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_kdtrace.h"
  39 #include "opt_tcpdebug.h"
  40
  41 #include <sys/param.h>
  42 #include <sys/systm.h>
  43 #include <sys/domain.h>
  44 #include <sys/hhook.h>
  45 #include <sys/kernel.h>
  46 #include <sys/lock.h>
  47 #include <sys/mbuf.h>
  48 #include <sys/mutex.h>
  49 #include <sys/protosw.h>
  50 #include <sys/sdt.h>
  51 #include <sys/socket.h>
  52 #include <sys/socketvar.h>
  53 #include <sys/sysctl.h>
  54
  55 #include <net/if.h>
  56 #include <net/route.h>
  57 #include <net/vnet.h>
  58
  59 #include <netinet/cc.h>
  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 #define TCPOUTFLAGS
  76 #include <netinet/tcp_fsm.h>
  77 #include <netinet/tcp_seq.h>
  78 #include <netinet/tcp_timer.h>
  79 #include <netinet/tcp_var.h>
  80 #include <netinet/tcpip.h>
  81 #ifdef TCPDEBUG
  82 #include <netinet/tcp_debug.h>
  83 #endif
  84 #ifdef TCP_OFFLOAD
  85 #include <netinet/tcp_offload.h>
  86 #endif
  87
  88 #ifdef IPSEC
  89 #include <netipsec/ipsec.h>
  90 #endif /*IPSEC*/
  91
  92 #include <machine/in_cksum.h>
  93
  94 #include <security/mac/mac_framework.h>
  95
  96 VNET_DEFINE(int, path_mtu_discovery) = 1;
  97 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, path_mtu_discovery, CTLFLAG_RW,
  98         &VNET_NAME(path_mtu_discovery), 1,
  99         "Enable Path MTU Discovery");
 100
 101 VNET_DEFINE(int, tcp_do_tso) = 1;
 102 #define V_tcp_do_tso            VNET(tcp_do_tso)
 103 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tso, CTLFLAG_RW,
 104         &VNET_NAME(tcp_do_tso), 0,
 105         "Enable TCP Segmentation Offload");
 106
 107 VNET_DEFINE(int, tcp_sendspace) = 1024*32;
 108 #define V_tcp_sendspace VNET(tcp_sendspace)
 109 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_SENDSPACE, sendspace, CTLFLAG_RW,
 110         &VNET_NAME(tcp_sendspace), 0, "Initial send socket buffer size");
 111
 112 VNET_DEFINE(int, tcp_do_autosndbuf) = 1;
 113 #define V_tcp_do_autosndbuf     VNET(tcp_do_autosndbuf)
 114 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_auto, CTLFLAG_RW,
 115         &VNET_NAME(tcp_do_autosndbuf), 0,
 116         "Enable automatic send buffer sizing");
 117
 118 VNET_DEFINE(int, tcp_autosndbuf_inc) = 8*1024;
 119 #define V_tcp_autosndbuf_inc    VNET(tcp_autosndbuf_inc)
 120 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_inc, 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 #define V_tcp_autosndbuf_max    VNET(tcp_autosndbuf_max)
 126 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_max, CTLFLAG_RW,
 127         &VNET_NAME(tcp_autosndbuf_max), 0,
 128         "Max size of automatic send buffer");
 129
 130 /*
 131  * Make sure that either retransmit or persist timer is set for SYN, FIN and
 132  * non-ACK.
 133  */
 134 #define TCP_XMIT_TIMER_ASSERT(tp, len, th_flags)                        \
 135         KASSERT(((len) == 0 && ((th_flags) & (TH_SYN | TH_FIN)) == 0) ||\
 136             tcp_timer_active((tp), TT_REXMT) ||                         \
 137             tcp_timer_active((tp), TT_PERSIST),                         \
 138             ("neither rexmt nor persist timer is set"))
 139
 140 static void inline      hhook_run_tcp_est_out(struct tcpcb *tp,
 141                             struct tcphdr *th, struct tcpopt *to,
 142                             long len, int tso);
 143 static void inline      cc_after_idle(struct tcpcb *tp);
 144
 145 /*
 146  * Wrapper for the TCP established output helper hook.
 147  */
 148 static void inline
 149 hhook_run_tcp_est_out(struct tcpcb *tp, struct tcphdr *th,
 150     struct tcpopt *to, long len, int tso)
 151 {
 152         struct tcp_hhook_data hhook_data;
 153
 154         if (V_tcp_hhh[HHOOK_TCP_EST_OUT]->hhh_nhooks > 0) {
 155                 hhook_data.tp = tp;
 156                 hhook_data.th = th;
 157                 hhook_data.to = to;
 158                 hhook_data.len = len;
 159                 hhook_data.tso = tso;
 160
 161                 hhook_run_hooks(V_tcp_hhh[HHOOK_TCP_EST_OUT], &hhook_data,
 162                     tp->osd);
 163         }
 164 }
 165
 166 /*
 167  * CC wrapper hook functions
 168  */
 169 static void inline
 170 cc_after_idle(struct tcpcb *tp)
 171 {
 172         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 173
 174         if (CC_ALGO(tp)->after_idle != NULL)
 175                 CC_ALGO(tp)->after_idle(tp->ccv);
 176 }
 177
 178 /*
 179  * Tcp output routine: figure out what should be sent and send it.
 180  */
 181 int
 182 tcp_output(struct tcpcb *tp)
 183 {
 184         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
 185         long len, recwin, sendwin;
 186         int off, flags, error = 0;      /* Keep compiler happy */
 187         struct mbuf *m;
 188         struct ip *ip = NULL;
 189         struct ipovly *ipov = NULL;
 190         struct tcphdr *th;
 191         u_char opt[TCP_MAXOLEN];
 192         unsigned ipoptlen, optlen, hdrlen;
 193 #ifdef IPSEC
 194         unsigned ipsec_optlen = 0;
 195 #endif
 196         int idle, sendalot;
 197         int sack_rxmit, sack_bytes_rxmt;
 198         struct sackhole *p;
 199         int tso, mtu;
 200         struct tcpopt to;
 201 #if 0
 202         int maxburst = TCP_MAXBURST;
 203 #endif
 204 #ifdef INET6
 205         struct ip6_hdr *ip6 = NULL;
 206         int isipv6;
 207
 208         isipv6 = (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 209 #endif
 210
 211         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 212
 213 #ifdef TCP_OFFLOAD
 214         if (tp->t_flags & TF_TOE)
 215                 return (tcp_offload_output(tp));
 216 #endif
 217
 218 #ifdef TCP_RFC7413
 219         /*
 220          * For TFO connections in SYN_RECEIVED, only allow the initial
 221          * SYN|ACK and those sent by the retransmit timer.
