, the offset will be 0, and the length may
 361          * wind up 0.
 362          *
 363          * If sack_rxmit is true we are retransmitting from the scoreboard
 364          * in which case len is already set.
 365          */
 366         if (sack_rxmit == 0) {
 367                 if (sack_bytes_rxmt == 0)
 368                         len = ((long)ulmin(sbavail(&so->so_snd), sendwin) -
 369                             off);
 370                 else {
 371                         long cwin;
 372
 373                         /*
 374                          * We are inside of a SACK recovery episode and are
 375                          * sending new data, having retransmitted all the
 376                          * data possible in the scoreboard.
 377                          */
 378                         len = ((long)ulmin(sbavail(&so->so_snd), tp->snd_wnd) -
 379                             off);
 380                         /*
 381                          * Don't remove this (len > 0) check !
 382                          * We explicitly check for len > 0 here (although it
 383                          * isn't really necessary), to work around a gcc
 384                          * optimization issue - to force gcc to compute
 385                          * len above. Without this check, the computation
 386                          * of len is bungled by the optimizer.
 387                          */
 388                         if (len > 0) {
 389                                 cwin = tp->snd_cwnd -
 390                                         (tp->snd_nxt - tp->sack_newdata) -
 391                                         sack_bytes_rxmt;
 392                                 if (cwin < 0)
 393                                         cwin = 0;
 394                                 len = lmin(len, cwin);
 395                         }
 396                 }
 397         }
 398
 399         /*
 400          * Lop off SYN bit if it has already been sent.  However, if this
 401          * is SYN-SENT state and if segment contains data and if we don't
 402          * know that foreign host supports TAO, suppress sending segment.
 403          */
 404         if ((flags & TH_SYN) && SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_una)) {
 405                 if (tp->t_state != TCPS_SYN_RECEIVED)
 406                         flags &= ~TH_SYN;
 407 #ifdef TCP_RFC7413
 408                 /*
 409                  * When sending additional segments following a TFO SYN|ACK,
 410                  * do not include the SYN bit.
 411                  */
 412                 if ((tp->t_flags & TF_FASTOPEN) &&
 413                     (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED))
 414                         flags &= ~TH_SYN;
 415 #endif
 416                 off--, len++;
 417         }
 418
 419         /*
 420          * Be careful not to send data and/or FIN on SYN segments.
 421          * This measure is needed to prevent interoperability problems
 422          * with not fully conformant TCP implementations.
 423          */
 424         if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NOOPT)) {
 425                 len = 0;
 426                 flags &= ~TH_FIN;
 427         }
 428
 429 #ifdef TCP_RFC7413
 430         /*
 431          * When retransmitting SYN|ACK on a passively-created TFO socket,
 432          * don't include data, as the presence of data may have caused the
 433          * original SYN|ACK to have been dropped by a middlebox.
 434          */
 435         if ((tp->t_flags & TF_FASTOPEN) &&
 436             (((tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED) && (tp->t_rxtshift > 0)) ||
 437              (flags & TH_RST)))
 438                 len = 0;
 439 #endif
 440         if (len <= 0) {
 441                 /*
 442                  * If FIN has been sent but not acked,
 443                  * but we haven't been called to retransmit,
 444                  * len will be < 0.  Otherwise, window shrank
 445                  * after we sent into it.  If window shrank to 0,
 446                  * cancel pending retransmit, pull snd_nxt back
 447                  * to (closed) window, and set the persist timer
 448                  * if it isn't already going.  If the window didn't
 449                  * close completely, just wait for an ACK.
 450                  *
 451                  * We also do a general check here to ensure that
 452                  * we will set the persist timer when we have data
 453                  * to send, but a 0-byte window. This makes sure
 454                  * the persist timer is set even if the packet
 455                  * hits one of the "goto send" lines below.
 456                  */
 457                 len = 0;
 458                 if ((sendwin == 0) && (TCPS_HAVEESTABLISHED(tp->t_state)) &&
 459                         (off < (int) sbavail(&so->so_snd))) {
 460                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, 0);
 461                         tp->t_rxtshift = 0;
 462                         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
 463                         if (!tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
 464                                 tcp_setpersist(tp);
 465                 }
 466         }
 467
 468         /* len will be >= 0 after this point. */
 469         KASSERT(len >= 0, ("[%s:%d]: len < 0", __func__, __LINE__));
 470
 471         /*
 472          * Automatic sizing of send socket buffer.  Often the send buffer
 473          * size is not optimally adjusted to the actual network conditions
 474          * at hand (delay bandwidth product).  Setting the buffer size too
 475          * small limits throughput on links with high bandwidth and high
 476          * delay (eg. trans-continental/oceanic links).  Setting the
 477          * buffer size too big consumes too much real kernel memory,
 478          * especially with many connections on busy servers.
 479          *
 480          * The criteria to step up the send buffer one notch are:
 481          *  1. receive window of remote host is larger than send buffer
 482          *     (with a fudge factor of 5/4th);
 483          *  2. send buffer is filled to 7/8th with data (so we actually
 484          *     have data to make use of it);
 485          *  3. send buffer fill has not hit maximal automatic size;
 486          *  4. our send window (slow start and cogestion controlled) is
 487          *     larger than sent but unacknowledged data in send buffer.
 488          *
 489          * The remote host receive window scaling factor may limit the
 490          * growing of the send buffer before it reaches its allowed
 491          * maximum.
 492          *
 493          * It scales directly with slow start or congestion window
 494          * and does at most one step per received ACK.  This fast
 495          * scaling has the drawback of growing the send buffer beyond
 496          * what is strictly necessary to make full use of a given
 497          * delay*bandwith product.  However testing has shown this not
 498          * to be much of an problem.  At worst we are trading wasting
 499          * of available bandwith (the non-use of it) for wasting some
 500          * socket buffer memory.
 501          *
 502          * TODO: Shrink send buffer during idle periods together
 503          * with congestion window.  Requires another timer.  Has to
 504          * wait for upcoming tcp timer rewrite.
 505          *
 506          * XXXGL: should there be used sbused() or sbavail()?
 507          */
 508         if (V_tcp_do_autosndbuf && so->so_snd.sb_flags & SB_AUTOSIZE) {
 509                 if ((tp->snd_wnd / 4 * 5) >= so->so_snd.sb_hiwat &&
 510                     sbused(&so->so_snd) >= (so->so_snd.sb_hiwat / 8 * 7) &&
 511                     sbused(&so->so_snd) < V_tcp_autosndbuf_max &&
 512                     sendwin >= (sbused(&so->so_snd) -
 513                     (tp->snd_nxt - tp->snd_una))) {
 514                         if (!sbreserve_locked(&so->so_snd,
 515                             min(so->so_snd.sb_hiwat + V_tcp_autosndbuf_inc,
 516                              V_tcp_autosndbuf_max), so, curthread))
 517                                 so->so_snd.sb_flags &= ~SB_AUTOSIZE;
 518                 }
 519         }
 520
 521         /*
 522          * Decide if we can use TCP Segmentation Offloading (if supported by
 523          * hardware).