 222          */
 223         if ((tp->t_flags & TF_FASTOPEN) &&
 224             (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED) &&
 225             SEQ_GT(tp->snd_max, tp->snd_una) &&    /* inital SYN|ACK sent */
 226             (tp->snd_nxt != tp->snd_una))          /* not a retransmit */
 227                 return (0);
 228 #endif
 229         /*
 230          * Determine length of data that should be transmitted,
 231          * and flags that will be used.
 232          * If there is some data or critical controls (SYN, RST)
 233          * to send, then transmit; otherwise, investigate further.
 234          */
 235         idle = (tp->t_flags & TF_LASTIDLE) || (tp->snd_max == tp->snd_una);
 236         if (idle && ticks - tp->t_rcvtime >= tp->t_rxtcur)
 237                 cc_after_idle(tp);
 238         tp->t_flags &= ~TF_LASTIDLE;
 239         if (idle) {
 240                 if (tp->t_flags & TF_MORETOCOME) {
 241                         tp->t_flags |= TF_LASTIDLE;
 242                         idle = 0;
 243                 }
 244         }
 245 again:
 246         /*
 247          * If we've recently taken a timeout, snd_max will be greater than
 248          * snd_nxt.  There may be SACK information that allows us to avoid
 249          * resending already delivered data.  Adjust snd_nxt accordingly.
 250          */
 251         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 252             SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))
 253                 tcp_sack_adjust(tp);
 254         sendalot = 0;
 255         tso = 0;
 256         mtu = 0;
 257         off = tp->snd_nxt - tp->snd_una;
 258         sendwin = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd);
 259
 260         flags = tcp_outflags[tp->t_state];
 261         /*
 262          * Send any SACK-generated retransmissions.  If we're explicitly trying
 263          * to send out new data (when sendalot is 1), bypass this function.
 264          * If we retransmit in fast recovery mode, decrement snd_cwnd, since
 265          * we're replacing a (future) new transmission with a retransmission
 266          * now, and we previously incremented snd_cwnd in tcp_input().
 267          */
 268         /*
 269          * Still in sack recovery , reset rxmit flag to zero.
 270          */
 271         sack_rxmit = 0;
 272         sack_bytes_rxmt = 0;
 273         len = 0;
 274         p = NULL;
 275         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) && IN_FASTRECOVERY(tp->t_flags) &&
 276             (p = tcp_sack_output(tp, &sack_bytes_rxmt))) {
 277                 long cwin;
 278
 279                 cwin = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd) - sack_bytes_rxmt;
 280                 if (cwin < 0)
 281                         cwin = 0;
 282                 /* Do not retransmit SACK segments beyond snd_recover */
 283                 if (SEQ_GT(p->end, tp->snd_recover)) {
 284                         /*
 285                          * (At least) part of sack hole extends beyond
 286                          * snd_recover. Check to see if we can rexmit data
 287                          * for this hole.
 288                          */
 289                         if (SEQ_GEQ(p->rxmit, tp->snd_recover)) {
 290                                 /*
 291                                  * Can't rexmit any more data for this hole.
 292                                  * That data will be rexmitted in the next
 293                                  * sack recovery episode, when snd_recover
 294                                  * moves past p->rxmit.
 295                                  */
 296                                 p = NULL;
 297                                 goto after_sack_rexmit;
 298                         } else
 299                                 /* Can rexmit part of the current hole */
 300                                 len = ((long)ulmin(cwin,
 301                                                    tp->snd_recover - p->rxmit));
 302                 } else
 303                         len = ((long)ulmin(cwin, p->end - p->rxmit));
 304                 off = p->rxmit - tp->snd_una;
 305                 KASSERT(off >= 0,("%s: sack block to the left of una : %d",
 306                     __func__, off));
 307                 if (len > 0) {
 308                         sack_rxmit = 1;
 309                         sendalot = 1;
 310                         TCPSTAT_INC(tcps_sack_rexmits);
 311                         TCPSTAT_ADD(tcps_sack_rexmit_bytes,
 312                             min(len, tp->t_maxseg));
 313                 }
 314         }
 315 after_sack_rexmit:
 316         /*
 317          * Get standard flags, and add SYN or FIN if requested by 'hidden'
 318          * state flags.
 319          */
 320         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 321                 flags |= TH_FIN;
 322         if (tp->t_flags & TF_NEEDSYN)
 323                 flags |= TH_SYN;
 324
 325         SOCKBUF_LOCK(&so->so_snd);
 326         /*
 327          * If in persist timeout with window of 0, send 1 byte.
 328          * Otherwise, if window is small but nonzero
 329          * and timer expired, we will send what we can
 330          * and go to transmit state.
 331          */
 332         if (tp->t_flags & TF_FORCEDATA) {
 333                 if (sendwin == 0) {
 334                         /*
 335                          * If we still have some data to send, then
 336                          * clear the FIN bit.  Usually this would
 337                          * happen below when it realizes that we
 338                          * aren't sending all the data.  However,
 339                          * if we have exactly 1 byte of unsent data,
 340                          * then it won't clear the FIN bit below,
 341                          * and if we are in persist state, we wind
 342                          * up sending the packet without recording
 343                          * that we sent the FIN bit.
 344                          *
 345                          * We can't just blindly clear the FIN bit,
 346                          * because if we don't have any more data
 347                          * to send then the probe will be the FIN
 348                          * itself.
 349                          */
 350                         if (off < so->so_snd.sb_cc)
 351                                 flags &= ~TH_FIN;
 352                         sendwin = 1;
 353                 } else {
 354                         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
 355                         tp->t_rxtshift = 0;
 356                 }
 357         }
 358
 359         /*
 360          * If snd_nxt == snd_max and we have transmitted a FIN, the
 361          * offset will be > 0 even if so_snd.sb_cc is 0, resulting in
 362          * a negative length.  This can also occur when TCP opens up
 363          * its congestion window while receiving additional duplicate
 364          * acks after fast-retransmit because TCP will reset snd_nxt
 365          * to snd_max after the fast-retransmit.
 366          *
 367          * In the normal retransmit-FIN-only case, however, snd_nxt will
 368          * be set to snd_una, the offset will be 0, and the length may
 369          * wind up 0.
 370          *
 371          * If sack_rxmit is true we are retransmitting from the scoreboard
 372          * in which case len is already set.
 373          */
 374         if (sack_rxmit == 0) {
 375                 if (sack_bytes_rxmt == 0)
 376                         len = ((long)ulmin(so->so_snd.sb_cc, sendwin) - off);
 377                 else {
 378                         long cwin;
 379
 380                         /*
 381                          * We are inside of a SACK recovery episode and are
 382                          * sending new data, having retransmitted all the
 383                          * data possible in the scoreboard.
 384                          */
 385                         len = ((long)ulmin(so->so_snd.sb_cc, tp->snd_wnd)
 386                                - off);
 387                         /*
 388                          * Don't remove this (len > 0) check !