 524          *
 525          * TSO may only be used if we are in a pure bulk sending state.  The
 526          * presence of TCP-MD5, SACK retransmits, SACK advertizements and
 527          * IP options prevent using TSO.  With TSO the TCP header is the same
 528          * (except for the sequence number) for all generated packets.  This
 529          * makes it impossible to transmit any options which vary per generated
 530          * segment or packet.
 531          */
 532 #ifdef IPSEC
 533         /*
 534          * Pre-calculate here as we save another lookup into the darknesses
 535          * of IPsec that way and can actually decide if TSO is ok.
 536          */
 537         ipsec_optlen = ipsec_hdrsiz_tcp(tp);
 538 #endif
 539         if ((tp->t_flags & TF_TSO) && V_tcp_do_tso && len > tp->t_maxseg &&
 540             ((tp->t_flags & TF_SIGNATURE) == 0) &&
 541             tp->rcv_numsacks == 0 && sack_rxmit == 0 &&
 542 #ifdef IPSEC
 543             ipsec_optlen == 0 &&
 544 #endif
 545             tp->t_inpcb->inp_options == NULL &&
 546             tp->t_inpcb->in6p_options == NULL)
 547                 tso = 1;
 548
 549         if (sack_rxmit) {
 550                 if (SEQ_LT(p->rxmit + len, tp->snd_una + sbused(&so->so_snd)))
 551                         flags &= ~TH_FIN;
 552         } else {
 553                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt + len, tp->snd_una +
 554                     sbused(&so->so_snd)))
 555                         flags &= ~TH_FIN;
 556         }
 557
 558         recwin = sbspace(&so->so_rcv);
 559
 560         /*
 561          * Sender silly window avoidance.   We transmit under the following
 562          * conditions when len is non-zero:
 563          *
 564          *      - We have a full segment (or more with TSO)
 565          *      - This is the last buffer in a write()/send() and we are
 566          *        either idle or running NODELAY
 567          *      - we've timed out (e.g. persist timer)
 568          *      - we have more then 1/2 the maximum send window's worth of
 569          *        data (receiver may be limited the window size)
 570          *      - we need to retransmit
 571          */
 572         if (len) {
 573                 if (len >= tp->t_maxseg)
 574                         goto send;
 575                 /*
 576                  * NOTE! on localhost connections an 'ack' from the remote
 577                  * end may occur synchronously with the output and cause
 578                  * us to flush a buffer queued with moretocome.  XXX
 579                  *
 580                  * note: the len + off check is almost certainly unnecessary.
 581                  */
 582                 if (!(tp->t_flags & TF_MORETOCOME) &&   /* normal case */
 583                     (idle || (tp->t_flags & TF_NODELAY)) &&
 584                     len + off >= sbavail(&so->so_snd) &&
 585                     (tp->t_flags & TF_NOPUSH) == 0) {
 586                         goto send;
 587                 }
 588                 if (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)         /* typ. timeout case */
 589                         goto send;
 590                 if (len >= tp->max_sndwnd / 2 && tp->max_sndwnd > 0)
 591                         goto send;
 592                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))   /* retransmit case */
 593                         goto send;
 594                 if (sack_rxmit)
 595                         goto send;
 596         }
 597
 598         /*
 599          * Sending of standalone window updates.
 600          *
 601          * Window updates are important when we close our window due to a
 602          * full socket buffer and are opening it again after the application
 603          * reads data from it.  Once the window has opened again and the
 604          * remote end starts to send again the ACK clock takes over and
 605          * provides the most current window information.
 606          *
 607          * We must avoid the silly window syndrome whereas every read
 608          * from the receive buffer, no matter how small, causes a window
 609          * update to be sent.  We also should avoid sending a flurry of
 610          * window updates when the socket buffer had queued a lot of data
 611          * and the application is doing small reads.
 612          *
 613          * Prevent a flurry of pointless window updates by only sending
 614          * an update when we can increase the advertized window by more
 615          * than 1/4th of the socket buffer capacity.  When the buffer is
 616          * getting full or is very small be more aggressive and send an
 617          * update whenever we can increase by two mss sized segments.
 618          * In all other situations the ACK's to new incoming data will
 619          * carry further window increases.
 620          *
 621          * Don't send an independent window update if a delayed
 622          * ACK is pending (it will get piggy-backed on it) or the
 623          * remote side already has done a half-close and won't send
 624          * more data.  Skip this if the connection is in T/TCP
 625          * half-open state.
 626          */
 627         if (recwin > 0 && !(tp->t_flags & TF_NEEDSYN) &&
 628             !(tp->t_flags & TF_DELACK) &&
 629             !TCPS_HAVERCVDFIN(tp->t_state)) {
 630                 /*
 631                  * "adv" is the amount we could increase the window,
 632                  * taking into account that we are limited by
 633                  * TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale.
 634                  */
 635                 long adv;
 636                 int oldwin;
 637
 638                 adv = min(recwin, (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale);
 639                 if (SEQ_GT(tp->rcv_adv, tp->rcv_nxt)) {
 640                         oldwin = (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
 641                         adv -= oldwin;
 642                 } else
 643                         oldwin = 0;
 644
 645                 /*
 646                  * If the new window size ends up being the same as the old
 647                  * size when it is scaled, then don't force a window update.
 648                  */
 649                 if (oldwin >> tp->rcv_scale == (adv + oldwin) >> tp->rcv_scale)
 650                         goto dontupdate;
 651
 652                 if (adv >= (long)(2 * tp->t_maxseg) &&
 653                     (adv >= (long)(so->so_rcv.sb_hiwat / 4) ||
 654                      recwin <= (long)(so->so_rcv.sb_hiwat / 8) ||
 655                      so->so_rcv.sb_hiwat <= 8 * tp->t_maxseg))
 656                         goto send;
 657         }
 658 dontupdate:
 659
 660         /*
 661          * Send if we owe the peer an ACK, RST, SYN, or urgent data.  ACKNOW
 662          * is also a catch-all for the retransmit timer timeout case.
 663          */
 664         if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 665                 goto send;
 666         if ((flags & TH_RST) ||
 667             ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NEEDSYN) == 0))
 668                 goto send;
 669         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
 670                 goto send;
 671         /*
 672          * If our state indicates that FIN should be sent
 673          * and we have not yet done so, then we need to send.
 674          */
 675         if (flags & TH_FIN &&
 676             ((tp->t_flags & TF_SENTFIN) == 0 || tp->snd_nxt == tp->snd_una))
 677                 goto send;
 678         /*
 679          * In SACK, it is possible for tcp_output to fail to send a segment
 680          * after the retransmission timer has been turned off.  Make sure
 681          * that the retransmission timer is set.
 682          */
 683         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 684             SEQ_GT(tp->snd_max, tp->snd_una) &&
 685             !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 686             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 687                 tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
 688                 goto just_return;
 689         }
 690         /*
 691          * TCP window updates are not reliable, rather a polling protocol
 692          * using ``persist'' packets is used to insure receipt of window
 693          * updates.  The three ``states'' for the output side are:
 694          *      idle                    not doing retransmits or persists
 695          *      persisting              to move a small or zero window
 696          *      (re)transmitting        and thereby not persisting
 697          *
 698          * tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)
 699          *      is true when we are in persist state.