 389                          * We explicitly check for len > 0 here (although it
 390                          * isn't really necessary), to work around a gcc
 391                          * optimization issue - to force gcc to compute
 392                          * len above. Without this check, the computation
 393                          * of len is bungled by the optimizer.
 394                          */
 395                         if (len > 0) {
 396                                 cwin = tp->snd_cwnd -
 397                                         (tp->snd_nxt - tp->sack_newdata) -
 398                                         sack_bytes_rxmt;
 399                                 if (cwin < 0)
 400                                         cwin = 0;
 401                                 len = lmin(len, cwin);
 402                         }
 403                 }
 404         }
 405
 406         /*
 407          * Lop off SYN bit if it has already been sent.  However, if this
 408          * is SYN-SENT state and if segment contains data and if we don't
 409          * know that foreign host supports TAO, suppress sending segment.
 410          */
 411         if ((flags & TH_SYN) && SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_una)) {
 412                 if (tp->t_state != TCPS_SYN_RECEIVED)
 413                         flags &= ~TH_SYN;
 414 #ifdef TCP_RFC7413
 415                 /*
 416                  * When sending additional segments following a TFO SYN|ACK,
 417                  * do not include the SYN bit.
 418                  */
 419                 if ((tp->t_flags & TF_FASTOPEN) &&
 420                     (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED))
 421                         flags &= ~TH_SYN;
 422 #endif
 423                 off--, len++;
 424         }
 425
 426         /*
 427          * Be careful not to send data and/or FIN on SYN segments.
 428          * This measure is needed to prevent interoperability problems
 429          * with not fully conformant TCP implementations.
 430          */
 431         if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NOOPT)) {
 432                 len = 0;
 433                 flags &= ~TH_FIN;
 434         }
 435
 436 #ifdef TCP_RFC7413
 437         /*
 438          * When retransmitting SYN|ACK on a passively-created TFO socket,
 439          * don't include data, as the presence of data may have caused the
 440          * original SYN|ACK to have been dropped by a middlebox.
 441          */
 442         if ((tp->t_flags & TF_FASTOPEN) &&
 443             (((tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED) && (tp->t_rxtshift > 0)) ||
 444              (flags & TH_RST)))
 445                 len = 0;
 446 #endif
 447         if (len <= 0) {
 448                 /*
 449                  * If FIN has been sent but not acked,
 450                  * but we haven't been called to retransmit,
 451                  * len will be < 0.  Otherwise, window shrank
 452                  * after we sent into it.  If window shrank to 0,
 453                  * cancel pending retransmit, pull snd_nxt back
 454                  * to (closed) window, and set the persist timer
 455                  * if it isn't already going.  If the window didn't
 456                  * close completely, just wait for an ACK.
 457                  *
 458                  * We also do a general check here to ensure that
 459                  * we will set the persist timer when we have data
 460                  * to send, but a 0-byte window. This makes sure
 461                  * the persist timer is set even if the packet
 462                  * hits one of the "goto send" lines below.
 463                  */
 464                 len = 0;
 465                 if ((sendwin == 0) && (TCPS_HAVEESTABLISHED(tp->t_state)) &&
 466                         (off < (int) so->so_snd.sb_cc)) {
 467                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, 0);
 468                         tp->t_rxtshift = 0;
 469                         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
 470                         if (!tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
 471                                 tcp_setpersist(tp);
 472                 }
 473         }
 474
 475         /* len will be >= 0 after this point. */
 476         KASSERT(len >= 0, ("[%s:%d]: len < 0", __func__, __LINE__));
 477
 478         /*
 479          * Automatic sizing of send socket buffer.  Often the send buffer
 480          * size is not optimally adjusted to the actual network conditions
 481          * at hand (delay bandwidth product).  Setting the buffer size too
 482          * small limits throughput on links with high bandwidth and high
 483          * delay (eg. trans-continental/oceanic links).  Setting the
 484          * buffer size too big consumes too much real kernel memory,
 485          * especially with many connections on busy servers.
 486          *
 487          * The criteria to step up the send buffer one notch are:
 488          *  1. receive window of remote host is larger than send buffer
 489          *     (with a fudge factor of 5/4th);
 490          *  2. send buffer is filled to 7/8th with data (so we actually
 491          *     have data to make use of it);
 492          *  3. send buffer fill has not hit maximal automatic size;
 493          *  4. our send window (slow start and cogestion controlled) is
 494          *     larger than sent but unacknowledged data in send buffer.
 495          *
 496          * The remote host receive window scaling factor may limit the
 497          * growing of the send buffer before it reaches its allowed
 498          * maximum.
 499          *
 500          * It scales directly with slow start or congestion window
 501          * and does at most one step per received ACK.  This fast
 502          * scaling has the drawback of growing the send buffer beyond
 503          * what is strictly necessary to make full use of a given
 504          * delay*bandwith product.  However testing has shown this not
 505          * to be much of an problem.  At worst we are trading wasting
 506          * of available bandwith (the non-use of it) for wasting some
 507          * socket buffer memory.
 508          *
 509          * TODO: Shrink send buffer during idle periods together
 510          * with congestion window.  Requires another timer.  Has to
 511          * wait for upcoming tcp timer rewrite.
 512          */
 513         if (V_tcp_do_autosndbuf && so->so_snd.sb_flags & SB_AUTOSIZE) {
 514                 if ((tp->snd_wnd / 4 * 5) >= so->so_snd.sb_hiwat &&
 515                     so->so_snd.sb_cc >= (so->so_snd.sb_hiwat / 8 * 7) &&
 516                     so->so_snd.sb_cc < V_tcp_autosndbuf_max &&
 517                     sendwin >= (so->so_snd.sb_cc - (tp->snd_nxt - tp->snd_una))) {
 518                         if (!sbreserve_locked(&so->so_snd,
 519                             min(so->so_snd.sb_hiwat + V_tcp_autosndbuf_inc,
 520                              V_tcp_autosndbuf_max), so, curthread))
 521                                 so->so_snd.sb_flags &= ~SB_AUTOSIZE;
 522                 }
 523         }
 524
 525         /*
 526          * Decide if we can use TCP Segmentation Offloading (if supported by
 527          * hardware).
 528          *
 529          * TSO may only be used if we are in a pure bulk sending state.  The
 530          * presence of TCP-MD5, SACK retransmits, SACK advertizements and
 531          * IP options prevent using TSO.  With TSO the TCP header is the same
 532          * (except for the sequence number) for all generated packets.  This
 533          * makes it impossible to transmit any options which vary per generated
 534          * segment or packet.
 535          */
 536 #ifdef IPSEC
 537         /*
 538          * Pre-calculate here as we save another lookup into the darknesses
 539          * of IPsec that way and can actually decide if TSO is ok.