 700          * (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)
 701          *      is set when we are called to send a persist packet.
 702          * tcp_timer_active(tp, TT_REXMT)
 703          *      is set when we are retransmitting
 704          * The output side is idle when both timers are zero.
 705          *
 706          * If send window is too small, there is data to transmit, and no
 707          * retransmit or persist is pending, then go to persist state.
 708          * If nothing happens soon, send when timer expires:
 709          * if window is nonzero, transmit what we can,
 710          * otherwise force out a byte.
 711          */
 712         if (sbavail(&so->so_snd) && !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 713             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 714                 tp->t_rxtshift = 0;
 715                 tcp_setpersist(tp);
 716         }
 717
 718         /*
 719          * No reason to send a segment, just return.
 720          */
 721 just_return:
 722         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 723         return (0);
 724
 725 send:
 726         SOCKBUF_LOCK_ASSERT(&so->so_snd);
 727         if (len > 0) {
 728                 if (len >= tp->t_maxseg)
 729                         tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_MAXSEGSNT;
 730                 else
 731                         tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_MAXSEGSNT;
 732         }
 733         /*
 734          * Before ESTABLISHED, force sending of initial options
 735          * unless TCP set not to do any options.
 736          * NOTE: we assume that the IP/TCP header plus TCP options
 737          * always fit in a single mbuf, leaving room for a maximum
 738          * link header, i.e.
 739          *      max_linkhdr + sizeof (struct tcpiphdr) + optlen <= MCLBYTES
 740          */
 741         optlen = 0;
 742 #ifdef INET6
 743         if (isipv6)
 744                 hdrlen = sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct tcphdr);
 745         else
 746 #endif
 747                 hdrlen = sizeof (struct tcpiphdr);
 748
 749         /*
 750          * Compute options for segment.
 751          * We only have to care about SYN and established connection
 752          * segments.  Options for SYN-ACK segments are handled in TCP
 753          * syncache.
 754          */
 755         to.to_flags = 0;
 756         if ((tp->t_flags & TF_NOOPT) == 0) {
 757                 /* Maximum segment size. */
 758                 if (flags & TH_SYN) {
 759                         tp->snd_nxt = tp->iss;
 760                         to.to_mss = tcp_mssopt(&tp->t_inpcb->inp_inc);
 761                         to.to_flags |= TOF_MSS;
 762 #ifdef TCP_RFC7413
 763                         /*
 764                          * Only include the TFO option on the first
 765                          * transmission of the SYN|ACK on a
 766                          * passively-created TFO socket, as the presence of
 767                          * the TFO option may have caused the original
 768                          * SYN|ACK to have been dropped by a middlebox.
 769                          */
 770                         if ((tp->t_flags & TF_FASTOPEN) &&
 771                             (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED) &&
 772                             (tp->t_rxtshift == 0)) {
 773                                 to.to_tfo_len = TCP_FASTOPEN_COOKIE_LEN;
 774                                 to.to_tfo_cookie = (u_char *)&tp->t_tfo_cookie;
 775                                 to.to_flags |= TOF_FASTOPEN;
 776                         }
 777 #endif
 778                 }
 779                 /* Window scaling. */
 780                 if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_SCALE)) {
 781                         to.to_wscale = tp->request_r_scale;
 782                         to.to_flags |= TOF_SCALE;
 783                 }
 784                 /* Timestamps. */
 785                 if ((tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) ||
 786                     ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_TSTMP))) {
 787                         to.to_tsval = tcp_ts_getticks() + tp->ts_offset;
 788                         to.to_tsecr = tp->ts_recent;
 789                         to.to_flags |= TOF_TS;
 790                         /* Set receive buffer autosizing timestamp. */
 791                         if (tp->rfbuf_ts == 0 &&
 792                             (so->so_rcv.sb_flags & SB_AUTOSIZE))
 793                                 tp->rfbuf_ts = tcp_ts_getticks();
 794                 }
 795                 /* Selective ACK's. */
 796                 if (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) {
 797                         if (flags & TH_SYN)
 798                                 to.to_flags |= TOF_SACKPERM;
 799                         else if (TCPS_HAVEESTABLISHED(tp->t_state) &&
 800                             (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 801                             tp->rcv_numsacks > 0) {
 802                                 to.to_flags |= TOF_SACK;
 803                                 to.to_nsacks = tp->rcv_numsacks;
 804                                 to.to_sacks = (u_char *)tp->sackblks;
 805                         }
 806                 }
 807 #ifdef TCP_SIGNATURE
 808                 /* TCP-MD5 (RFC2385). */
 809                 if (tp->t_flags & TF_SIGNATURE)
 810                         to.to_flags |= TOF_SIGNATURE;
 811 #endif /* TCP_SIGNATURE */
 812
 813                 /* Processing the options. */
 814                 hdrlen += optlen = tcp_addoptions(&to, opt);
 815         }
 816
 817 #ifdef INET6
 818         if (isipv6)
 819                 ipoptlen = ip6_optlen(tp->t_inpcb);
 820         else
 821 #endif
 822         if (tp->t_inpcb->inp_options)
 823                 ipoptlen = tp->t_inpcb->inp_options->m_len -
 824                                 offsetof(struct ipoption, ipopt_list);
 825         else
 826                 ipoptlen = 0;
 827 #ifdef IPSEC
 828         ipoptlen += ipsec_optlen;
 829 #endif
 830
 831         /*
 832          * Adjust data length if insertion of options will
 833          * bump the packet length beyond the t_maxseg length.
 834          * Clear the FIN bit because we cut off the tail of
 835          * the segment.
 836          */
 837         if (len + optlen + ipoptlen > tp->t_maxseg) {
 838                 flags &= ~TH_FIN;
 839
 840                 if (tso) {
 841                         u_int if_hw_tsomax;
 842                         u_int if_hw_tsomaxsegcount;
 843                         u_int if_hw_tsomaxsegsize;
 844                         struct mbuf *mb;
 845                         u_int moff;
 846                         int max_len;
 847
 848                         /* extract TSO information */
 849                         if_hw_tsomax = tp->t_tsomax;
 850                         if_hw_tsomaxsegcount = tp->t_tsomaxsegcount;
 851                         if_hw_tsomaxsegsize = tp->t_tsomaxsegsize;
 852
 853                         /*
 854                          * Limit a TSO burst to prevent it from
 855                          * overflowing or exceeding the maximum length
 856                          * allowed by the network interface:
 857                          */
 858                         KASSERT(ipoptlen == 0,
 859                             ("%s: TSO can't do IP options", __func__));
 860
 861                         /*
 862                          * Check if we should limit by maximum payload
 863                          * length:
 864                          */
 865                         if (if_hw_tsomax != 0) {
 866                                 /* compute maximum TSO length */
 867                                 max_len = (if_hw_tsomax - hdrlen -
 868                                     max_linkhdr);
 869                                 if (max_len <= 0) {
 870                                         len = 0;
 871                                 } else if (len > max_len) {
 872                                         sendalot = 1;
 873                                         len = max_len;
 874                                 }
 875                         }
 876
 877                         /*
 878                          * Check if we should limit by maximum segment
 879                          * size and count:
 880                          */
 881                         if (if_hw_tsomaxsegcount != 0 &&
 882                             if_hw_tsomaxsegsize != 0) {
 883                                 /*
 884                                  * Subtract one segment for the LINK
 885                                  * and TCP/IP headers mbuf that will
 886                                  * be prepended to this mbuf chain
 887                                  * after the code in this section
 888                                  * limits the number of mbufs in the
 889                                  * chain to if_hw_tsomaxsegcount.