 540          */
 541         ipsec_optlen = ipsec_hdrsiz_tcp(tp);
 542 #endif
 543         if ((tp->t_flags & TF_TSO) && V_tcp_do_tso && len > tp->t_maxseg &&
 544             ((tp->t_flags & TF_SIGNATURE) == 0) &&
 545             tp->rcv_numsacks == 0 && sack_rxmit == 0 &&
 546 #ifdef IPSEC
 547             ipsec_optlen == 0 &&
 548 #endif
 549             tp->t_inpcb->inp_options == NULL &&
 550             tp->t_inpcb->in6p_options == NULL)
 551                 tso = 1;
 552
 553         if (sack_rxmit) {
 554                 if (SEQ_LT(p->rxmit + len, tp->snd_una + so->so_snd.sb_cc))
 555                         flags &= ~TH_FIN;
 556         } else {
 557                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt + len, tp->snd_una + so->so_snd.sb_cc))
 558                         flags &= ~TH_FIN;
 559         }
 560
 561         recwin = sbspace(&so->so_rcv);
 562
 563         /*
 564          * Sender silly window avoidance.   We transmit under the following
 565          * conditions when len is non-zero:
 566          *
 567          *      - We have a full segment (or more with TSO)
 568          *      - This is the last buffer in a write()/send() and we are
 569          *        either idle or running NODELAY
 570          *      - we've timed out (e.g. persist timer)
 571          *      - we have more then 1/2 the maximum send window's worth of
 572          *        data (receiver may be limited the window size)
 573          *      - we need to retransmit
 574          */
 575         if (len) {
 576                 if (len >= tp->t_maxseg)
 577                         goto send;
 578                 /*
 579                  * NOTE! on localhost connections an 'ack' from the remote
 580                  * end may occur synchronously with the output and cause
 581                  * us to flush a buffer queued with moretocome.  XXX
 582                  *
 583                  * note: the len + off check is almost certainly unnecessary.
 584                  */
 585                 if (!(tp->t_flags & TF_MORETOCOME) &&   /* normal case */
 586                     (idle || (tp->t_flags & TF_NODELAY)) &&
 587                     len + off >= so->so_snd.sb_cc &&
 588                     (tp->t_flags & TF_NOPUSH) == 0) {
 589                         goto send;
 590                 }
 591                 if (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)         /* typ. timeout case */
 592                         goto send;
 593                 if (len >= tp->max_sndwnd / 2 && tp->max_sndwnd > 0)
 594                         goto send;
 595                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))   /* retransmit case */
 596                         goto send;
 597                 if (sack_rxmit)
 598                         goto send;
 599         }
 600
 601         /*
 602          * Sending of standalone window updates.
 603          *
 604          * Window updates are important when we close our window due to a
 605          * full socket buffer and are opening it again after the application
 606          * reads data from it.  Once the window has opened again and the
 607          * remote end starts to send again the ACK clock takes over and
 608          * provides the most current window information.
 609          *
 610          * We must avoid the silly window syndrome whereas every read
 611          * from the receive buffer, no matter how small, causes a window
 612          * update to be sent.  We also should avoid sending a flurry of
 613          * window updates when the socket buffer had queued a lot of data
 614          * and the application is doing small reads.
 615          *
 616          * Prevent a flurry of pointless window updates by only sending
 617          * an update when we can increase the advertized window by more
 618          * than 1/4th of the socket buffer capacity.  When the buffer is
 619          * getting full or is very small be more aggressive and send an
 620          * update whenever we can increase by two mss sized segments.
 621          * In all other situations the ACK's to new incoming data will
 622          * carry further window increases.
 623          *
 624          * Don't send an independent window update if a delayed
 625          * ACK is pending (it will get piggy-backed on it) or the
 626          * remote side already has done a half-close and won't send
 627          * more data.  Skip this if the connection is in T/TCP
 628          * half-open state.
 629          */
 630         if (recwin > 0 && !(tp->t_flags & TF_NEEDSYN) &&
 631             !(tp->t_flags & TF_DELACK) &&
 632             !TCPS_HAVERCVDFIN(tp->t_state)) {
 633                 /*
 634                  * "adv" is the amount we could increase the window,
 635                  * taking into account that we are limited by
 636                  * TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale.
 637                  */
 638                 long adv;
 639                 int oldwin;
 640
 641                 adv = min(recwin, (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale);
 642                 if (SEQ_GT(tp->rcv_adv, tp->rcv_nxt)) {
 643                         oldwin = (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
 644                         adv -= oldwin;
 645                 } else
 646                         oldwin = 0;
 647
 648                 /*
 649                  * If the new window size ends up being the same as the old
 650                  * size when it is scaled, then don't force a window update.
 651                  */
 652                 if (oldwin >> tp->rcv_scale == (adv + oldwin) >> tp->rcv_scale)
 653                         goto dontupdate;
 654
 655                 if (adv >= (long)(2 * tp->t_maxseg) &&
 656                     (adv >= (long)(so->so_rcv.sb_hiwat / 4) ||
 657                      recwin <= (long)(so->so_rcv.sb_hiwat / 8) ||
 658                      so->so_rcv.sb_hiwat <= 8 * tp->t_maxseg))
 659                         goto send;
 660         }
 661 dontupdate:
 662
 663         /*
 664          * Send if we owe the peer an ACK, RST, SYN, or urgent data.  ACKNOW
 665          * is also a catch-all for the retransmit timer timeout case.
 666          */
 667         if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 668                 goto send;
 669         if ((flags & TH_RST) ||
 670             ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NEEDSYN) == 0))
 671                 goto send;
 672         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
 673                 goto send;
 674         /*
 675          * If our state indicates that FIN should be sent
 676          * and we have not yet done so, then we need to send.
 677          */
 678         if (flags & TH_FIN &&
 679             ((tp->t_flags & TF_SENTFIN) == 0 || tp->snd_nxt == tp->snd_una))
 680                 goto send;
 681         /*
 682          * In SACK, it is possible for tcp_output to fail to send a segment
 683          * after the retransmission timer has been turned off.  Make sure
 684          * that the retransmission timer is set.
 685          */
 686         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 687             SEQ_GT(tp->snd_max, tp->snd_una) &&
 688             !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 689             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 690                 tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
 691                 goto just_return;
 692         }
 693         /*
 694          * TCP window updates are not reliable, rather a polling protocol
 695          * using ``persist'' packets is used to insure receipt of window
 696          * updates.  The three ``states'' for the output side are:
 697          *      idle                    not doing retransmits or persists
 698          *      persisting              to move a small or zero window
 699          *      (re)transmitting        and thereby not persisting
 700          *
 701          * tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)
 702          *      is true when we are in persist state.