 890                                  */
 891                                 if_hw_tsomaxsegcount -= 1;
 892                                 max_len = 0;
 893                                 mb = sbsndmbuf(&so->so_snd, off, &moff);
 894
 895                                 while (mb != NULL && max_len < len) {
 896                                         u_int mlen;
 897                                         u_int frags;
 898
 899                                         /*
 900                                          * Get length of mbuf fragment
 901                                          * and how many hardware frags,
 902                                          * rounded up, it would use:
 903                                          */
 904                                         mlen = (mb->m_len - moff);
 905                                         frags = howmany(mlen,
 906                                             if_hw_tsomaxsegsize);
 907
 908                                         /* Handle special case: Zero Length Mbuf */
 909                                         if (frags == 0)
 910                                                 frags = 1;
 911
 912                                         /*
 913                                          * Check if the fragment limit
 914                                          * will be reached or exceeded:
 915                                          */
 916                                         if (frags >= if_hw_tsomaxsegcount) {
 917                                                 max_len += min(mlen,
 918                                                     if_hw_tsomaxsegcount *
 919                                                     if_hw_tsomaxsegsize);
 920                                                 break;
 921                                         }
 922                                         max_len += mlen;
 923                                         if_hw_tsomaxsegcount -= frags;
 924                                         moff = 0;
 925                                         mb = mb->m_next;
 926                                 }
 927                                 if (max_len <= 0) {
 928                                         len = 0;
 929                                 } else if (len > max_len) {
 930                                         sendalot = 1;
 931                                         len = max_len;
 932                                 }
 933                         }
 934
 935                         /*
 936                          * Prevent the last segment from being
 937                          * fractional unless the send sockbuf can be
 938                          * emptied:
 939                          */
 940                         max_len = (tp->t_maxseg - optlen);
 941                         if ((off + len) < sbavail(&so->so_snd)) {
 942                                 moff = len % max_len;
 943                                 if (moff != 0) {
 944                                         len -= moff;
 945                                         sendalot = 1;
 946                                 }
 947                         }
 948
 949                         /*
 950                          * In case there are too many small fragments
 951                          * don't use TSO:
 952                          */
 953                         if (len <= max_len) {
 954                                 len = max_len;
 955                                 sendalot = 1;
 956                                 tso = 0;
 957                         }
 958
 959                         /*
 960                          * Send the FIN in a separate segment
 961                          * after the bulk sending is done.
 962                          * We don't trust the TSO implementations
 963                          * to clear the FIN flag on all but the
 964                          * last segment.
 965                          */
 966                         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 967                                 sendalot = 1;
 968
 969                 } else {
 970                         len = tp->t_maxseg - optlen - ipoptlen;
 971                         sendalot = 1;
 972                 }
 973         } else
 974                 tso = 0;
 975
 976         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen <= IP_MAXPACKET,
 977             ("%s: len > IP_MAXPACKET", __func__));
 978
 979 /*#ifdef DIAGNOSTIC*/
 980 #ifdef INET6
 981         if (max_linkhdr + hdrlen > MCLBYTES)
 982 #else
 983         if (max_linkhdr + hdrlen > MHLEN)
 984 #endif
 985                 panic("tcphdr too big");
 986 /*#endif*/
 987
 988         /*
 989          * This KASSERT is here to catch edge cases at a well defined place.
 990          * Before, those had triggered (random) panic conditions further down.
 991          */
 992         KASSERT(len >= 0, ("[%s:%d]: len < 0", __func__, __LINE__));
 993
 994         /*
 995          * Grab a header mbuf, attaching a copy of data to
 996          * be transmitted, and initialize the header from
 997          * the template for sends on this connection.
 998          */
 999         if (len) {
1000                 struct mbuf *mb;
1001                 u_int moff;
1002
1003                 if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)
1004                         TCPSTAT_INC(tcps_sndprobe);
1005                 else if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max) || sack_rxmit) {
1006                         tp->t_sndrexmitpack++;
1007                         TCPSTAT_INC(tcps_sndrexmitpack);
1008                         TCPSTAT_ADD(tcps_sndrexmitbyte, len);
1009                 } else {
1010                         TCPSTAT_INC(tcps_sndpack);
1011                         TCPSTAT_ADD(tcps_sndbyte, len);
1012                 }
1013 #ifdef INET6
1014                 if (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr)
1015                         m = m_getcl(M_NOWAIT, MT_DATA, M_PKTHDR);
1016                 else
1017 #endif
1018                         m = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_DATA);
1019
1020                 if (m == NULL) {
1021                         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1022                         error = ENOBUFS;
1023                         sack_rxmit = 0;
1024                         goto out;
1025                 }
1026
1027                 m->m_data += max_linkhdr;
1028                 m->m_len = hdrlen;
1029
1030                 /*
1031                  * Start the m_copy functions from the closest mbuf
1032                  * to the offset in the socket buffer chain.
1033                  */
1034                 mb = sbsndptr(&so->so_snd, off, len, &moff);
1035
1036                 if (len <= MHLEN - hdrlen - max_linkhdr) {
1037                         m_copydata(mb, moff, (int)len,
1038                             mtod(m, caddr_t) + hdrlen);
1039                         m->m_len += len;
1040                 } else {
1041                         m->m_next = m_copy(mb, moff, (int)len);
1042                         if (m->m_next == NULL) {
1043                                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1044                                 (void) m_free(m);
1045                                 error = ENOBUFS;
1046                                 sack_rxmit = 0;
1047                                 goto out;
1048                         }
1049                 }
1050
1051                 /*
1052                  * If we're sending everything we've got, set PUSH.
1053                  * (This will keep happy those implementations which only
1054                  * give data to the user when a buffer fills or
1055                  * a PUSH comes in.)
1056                  */
1057                 if ((off + len == sbused(&so->so_snd)) && !(flags & TH_SYN))
1058                         flags |= TH_PUSH;
1059                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1060         } else {
1061                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1062                 if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
1063                         TCPSTAT_INC(tcps_sndacks);
1064                 else if (flags & (TH_SYN|TH_FIN|TH_RST))
1065                         TCPSTAT_INC(tcps_sndctrl);
1066                 else if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
1067                         TCPSTAT_INC(tcps_sndurg);
1068                 else
1069                         TCPSTAT_INC(tcps_sndwinup);
1070
1071                 m = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_DATA);
1072                 if (m == NULL) {
1073                         error = ENOBUFS;
1074                         sack_rxmit = 0;
1075                         goto out;
1076                 }
1077 #ifdef INET6
1078                 if (isipv6 && (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr) &&
1079                     MHLEN >= hdrlen) {
1080                         M_ALIGN(m, hdrlen);
1081                 } else
1082 #endif
1083                 m->m_data += max_linkhdr;
1084                 m->m_len = hdrlen;
1085         }
1086         SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);
1087         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *)0;
1088 #ifdef MAC
1089         mac_inpcb_create_mbuf(tp->t_inpcb, m);
1090 #endif
1091 #ifdef INET6
1092         if (isipv6) {
1093                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1094                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1095                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip6, th);
1096         } else
1097 #endif /* INET6 */
1098         {
1099                 ip = mtod(m, struct ip *);
1100                 ipov = (struct ipovly *)ip;
1101                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1102                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip, th);
1103         }
1104
1105         /*
1106          * Fill in fields, remembering maximum advertised
1107          * window for use in delaying messages about window sizes.
1108          * If resending a FIN, be sure not to use a new sequence number.
1109          */
1110         if (flags & TH_FIN && tp->t_flags & TF_SENTFIN &&
1111             tp->snd_nxt == tp->snd_max)
1112                 tp->snd_nxt--;
1113         /*
1114          * If we are starting a connection, send ECN setup
1115          * SYN packet. If we are on a retransmit, we may
1116          * resend those bits a number of times as per
1117          * RFC 3168.
1118          */
1119         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT && V_tcp_do_ecn) {
1120                 if (tp->t_rxtshift >= 1) {
1121                         if (tp->t_rxtshift <= V_tcp_ecn_maxretries)
1122                                 flags |= TH_ECE|TH_CWR;
1123                 } else
1124                         flags |= TH_ECE|TH_CWR;
1125         }
1126
1127         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1128             (tp->t_flags & TF_ECN_PERMIT)) {
1129                 /*
1130                  * If the peer has ECN, mark data packets with
1131                  * ECN capable transmission (ECT).
1132                  * Ignore pure ack packets, retransmissions and window probes.
1133                  */
1134                 if (len > 0 && SEQ_GEQ(tp->snd_nxt, tp->snd_max) &&
1135                     !((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)) {
1136 #ifdef INET6
1137                         if (isipv6)
1138                                 ip6->ip6_flow |= htonl(IPTOS_ECN_ECT0 << 20);
1139                         else
1140 #endif
1141                                 ip->ip_tos |= IPTOS_ECN_ECT0;
1142                         TCPSTAT_INC(tcps_ecn_ect0);
1143                 }
1144
1145                 /*
1146                  * Reply with proper ECN notifications.
1147                  */
1148                 if (tp->t_flags & TF_ECN_SND_CWR) {
1149                         flags |= TH_CWR;
1150                         tp->t_flags &= ~TF_ECN_SND_CWR;
1151                 }
1152                 if (tp->t_flags & TF_ECN_SND_ECE)
1153                         flags |= TH_ECE;
1154         }
1155
1156         /*
1157          * If we are doing retransmissions, then snd_nxt will
1158          * not reflect the first unsent octet.  For ACK only
1159          * packets, we do not want the sequence number of the
1160          * retransmitted packet, we want the sequence number
1161          * of the next unsent octet.  So, if there is no data
1162          * (and no SYN or FIN), use snd_max instead of snd_nxt
1163          * when filling in ti_seq.  But if we are in persist
1164          * state, snd_max might reflect one byte beyond the
1165          * right edge of the window, so use snd_nxt in that
1166          * case, since we know we aren't doing a retransmission.
1167          * (retransmit and persist are mutually exclusive...)
1168          */
1169         if (sack_rxmit == 0) {
1170                 if (len || (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) ||
1171                     tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
1172                         th->th_seq = htonl(tp->snd_nxt);
1173                 else
1174                         th->th_seq = htonl(tp->snd_max);
1175         } else {
1176                 th->th_seq = htonl(p->rxmit);
1177                 p->rxmit += len;
1178                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit += len;
1179         }
1180         th->th_ack = htonl(tp->rcv_nxt);
1181         if (optlen) {
1182                 bcopy(opt, th + 1, optlen);
1183                 th->th_off = (sizeof (struct tcphdr) + optlen) >> 2;
1184         }
1185         th->th_flags = flags;
1186         /*
1187          * Calculate receive window.  Don't shrink window,
1188          * but avoid silly window syndrome.
1189          */
1190         if (recwin < (long)(so->so_rcv.sb_hiwat / 4) &&
1191             recwin < (long)tp->t_maxseg)
1192                 recwin = 0;
1193         if (SEQ_GT(tp->rcv_adv, tp->rcv_nxt) &&
1194             recwin < (long)(tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt))
1195                 recwin = (long)(tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
1196         if (recwin > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
1197                 recwin = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
1198
1199         /*
1200          * According to RFC1323 the window field in a SYN (i.e., a <SYN>
1201          * or <SYN,ACK>) segment itself is never scaled.  The <SYN,ACK>
1202          * case is handled in syncache.
1203          */
1204         if (flags & TH_SYN)
1205                 th->th_win = htons((u_short)
1206                                 (min(sbspace(&so->so_rcv), TCP_MAXWIN)));
1207         else
1208                 th->th_win = htons((u_short)(recwin >> tp->rcv_scale));
1209
1210         /*
1211          * Adjust the RXWIN0SENT flag - indicate that we have advertised
1212          * a 0 window.  This may cause the remote transmitter to stall.  This
1213          * flag tells soreceive() to disable delayed acknowledgements when
1214          * draining the buffer.  This can occur if the receiver is attempting
1215          * to read more data than can be buffered prior to transmitting on
1216          * the connection.
1217          */
1218         if (th->th_win == 0) {
1219                 tp->t_sndzerowin++;
1220                 tp->t_flags |= TF_RXWIN0SENT;
1221         } else
1222                 tp->t_flags &= ~TF_RXWIN0SENT;
1223         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_nxt)) {
1224                 th->th_urp = htons((u_short)(tp->snd_up - tp->snd_nxt));
1225                 th->th_flags |= TH_URG;
1226         } else
1227                 /*
1228                  * If no urgent pointer to send, then we pull
1229                  * the urgent pointer to the left edge of the send window
1230                  * so that it doesn't drift into the send window on sequence
1231                  * number wraparound.
1232                  */
1233                 tp->snd_up = tp->snd_una;               /* drag it along */
1234
1235 #ifdef TCP_SIGNATURE
1236         if (to.to_flags & TOF_SIGNATURE) {
1237                 int sigoff = to.to_signature - opt;
1238                 tcp_signature_compute(m, 0, len, optlen,
1239                     (u_char *)(th + 1) + sigoff, IPSEC_DIR_OUTBOUND);
1240         }
1241 #endif
1242
1243         /*
1244          * Put TCP length in extended header, and then
1245          * checksum extended header and data.
1246          */
1247         m->m_pkthdr.len = hdrlen + len; /* in6_cksum() need this */
1248         m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
1249 #ifdef INET6
1250         if (isipv6) {
1251                 /*
1252                  * ip6_plen is not need to be filled now, and will be filled
1253                  * in ip6_output.