 703          * (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)
 704          *      is set when we are called to send a persist packet.
 705          * tcp_timer_active(tp, TT_REXMT)
 706          *      is set when we are retransmitting
 707          * The output side is idle when both timers are zero.
 708          *
 709          * If send window is too small, there is data to transmit, and no
 710          * retransmit or persist is pending, then go to persist state.
 711          * If nothing happens soon, send when timer expires:
 712          * if window is nonzero, transmit what we can,
 713          * otherwise force out a byte.
 714          */
 715         if (so->so_snd.sb_cc && !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 716             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 717                 tp->t_rxtshift = 0;
 718                 tcp_setpersist(tp);
 719         }
 720
 721         /*
 722          * No reason to send a segment, just return.
 723          */
 724 just_return:
 725         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 726         return (0);
 727
 728 send:
 729         SOCKBUF_LOCK_ASSERT(&so->so_snd);
 730         if (len > 0) {
 731                 if (len >= tp->t_maxseg)
 732                         tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_MAXSEGSNT;
 733                 else
 734                         tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_MAXSEGSNT;
 735         }
 736         /*
 737          * Before ESTABLISHED, force sending of initial options
 738          * unless TCP set not to do any options.
 739          * NOTE: we assume that the IP/TCP header plus TCP options
 740          * always fit in a single mbuf, leaving room for a maximum
 741          * link header, i.e.
 742          *      max_linkhdr + sizeof (struct tcpiphdr) + optlen <= MCLBYTES
 743          */
 744         optlen = 0;
 745 #ifdef INET6
 746         if (isipv6)
 747                 hdrlen = sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct tcphdr);
 748         else
 749 #endif
 750                 hdrlen = sizeof (struct tcpiphdr);
 751
 752         /*
 753          * Compute options for segment.
 754          * We only have to care about SYN and established connection
 755          * segments.  Options for SYN-ACK segments are handled in TCP
 756          * syncache.
 757          */
 758         to.to_flags = 0;
 759         if ((tp->t_flags & TF_NOOPT) == 0) {
 760                 /* Maximum segment size. */
 761                 if (flags & TH_SYN) {
 762                         tp->snd_nxt = tp->iss;
 763                         to.to_mss = tcp_mssopt(&tp->t_inpcb->inp_inc);
 764                         to.to_flags |= TOF_MSS;
 765 #ifdef TCP_RFC7413
 766                         /*
 767                          * Only include the TFO option on the first
 768                          * transmission of the SYN|ACK on a
 769                          * passively-created TFO socket, as the presence of
 770                          * the TFO option may have caused the original
 771                          * SYN|ACK to have been dropped by a middlebox.
 772                          */
 773                         if ((tp->t_flags & TF_FASTOPEN) &&
 774                             (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED) &&
 775                             (tp->t_rxtshift == 0)) {
 776                                 to.to_tfo_len = TCP_FASTOPEN_COOKIE_LEN;
 777                                 to.to_tfo_cookie = (u_char *)&tp->t_tfo_cookie;
 778                                 to.to_flags |= TOF_FASTOPEN;
 779                         }
 780 #endif
 781                 }
 782                 /* Window scaling. */
 783                 if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_SCALE)) {
 784                         to.to_wscale = tp->request_r_scale;
 785                         to.to_flags |= TOF_SCALE;
 786                 }
 787                 /* Timestamps. */
 788                 if ((tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) ||
 789                     ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_TSTMP))) {
 790                         to.to_tsval = tcp_ts_getticks() + tp->ts_offset;
 791                         to.to_tsecr = tp->ts_recent;
 792                         to.to_flags |= TOF_TS;
 793                         /* Set receive buffer autosizing timestamp. */
 794                         if (tp->rfbuf_ts == 0 &&
 795                             (so->so_rcv.sb_flags & SB_AUTOSIZE))
 796                                 tp->rfbuf_ts = tcp_ts_getticks();
 797                 }
 798                 /* Selective ACK's. */
 799                 if (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) {
 800                         if (flags & TH_SYN)
 801                                 to.to_flags |= TOF_SACKPERM;
 802                         else if (TCPS_HAVEESTABLISHED(tp->t_state) &&
 803                             (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 804                             tp->rcv_numsacks > 0) {
 805                                 to.to_flags |= TOF_SACK;
 806                                 to.to_nsacks = tp->rcv_numsacks;
 807                                 to.to_sacks = (u_char *)tp->sackblks;
 808                         }
 809                 }
 810 #ifdef TCP_SIGNATURE
 811                 /* TCP-MD5 (RFC2385). */
 812                 if (tp->t_flags & TF_SIGNATURE)
 813                         to.to_flags |= TOF_SIGNATURE;
 814 #endif /* TCP_SIGNATURE */
 815
 816                 /* Processing the options. */
 817                 hdrlen += optlen = tcp_addoptions(&to, opt);
 818         }
 819
 820 #ifdef INET6
 821         if (isipv6)
 822                 ipoptlen = ip6_optlen(tp->t_inpcb);
 823         else
 824 #endif
 825         if (tp->t_inpcb->inp_options)
 826                 ipoptlen = tp->t_inpcb->inp_options->m_len -
 827                                 offsetof(struct ipoption, ipopt_list);
 828         else
 829                 ipoptlen = 0;
 830 #ifdef IPSEC
 831         ipoptlen += ipsec_optlen;
 832 #endif
 833
 834         /*
 835          * Adjust data length if insertion of options will
 836          * bump the packet length beyond the t_maxopd length.
 837          * Clear the FIN bit because we cut off the tail of
 838          * the segment.
 839          */
 840         if (len + optlen + ipoptlen > tp->t_maxopd) {
 841                 flags &= ~TH_FIN;
 842
 843                 if (tso) {
 844                         u_int if_hw_tsomax;
 845                         u_int if_hw_tsomaxsegcount;
 846                         u_int if_hw_tsomaxsegsize;
 847                         struct mbuf *mb;
 848                         u_int moff;
 849                         int max_len;
 850
 851                         /* extract TSO information */
 852                         if_hw_tsomax = tp->t_tsomax;
 853                         if_hw_tsomaxsegcount = tp->t_tsomaxsegcount;
 854                         if_hw_tsomaxsegsize = tp->t_tsomaxsegsize;
 855
 856                         /*
 857                          * Limit a TSO burst to prevent it from
 858                          * overflowing or exceeding the maximum length
 859                          * allowed by the network interface:
 860                          */
 861                         KASSERT(ipoptlen == 0,
 862                             ("%s: TSO can't do IP options", __func__));
 863
 864                         /*
 865                          * Check if we should limit by maximum payload
 866                          * length:
 867                          */
 868                         if (if_hw_tsomax != 0) {
 869                                 /* compute maximum TSO length */
 870                                 max_len = (if_hw_tsomax - hdrlen -
 871                                     max_linkhdr);
 872                                 if (max_len <= 0) {
 873                                         len = 0;
 874                                 } else if (len > max_len) {
 875                                         sendalot = 1;
 876                                         len = max_len;
 877                                 }
 878                         }
 879
 880                         /*
 881                          * Check if we should limit by maximum segment
 882                          * size and count:
 883                          */
 884                         if (if_hw_tsomaxsegcount != 0 &&
 885                             if_hw_tsomaxsegsize != 0) {
 886                                 /*
 887                                  * Subtract one segment for the LINK
 888                                  * and TCP/IP headers mbuf that will
 889                                  * be prepended to this mbuf chain
 890                                  * after the code in this section
 891                                  * limits the number of mbufs in the
 892                                  * chain to if_hw_tsomaxsegcount.