1254                  */
1255                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP_IPV6;
1256                 th->th_sum = in6_cksum_pseudo(ip6, sizeof(struct tcphdr) +
1257                     optlen + len, IPPROTO_TCP, 0);
1258         }
1259 #endif
1260 #if defined(INET6) && defined(INET)
1261         else
1262 #endif
1263 #ifdef INET
1264         {
1265                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
1266                 th->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
1267                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP + len + optlen));
1268
1269                 /* IP version must be set here for ipv4/ipv6 checking later */
1270                 KASSERT(ip->ip_v == IPVERSION,
1271                     ("%s: IP version incorrect: %d", __func__, ip->ip_v));
1272         }
1273 #endif
1274
1275         /*
1276          * Enable TSO and specify the size of the segments.
1277          * The TCP pseudo header checksum is always provided.
1278          */
1279         if (tso) {
1280                 KASSERT(len > tp->t_maxseg - optlen,
1281                     ("%s: len <= tso_segsz", __func__));
1282                 m->m_pkthdr.csum_flags |= CSUM_TSO;
1283                 m->m_pkthdr.tso_segsz = tp->t_maxseg - optlen;
1284         }
1285
1286 #ifdef IPSEC
1287         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen - ipsec_optlen == m_length(m, NULL),
1288             ("%s: mbuf chain shorter than expected: %ld + %u + %u - %u != %u",
1289             __func__, len, hdrlen, ipoptlen, ipsec_optlen, m_length(m, NULL)));
1290 #else
1291         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen == m_length(m, NULL),
1292             ("%s: mbuf chain shorter than expected: %ld + %u + %u != %u",
1293             __func__, len, hdrlen, ipoptlen, m_length(m, NULL)));
1294 #endif
1295
1296         /* Run HHOOK_TCP_ESTABLISHED_OUT helper hooks. */
1297         hhook_run_tcp_est_out(tp, th, &to, len, tso);
1298
1299 #ifdef TCPDEBUG
1300         /*
1301          * Trace.
1302          */
1303         if (so->so_options & SO_DEBUG) {
1304                 u_short save = 0;
1305 #ifdef INET6
1306                 if (!isipv6)
1307 #endif
1308                 {
1309                         save = ipov->ih_len;
1310                         ipov->ih_len = htons(m->m_pkthdr.len /* - hdrlen + (th->th_off << 2) */);
1311                 }
1312                 tcp_trace(TA_OUTPUT, tp->t_state, tp, mtod(m, void *), th, 0);
1313 #ifdef INET6
1314                 if (!isipv6)
1315 #endif
1316                 ipov->ih_len = save;
1317         }
1318 #endif /* TCPDEBUG */
1319         TCP_PROBE3(debug__input, tp, th, mtod(m, const char *));
1320
1321         /*
1322          * Fill in IP length and desired time to live and
1323          * send to IP level.  There should be a better way
1324          * to handle ttl and tos; we could keep them in
1325          * the template, but need a way to checksum without them.
1326          */
1327         /*
1328          * m->m_pkthdr.len should have been set before checksum calculation,
1329          * because in6_cksum() need it.
1330          */
1331 #ifdef INET6
1332         if (isipv6) {
1333                 struct route_in6 ro;
1334
1335                 bzero(&ro, sizeof(ro));
1336                 /*
1337                  * we separately set hoplimit for every segment, since the
1338                  * user might want to change the value via setsockopt.
1339                  * Also, desired default hop limit might be changed via
1340                  * Neighbor Discovery.
1341                  */
1342                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1343
1344                 /*
1345                  * Set the packet size here for the benefit of DTrace probes.
1346                  * ip6_output() will set it properly; it's supposed to include
1347                  * the option header lengths as well.
1348                  */
1349                 ip6->ip6_plen = htons(m->m_pkthdr.len - sizeof(*ip6));
1350
1351                 if (V_path_mtu_discovery && tp->t_maxseg > V_tcp_minmss)
1352                         tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_PMTUD;
1353                 else
1354                         tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_PMTUD;
1355
1356                 if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT)
1357                         TCP_PROBE5(connect__request, NULL, tp, ip6, tp, th);
1358
1359                 TCP_PROBE5(send, NULL, tp, ip6, tp, th);
1360
1361 #ifdef TCPPCAP
1362                 /* Save packet, if requested. */
1363                 tcp_pcap_add(th, m, &(tp->t_outpkts));
1364 #endif
1365
1366                 /* TODO: IPv6 IP6TOS_ECT bit on */
1367                 error = ip6_output(m, tp->t_inpcb->in6p_outputopts, &ro,
1368                     ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ?  IP_ROUTETOIF : 0),
1369                     NULL, NULL, tp->t_inpcb);
1370
1371                 if (error == EMSGSIZE && ro.ro_rt != NULL)
1372                         mtu = ro.ro_rt->rt_mtu;
1373                 RO_RTFREE(&ro);
1374         }
1375 #endif /* INET6 */
1376 #if defined(INET) && defined(INET6)
1377         else
1378 #endif
1379 #ifdef INET
1380     {
1381         struct route ro;
1382
1383         bzero(&ro, sizeof(ro));
1384         ip->ip_len = htons(m->m_pkthdr.len);
1385 #ifdef INET6
1386         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6PROTO)
1387                 ip->ip_ttl = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1388 #endif /* INET6 */
1389         /*
1390          * If we do path MTU discovery, then we set DF on every packet.
1391          * This might not be the best thing to do according to RFC3390
1392          * Section 2. However the tcp hostcache migitates the problem
1393          * so it affects only the first tcp connection with a host.
1394          *
1395          * NB: Don't set DF on small MTU/MSS to have a safe fallback.
1396          */
1397         if (V_path_mtu_discovery && tp->t_maxseg > V_tcp_minmss) {
1398                 ip->ip_off |= htons(IP_DF);
1399                 tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_PMTUD;
1400         } else {
1401                 tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_PMTUD;
1402         }
1403
1404         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT)
1405                 TCP_PROBE5(connect__request, NULL, tp, ip, tp, th);
1406
1407         TCP_PROBE5(send, NULL, tp, ip, tp, th);
1408
1409 #ifdef TCPPCAP
1410         /* Save packet, if requested. */
1411         tcp_pcap_add(th, m, &(tp->t_outpkts));
1412 #endif
1413
1414         error = ip_output(m, tp->t_inpcb->inp_options, &ro,
1415             ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ? IP_ROUTETOIF : 0), 0,
1416             tp->t_inpcb);
1417
1418         if (error == EMSGSIZE && ro.ro_rt != NULL)
1419                 mtu = ro.ro_rt->rt_mtu;
1420         RO_RTFREE(&ro);
1421     }
1422 #endif /* INET */
1423
1424 out:
1425         /*
1426          * In transmit state, time the transmission and arrange for
1427          * the retransmit.  In persist state, just set snd_max.
1428          */
1429         if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1430             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1431                 tcp_seq startseq = tp->snd_nxt;
1432
1433                 /*
1434                  * Advance snd_nxt over sequence space of this segment.