 893                                  */
 894                                 if_hw_tsomaxsegcount -= 1;
 895                                 max_len = 0;
 896                                 mb = sbsndmbuf(&so->so_snd, off, &moff);
 897
 898                                 while (mb != NULL && max_len < len) {
 899                                         u_int mlen;
 900                                         u_int frags;
 901
 902                                         /*
 903                                          * Get length of mbuf fragment
 904                                          * and how many hardware frags,
 905                                          * rounded up, it would use:
 906                                          */
 907                                         mlen = (mb->m_len - moff);
 908                                         frags = howmany(mlen,
 909                                             if_hw_tsomaxsegsize);
 910
 911                                         /* Handle special case: Zero Length Mbuf */
 912                                         if (frags == 0)
 913                                                 frags = 1;
 914
 915                                         /*
 916                                          * Check if the fragment limit
 917                                          * will be reached or exceeded:
 918                                          */
 919                                         if (frags >= if_hw_tsomaxsegcount) {
 920                                                 max_len += min(mlen,
 921                                                     if_hw_tsomaxsegcount *
 922                                                     if_hw_tsomaxsegsize);
 923                                                 break;
 924                                         }
 925                                         max_len += mlen;
 926                                         if_hw_tsomaxsegcount -= frags;
 927                                         moff = 0;
 928                                         mb = mb->m_next;
 929                                 }
 930                                 if (max_len <= 0) {
 931                                         len = 0;
 932                                 } else if (len > max_len) {
 933                                         sendalot = 1;
 934                                         len = max_len;
 935                                 }
 936                         }
 937
 938                         /*
 939                          * Prevent the last segment from being
 940                          * fractional unless the send sockbuf can be
 941                          * emptied:
 942                          */
 943                         max_len = (tp->t_maxopd - optlen);
 944                         if ((off + len) < so->so_snd.sb_cc) {
 945                                 moff = len % max_len;
 946                                 if (moff != 0) {
 947                                         len -= moff;
 948                                         sendalot = 1;
 949                                 }
 950                         }
 951
 952                         /*
 953                          * In case there are too many small fragments
 954                          * don't use TSO:
 955                          */
 956                         if (len <= max_len) {
 957                                 len = max_len;
 958                                 sendalot = 1;
 959                                 tso = 0;
 960                         }
 961
 962                         /*
 963                          * Send the FIN in a separate segment
 964                          * after the bulk sending is done.
 965                          * We don't trust the TSO implementations
 966                          * to clear the FIN flag on all but the
 967                          * last segment.
 968                          */
 969                         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 970                                 sendalot = 1;
 971
 972                 } else {
 973                         len = tp->t_maxopd - optlen - ipoptlen;
 974                         sendalot = 1;
 975                 }
 976         } else
 977                 tso = 0;
 978
 979         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen <= IP_MAXPACKET,
 980             ("%s: len > IP_MAXPACKET", __func__));
 981
 982 /*#ifdef DIAGNOSTIC*/
 983 #ifdef INET6
 984         if (max_linkhdr + hdrlen > MCLBYTES)
 985 #else
 986         if (max_linkhdr + hdrlen > MHLEN)
 987 #endif
 988                 panic("tcphdr too big");
 989 /*#endif*/
 990
 991         /*
 992          * This KASSERT is here to catch edge cases at a well defined place.
 993          * Before, those had triggered (random) panic conditions further down.
 994          */
 995         KASSERT(len >= 0, ("[%s:%d]: len < 0", __func__, __LINE__));
 996
 997         /*
 998          * Grab a header mbuf, attaching a copy of data to
 999          * be transmitted, and initialize the header from
1000          * the template for sends on this connection.
1001          */
1002         if (len) {
1003                 struct mbuf *mb;
1004                 u_int moff;
1005
1006                 if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)
1007                         TCPSTAT_INC(tcps_sndprobe);
1008                 else if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max) || sack_rxmit) {
1009                         tp->t_sndrexmitpack++;
1010                         TCPSTAT_INC(tcps_sndrexmitpack);
1011                         TCPSTAT_ADD(tcps_sndrexmitbyte, len);
1012                 } else {
1013                         TCPSTAT_INC(tcps_sndpack);
1014                         TCPSTAT_ADD(tcps_sndbyte, len);
1015                 }
1016 #ifdef INET6
1017                 if (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr)
1018                         m = m_getcl(M_NOWAIT, MT_DATA, M_PKTHDR);
1019                 else
1020 #endif
1021                         m = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_DATA);
1022
1023                 if (m == NULL) {
1024                         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1025                         error = ENOBUFS;
1026                         sack_rxmit = 0;
1027                         goto out;
1028                 }
1029
1030                 m->m_data += max_linkhdr;
1031                 m->m_len = hdrlen;
1032
1033                 /*
1034                  * Start the m_copy functions from the closest mbuf
1035                  * to the offset in the socket buffer chain.
1036                  */
1037                 mb = sbsndptr(&so->so_snd, off, len, &moff);
1038
1039                 if (len <= MHLEN - hdrlen - max_linkhdr) {
1040                         m_copydata(mb, moff, (int)len,
1041                             mtod(m, caddr_t) + hdrlen);
1042                         m->m_len += len;
1043                 } else {
1044                         m->m_next = m_copy(mb, moff, (int)len);
1045                         if (m->m_next == NULL) {
1046                                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1047                                 (void) m_free(m);
1048                                 error = ENOBUFS;
1049                                 sack_rxmit = 0;
1050                                 goto out;
1051                         }
1052                 }
1053
1054                 /*
1055                  * If we're sending everything we've got, set PUSH.
1056                  * (This will keep happy those implementations which only
1057                  * give data to the user when a buffer fills or
1058                  * a PUSH comes in.)
1059                  */
1060                 if ((off + len == so->so_snd.sb_cc) && !(flags & TH_SYN))
1061                         flags |= TH_PUSH;
1062                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1063         } else {
1064                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1065                 if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
1066                         TCPSTAT_INC(tcps_sndacks);
1067                 else if (flags & (TH_SYN|TH_FIN|TH_RST))
1068                         TCPSTAT_INC(tcps_sndctrl);
1069                 else if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
1070                         TCPSTAT_INC(tcps_sndurg);
1071                 else
1072                         TCPSTAT_INC(tcps_sndwinup);
1073
1074                 m = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_DATA);
1075                 if (m == NULL) {
1076                         error = ENOBUFS;
1077                         sack_rxmit = 0;
1078                         goto out;
1079                 }
1080 #ifdef INET6
1081                 if (isipv6 && (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr) &&
1082                     MHLEN >= hdrlen) {
1083                         MH_ALIGN(m, hdrlen);
1084                 } else
1085 #endif
1086                 m->m_data += max_linkhdr;
1087                 m->m_len = hdrlen;
1088         }
1089         SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);
1090         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *)0;
1091 #ifdef MAC
1092         mac_inpcb_create_mbuf(tp->t_inpcb, m);
1093 #endif
1094 #ifdef INET6
1095         if (isipv6) {
1096                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1097                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1098                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip6, th);
1099         } else
1100 #endif /* INET6 */
1101         {
1102                 ip = mtod(m, struct ip *);
1103                 ipov = (struct ipovly *)ip;
1104                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1105                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip, th);
1106         }
1107
1108         /*
1109          * Fill in fields, remembering maximum advertised
1110          * window for use in delaying messages about window sizes.
1111          * If resending a FIN, be sure not to use a new sequence number.
1112          */
1113         if (flags & TH_FIN && tp->t_flags & TF_SENTFIN &&
1114             tp->snd_nxt == tp->snd_max)
1115                 tp->snd_nxt--;
1116         /*
1117          * If we are starting a connection, send ECN setup
1118          * SYN packet. If we are on a retransmit, we may
1119          * resend those bits a number of times as per
1120          * RFC 3168.
1121          */
1122         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT && V_tcp_do_ecn == 1) {
1123                 if (tp->t_rxtshift >= 1) {
1124                         if (tp->t_rxtshift <= V_tcp_ecn_maxretries)
1125                                 flags |= TH_ECE|TH_CWR;
1126                 } else
1127                         flags |= TH_ECE|TH_CWR;
1128         }
1129
1130         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1131             (tp->t_flags & TF_ECN_PERMIT)) {
1132                 /*
1133                  * If the peer has ECN, mark data packets with
1134                  * ECN capable transmission (ECT).
1135                  * Ignore pure ack packets, retransmissions and window probes.
1136                  */
1137                 if (len > 0 && SEQ_GEQ(tp->snd_nxt, tp->snd_max) &&
1138                     !((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)) {
1139 #ifdef INET6
1140                         if (isipv6)
1141                                 ip6->ip6_flow |= htonl(IPTOS_ECN_ECT0 << 20);
1142                         else
1143 #endif
1144                                 ip->ip_tos |= IPTOS_ECN_ECT0;
1145                         TCPSTAT_INC(tcps_ecn_ect0);
1146                 }
1147
1148                 /*
1149                  * Reply with proper ECN notifications.
1150                  */
1151                 if (tp->t_flags & TF_ECN_SND_CWR) {
1152                         flags |= TH_CWR;
1153                         tp->t_flags &= ~TF_ECN_SND_CWR;
1154                 }
1155                 if (tp->t_flags & TF_ECN_SND_ECE)
1156                         flags |= TH_ECE;
1157         }
1158
1159         /*
1160          * If we are doing retransmissions, then snd_nxt will
1161          * not reflect the first unsent octet.  For ACK only
1162          * packets, we do not want the sequence number of the
1163          * retransmitted packet, we want the sequence number
1164          * of the next unsent octet.  So, if there is no data
1165          * (and no SYN or FIN), use snd_max instead of snd_nxt
1166          * when filling in ti_seq.  But if we are in persist
1167          * state, snd_max might reflect one byte beyond the
1168          * right edge of the window, so use snd_nxt in that
1169          * case, since we know we aren't doing a retransmission.
1170          * (retransmit and persist are mutually exclusive...)
1171          */
1172         if (sack_rxmit == 0) {
1173                 if (len || (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) ||
1174                     tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
1175                         th->th_seq = htonl(tp->snd_nxt);
1176                 else
1177                         th->th_seq = htonl(tp->snd_max);
1178         } else {
1179                 th->th_seq = htonl(p->rxmit);
1180                 p->rxmit += len;
1181                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit += len;
1182         }
1183         th->th_ack = htonl(tp->rcv_nxt);
1184         if (optlen) {
1185                 bcopy(opt, th + 1, optlen);
1186                 th->th_off = (sizeof (struct tcphdr) + optlen) >> 2;
1187         }
1188         th->th_flags = flags;
1189         /*
1190          * Calculate receive window.  Don't shrink window,
1191          * but avoid silly window syndrome.
1192          */
1193         if (recwin < (long)(so->so_rcv.sb_hiwat / 4) &&
1194             recwin < (long)tp->t_maxseg)
1195                 recwin = 0;
1196         if (SEQ_GT(tp->rcv_adv, tp->rcv_nxt) &&
1197             recwin < (long)(tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt))
1198                 recwin = (long)(tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
1199         if (recwin > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
1200                 recwin = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
1201
1202         /*
1203          * According to RFC1323 the window field in a SYN (i.e., a <SYN>
1204          * or <SYN,ACK>) segment itself is never scaled.  The <SYN,ACK>
1205          * case is handled in syncache.
1206          */
1207         if (flags & TH_SYN)
1208                 th->th_win = htons((u_short)
1209                                 (min(sbspace(&so->so_rcv), TCP_MAXWIN)));
1210         else
1211                 th->th_win = htons((u_short)(recwin >> tp->rcv_scale));
1212
1213         /*
1214          * Adjust the RXWIN0SENT flag - indicate that we have advertised
1215          * a 0 window.  This may cause the remote transmitter to stall.  This
1216          * flag tells soreceive() to disable delayed acknowledgements when
1217          * draining the buffer.  This can occur if the receiver is attempting
1218          * to read more data than can be buffered prior to transmitting on
1219          * the connection.
1220          */
1221         if (th->th_win == 0) {
1222                 tp->t_sndzerowin++;
1223                 tp->t_flags |= TF_RXWIN0SENT;
1224         } else
1225                 tp->t_flags &= ~TF_RXWIN0SENT;
1226         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_nxt)) {
1227                 th->th_urp = htons((u_short)(tp->snd_up - tp->snd_nxt));
1228                 th->th_flags |= TH_URG;
1229         } else
1230                 /*
1231                  * If no urgent pointer to send, then we pull
1232                  * the urgent pointer to the left edge of the send window
1233                  * so that it doesn't drift into the send window on sequence
1234                  * number wraparound.