1435                  */
1436                 if (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) {
1437                         if (flags & TH_SYN)
1438                                 tp->snd_nxt++;
1439                         if (flags & TH_FIN) {
1440                                 tp->snd_nxt++;
1441                                 tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1442                         }
1443                 }
1444                 if (sack_rxmit)
1445                         goto timer;
1446                 tp->snd_nxt += len;
1447                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_max)) {
1448                         tp->snd_max = tp->snd_nxt;
1449                         /*
1450                          * Time this transmission if not a retransmission and
1451                          * not currently timing anything.
1452                          */
1453                         if (tp->t_rtttime == 0) {
1454                                 tp->t_rtttime = ticks;
1455                                 tp->t_rtseq = startseq;
1456                                 TCPSTAT_INC(tcps_segstimed);
1457                         }
1458                 }
1459
1460                 /*
1461                  * Set retransmit timer if not currently set,
1462                  * and not doing a pure ack or a keep-alive probe.
1463                  * Initial value for retransmit timer is smoothed
1464                  * round-trip time + 2 * round-trip time variance.
1465                  * Initialize shift counter which is used for backoff
1466                  * of retransmit time.
1467                  */
1468 timer:
1469                 if (!tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1470                     ((sack_rxmit && tp->snd_nxt != tp->snd_max) ||
1471                      (tp->snd_nxt != tp->snd_una))) {
1472                         if (tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1473                                 tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
1474                                 tp->t_rxtshift = 0;
1475                         }
1476                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
1477                 } else if (len == 0 && sbavail(&so->so_snd) &&
1478                     !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1479                     !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1480                         /*
1481                          * Avoid a situation where we do not set persist timer
1482                          * after a zero window condition. For example:
1483                          * 1) A -> B: packet with enough data to fill the window
1484                          * 2) B -> A: ACK for #1 + new data (0 window
1485                          *    advertisement)
1486                          * 3) A -> B: ACK for #2, 0 len packet
1487                          *
1488                          * In this case, A will not activate the persist timer,
1489                          * because it chose to send a packet. Unless tcp_output
1490                          * is called for some other reason (delayed ack timer,
1491                          * another input packet from B, socket syscall), A will
1492                          * not send zero window probes.
1493                          *
1494                          * So, if you send a 0-length packet, but there is data
1495                          * in the socket buffer, and neither the rexmt or
1496                          * persist timer is already set, then activate the
1497                          * persist timer.
1498                          */
1499                         tp->t_rxtshift = 0;
1500                         tcp_setpersist(tp);
1501                 }
1502         } else {
1503                 /*
1504                  * Persist case, update snd_max but since we are in
1505                  * persist mode (no window) we do not update snd_nxt.
1506                  */
1507                 int xlen = len;
1508                 if (flags & TH_SYN)
1509                         ++xlen;
1510                 if (flags & TH_FIN) {
1511                         ++xlen;
1512                         tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1513                 }
1514                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt + xlen, tp->snd_max))
1515                         tp->snd_max = tp->snd_nxt + len;
1516         }
1517
1518         if (error) {
1519
1520                 /*
1521                  * We know that the packet was lost, so back out the
1522                  * sequence number advance, if any.
1523                  *
1524                  * If the error is EPERM the packet got blocked by the
1525                  * local firewall.  Normally we should terminate the
1526                  * connection but the blocking may have been spurious
1527                  * due to a firewall reconfiguration cycle.  So we treat
1528                  * it like a packet loss and let the retransmit timer and
1529                  * timeouts do their work over time.
1530                  * XXX: It is a POLA question whether calling tcp_drop right
1531                  * away would be the really correct behavior instead.
1532                  */
1533                 if (((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1534                     !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) &&
1535                     ((flags & TH_SYN) == 0) &&
1536                     (error != EPERM)) {
1537                         if (sack_rxmit) {
1538                                 p->rxmit -= len;
1539                                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit -= len;
1540                                 KASSERT(tp->sackhint.sack_bytes_rexmit >= 0,
1541                                     ("sackhint bytes rtx >= 0"));
1542                         } else
1543                                 tp->snd_nxt -= len;
1544                 }
1545                 SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);     /* Check gotos. */
1546                 switch (error) {
1547                 case EPERM:
1548                         tp->t_softerror = error;
1549                         return (error);
1550                 case ENOBUFS:
1551                         if (!tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1552                             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
1553                                 tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
1554                         tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1555                         return (0);
1556                 case EMSGSIZE:
1557                         /*
1558                          * For some reason the interface we used initially
1559                          * to send segments changed to another or lowered
1560                          * its MTU.
1561                          * If TSO was active we either got an interface
1562                          * without TSO capabilits or TSO was turned off.
1563                          * If we obtained mtu from ip_output() then update
1564                          * it and try again.
1565                          */
1566                         if (tso)
1567                                 tp->t_flags &= ~TF_TSO;
1568                         if (mtu != 0) {
1569                                 tcp_mss_update(tp, -1, mtu, NULL, NULL);
1570                                 goto again;
1571                         }
1572                         return (error);
1573                 case EHOSTDOWN:
1574                 case EHOSTUNREACH:
1575                 case ENETDOWN:
1576                 case ENETUNREACH:
1577                         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
1578                                 tp->t_softerror = error;
1579                                 return (0);
1580                         }
1581                         /* FALLTHROUGH */
1582                 default:
1583                         return (error);
1584                 }
1585         }
1586         TCPSTAT_INC(tcps_sndtotal);
1587
1588         /*
1589          * Data sent (as far as we can tell).
1590          * If this advertises a larger window than any other segment,
1591          * then remember the size of the advertised window.
1592          * Any pending ACK has now been sent.
1593          */
1594         if (recwin >= 0 && SEQ_GT(tp->rcv_nxt + recwin, tp->rcv_adv))
1595                 tp->rcv_adv = tp->rcv_nxt + recwin;
1596         tp->last_ack_sent = tp->rcv_nxt;
1597         tp->t_flags &= ~(TF_ACKNOW | TF_DELACK);
1598         if (tcp_timer_active(tp, TT_DELACK))
1599                 tcp_timer_activate(tp, TT_DELACK, 0);
1600 #if 0
1601         /*
1602          * This completely breaks TCP if newreno is turned on.  What happens
1603          * is that if delayed-acks are turned on on the receiver, this code
1604          * on the transmitter effectively destroys the TCP window, forcing
1605          * it to four packets (1.5Kx4 = 6K window).
1606          */
1607         if (sendalot && --maxburst)
1608                 goto again;
1609 #endif
1610         if (sendalot)
1611                 goto again;
1612         return (0);
1613 }
1614
1615 void
1616 tcp_setpersist(struct tcpcb *tp)
1617 {
1618         int t = ((tp->t_srtt >> 2) + tp->t_rttvar) >> 1;
1619         int tt;
1620
1621         tp->t_flags &= ~TF_PREVVALID;
1622         if (tcp_timer_active(tp, TT_REXMT))
1623                 panic("tcp_setpersist: retransmit pending");
1624         /*
1625          * Start/restart persistance timer.
1626          */
1627         TCPT_RANGESET(tt, t * tcp_backoff[tp->t_rxtshift],
1628                       TCPTV_PERSMIN, TCPTV_PERSMAX);
1629         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, tt);
1630         if (tp->t_rxtshift < TCP_MAXRXTSHIFT)
1631                 tp->t_rxtshift++;
1632 }
1633
1634 /*
1635  * Insert TCP options according to the supplied parameters to the place
1636  * optp in a consistent way.  Can handle unaligned destinations.
1637  *
1638  * The order of the option processing is crucial for optimal packing and
1639  * alignment for the scarce option space.
1640  *
1641  * The optimal order for a SYN/SYN-ACK segment is:
1642  *   MSS (4) + NOP (1) + Window scale (3) + SACK permitted (2) +
1643  *   Timestamp (10) + Signature (18) = 38 bytes out of a maximum of 40.
1644  *
1645  * The SACK options should be last.  SACK blocks consume 8*n+2 bytes.
1646  * So a full size SACK blocks option is 34 bytes (with 4 SACK blocks).
1647  * At minimum we need 10 bytes (to generate 1 SACK block).  If both
1648  * TCP Timestamps (12 bytes) and TCP Signatures (18 bytes) are present,
1649  * we only have 10 bytes for SACK options (40 - (12 + 18)).
1650  */
1651 int
1652 tcp_addoptions(struct tcpopt *to, u_char *optp)
1653 {
1654         u_int mask, optlen = 0;
1655
1656         for (mask = 1; mask < TOF_MAXOPT; mask <<= 1) {
1657                 if ((to->to_flags & mask) != mask)
1658                         continue;
1659                 if (optlen == TCP_MAXOLEN)
1660                         break;
1661                 switch (to->to_flags & mask) {
1662                 case TOF_MSS:
1663                         while (optlen % 4) {
1664                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1665                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1666                         }
1667                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_MAXSEG)
1668                                 continue;
1669                         optlen += TCPOLEN_MAXSEG;
1670                         *optp++ = TCPOPT_MAXSEG;
1671                         *optp++ = TCPOLEN_MAXSEG;
1672                         to->to_mss = htons(to->to_mss);
1673                         bcopy((u_char *)&to->to_mss, optp, sizeof(to->to_mss));
1674                         optp += sizeof(to->to_mss);
1675                         break;
1676                 case TOF_SCALE:
1677                         while (!optlen || optlen % 2 != 1) {
1678                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1679                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1680                         }
1681                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_WINDOW)
1682                                 continue;
1683                         optlen += TCPOLEN_WINDOW;
1684                         *optp++ = TCPOPT_WINDOW;
1685                         *optp++ = TCPOLEN_WINDOW;
1686                         *optp++ = to->to_wscale;
1687                         break;
1688                 case TOF_SACKPERM:
1689                         while (optlen % 2) {
1690                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1691                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1692                         }
1693                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACK_PERMITTED)
1694                                 continue;
1695                         optlen += TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1696                         *optp++ = TCPOPT_SACK_PERMITTED;
1697                         *optp++ = TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1698                         break;
1699                 case TOF_TS:
1700                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1701                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1702                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1703                         }
1704                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_TIMESTAMP)
1705                                 continue;
1706                         optlen += TCPOLEN_TIMESTAMP;
1707                         *optp++ = TCPOPT_TIMESTAMP;
1708                         *optp++ = TCPOLEN_TIMESTAMP;
1709                         to->to_tsval = htonl(to->to_tsval);
1710                         to->to_tsecr = htonl(to->to_tsecr);
1711                         bcopy((u_char *)&to->to_tsval, optp, sizeof(to->to_tsval));
1712                         optp += sizeof(to->to_tsval);
1713                         bcopy((u_char *)&to->to_tsecr, optp, sizeof(to->to_tsecr));
1714                         optp += sizeof(to->to_tsecr);
1715                         break;
1716 #ifdef TCP_SIGNATURE
1717                 case TOF_SIGNATURE:
1718                         {
1719                         int siglen = TCPOLEN_SIGNATURE - 2;
1720
1721                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1722                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1723                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1724                         }
1725                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SIGNATURE)
1726                                 continue;
1727                         optlen += TCPOLEN_SIGNATURE;
1728                         *optp++ = TCPOPT_SIGNATURE;
1729                         *optp++ = TCPOLEN_SIGNATURE;
1730                         to->to_signature = optp;
1731                         while (siglen--)
1732                                  *optp++ = 0;
1733                         break;
1734                         }
1735 #endif
1736                 case TOF_SACK:
1737                         {
1738                         int sackblks = 0;
1739                         struct sackblk *sack = (struct sackblk *)to->to_sacks;
1740                         tcp_seq sack_seq;
1741
1742                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1743                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1744                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1745                         }
1746                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACKHDR + TCPOLEN_SACK)
1747                                 continue;
1748                         optlen += TCPOLEN_SACKHDR;
1749                         *optp++ = TCPOPT_SACK;
1750                         sackblks = min(to->to_nsacks,
1751                                         (TCP_MAXOLEN - optlen) / TCPOLEN_SACK);
1752                         *optp++ = TCPOLEN_SACKHDR + sackblks * TCPOLEN_SACK;
1753                         while (sackblks--) {
1754                                 sack_seq = htonl(sack->start);
1755                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1756                                 optp += sizeof(sack_seq);
1757                                 sack_seq = htonl(sack->end);
1758                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1759                                 optp += sizeof(sack_seq);
1760                                 optlen += TCPOLEN_SACK;
1761                                 sack++;
1762                         }
1763                         TCPSTAT_INC(tcps_sack_send_blocks);
1764                         break;
1765                         }
1766 #ifdef TCP_RFC7413
1767                 case TOF_FASTOPEN:
1768                         {
1769                         int total_len;
1770
1771                         /* XXX is there any point to aligning this option? */
1772                         total_len = TCPOLEN_FAST_OPEN_EMPTY + to->to_tfo_len;
1773                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < total_len)
1774                                 continue;
1775                         *optp++ = TCPOPT_FAST_OPEN;
1776                         *optp++ = total_len;
1777                         if (to->to_tfo_len > 0) {
1778                                 bcopy(to->to_tfo_cookie, optp, to->to_tfo_len);
1779                                 optp += to->to_tfo_len;
1780                         }
1781                         optlen += total_len;
1782                         break;
1783                         }
1784 #endif
1785                 default:
1786                         panic("%s: unknown TCP option type", __func__);
1787                         break;
1788                 }
1789         }
1790
1791         /* Terminate and pad TCP options to a 4 byte boundary. */
1792         if (optlen % 4) {
1793                 optlen += TCPOLEN_EOL;
1794                 *optp++ = TCPOPT_EOL;
1795         }
1796         /*
1797          * According to RFC 793 (STD0007):
1798          *   "The content of the header beyond the End-of-Option option
1799          *    must be header padding (i.e., zero)."
1800          *   and later: "The padding is composed of zeros."
1801          */
1802         while (optlen % 4) {
1803                 optlen += TCPOLEN_PAD;
1804                 *optp++ = TCPOPT_PAD;
1805         }
1806
1807         KASSERT(optlen <= TCP_MAXOLEN, ("%s: TCP options too long", __func__));
1808         return (optlen);
1809 }