1235                  */
1236                 tp->snd_up = tp->snd_una;               /* drag it along */
1237
1238 #ifdef TCP_SIGNATURE
1239         if (to.to_flags & TOF_SIGNATURE) {
1240                 int sigoff = to.to_signature - opt;
1241                 tcp_signature_compute(m, 0, len, optlen,
1242                     (u_char *)(th + 1) + sigoff, IPSEC_DIR_OUTBOUND);
1243         }
1244 #endif
1245
1246         /*
1247          * Put TCP length in extended header, and then
1248          * checksum extended header and data.
1249          */
1250         m->m_pkthdr.len = hdrlen + len; /* in6_cksum() need this */
1251         m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
1252 #ifdef INET6
1253         if (isipv6) {
1254                 /*
1255                  * There is no need to fill in ip6_plen right now.
1256                  * It will be filled later by ip6_output.
1257                  */
1258                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP_IPV6;
1259                 th->th_sum = in6_cksum_pseudo(ip6, sizeof(struct tcphdr) +
1260                     optlen + len, IPPROTO_TCP, 0);
1261         }
1262 #endif
1263 #if defined(INET6) && defined(INET)
1264         else
1265 #endif
1266 #ifdef INET
1267         {
1268                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
1269                 th->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
1270                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP + len + optlen));
1271
1272                 /* IP version must be set here for ipv4/ipv6 checking later */
1273                 KASSERT(ip->ip_v == IPVERSION,
1274                     ("%s: IP version incorrect: %d", __func__, ip->ip_v));
1275         }
1276 #endif
1277
1278         /*
1279          * Enable TSO and specify the size of the segments.
1280          * The TCP pseudo header checksum is always provided.
1281          * XXX: Fixme: This is currently not the case for IPv6.
1282          */
1283         if (tso) {
1284                 KASSERT(len > tp->t_maxopd - optlen,
1285                     ("%s: len <= tso_segsz", __func__));
1286                 m->m_pkthdr.csum_flags |= CSUM_TSO;
1287                 m->m_pkthdr.tso_segsz = tp->t_maxopd - optlen;
1288         }
1289
1290 #ifdef IPSEC
1291         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen - ipsec_optlen == m_length(m, NULL),
1292             ("%s: mbuf chain shorter than expected: %ld + %u + %u - %u != %u",
1293             __func__, len, hdrlen, ipoptlen, ipsec_optlen, m_length(m, NULL)));
1294 #else
1295         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen == m_length(m, NULL),
1296             ("%s: mbuf chain shorter than expected: %ld + %u + %u != %u",
1297             __func__, len, hdrlen, ipoptlen, m_length(m, NULL)));
1298 #endif
1299
1300         /* Run HHOOK_TCP_ESTABLISHED_OUT helper hooks. */
1301         hhook_run_tcp_est_out(tp, th, &to, len, tso);
1302
1303 #ifdef TCPDEBUG
1304         /*
1305          * Trace.
1306          */
1307         if (so->so_options & SO_DEBUG) {
1308                 u_short save = 0;
1309 #ifdef INET6
1310                 if (!isipv6)
1311 #endif
1312                 {
1313                         save = ipov->ih_len;
1314                         ipov->ih_len = htons(m->m_pkthdr.len /* - hdrlen + (th->th_off << 2) */);
1315                 }
1316                 tcp_trace(TA_OUTPUT, tp->t_state, tp, mtod(m, void *), th, 0);
1317 #ifdef INET6
1318                 if (!isipv6)
1319 #endif
1320                 ipov->ih_len = save;
1321         }
1322 #endif /* TCPDEBUG */
1323
1324         /*
1325          * Fill in IP length and desired time to live and
1326          * send to IP level.  There should be a better way
1327          * to handle ttl and tos; we could keep them in
1328          * the template, but need a way to checksum without them.
1329          */
1330         /*
1331          * m->m_pkthdr.len should have been set before cksum calcuration,
1332          * because in6_cksum() need it.
1333          */
1334 #ifdef INET6
1335         if (isipv6) {
1336                 struct route_in6 ro;
1337
1338                 bzero(&ro, sizeof(ro));
1339                 /*
1340                  * we separately set hoplimit for every segment, since the
1341                  * user might want to change the value via setsockopt.
1342                  * Also, desired default hop limit might be changed via
1343                  * Neighbor Discovery.
1344                  */
1345                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1346
1347                 /*
1348                  * Set the packet size here for the benefit of DTrace probes.
1349                  * ip6_output() will set it properly; it's supposed to include
1350                  * the option header lengths as well.
1351                  */
1352                 ip6->ip6_plen = htons(m->m_pkthdr.len - sizeof(*ip6));
1353
1354                 if (V_path_mtu_discovery && tp->t_maxopd > V_tcp_minmss)
1355                         tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_PMTUD;
1356                 else
1357                         tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_PMTUD;
1358
1359                 if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT)
1360                         TCP_PROBE5(connect__request, NULL, tp, ip6, tp, th);
1361
1362                 TCP_PROBE5(send, NULL, tp, ip6, tp, th);
1363
1364                 /* TODO: IPv6 IP6TOS_ECT bit on */
1365                 error = ip6_output(m, tp->t_inpcb->in6p_outputopts, &ro,
1366                     ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ?  IP_ROUTETOIF : 0),
1367                     NULL, NULL, tp->t_inpcb);
1368
1369                 if (error == EMSGSIZE && ro.ro_rt != NULL)
1370                         mtu = ro.ro_rt->rt_mtu;
1371                 RO_RTFREE(&ro);
1372         }
1373 #endif /* INET6 */
1374 #if defined(INET) && defined(INET6)
1375         else
1376 #endif
1377 #ifdef INET
1378     {
1379         struct route ro;
1380
1381         bzero(&ro, sizeof(ro));
1382         ip->ip_len = htons(m->m_pkthdr.len);
1383 #ifdef INET6
1384         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6PROTO)
1385                 ip->ip_ttl = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1386 #endif /* INET6 */
1387         /*
1388          * If we do path MTU discovery, then we set DF on every packet.
1389          * This might not be the best thing to do according to RFC3390
1390          * Section 2. However the tcp hostcache migitates the problem
1391          * so it affects only the first tcp connection with a host.
1392          *
1393          * NB: Don't set DF on small MTU/MSS to have a safe fallback.
1394          */
1395         if (V_path_mtu_discovery && tp->t_maxopd > V_tcp_minmss) {
1396                 ip->ip_off |= htons(IP_DF);
1397                 tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_PMTUD;
1398         } else {
1399                 tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_PMTUD;
1400         }
1401
1402         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT)
1403                 TCP_PROBE5(connect__request, NULL, tp, ip, tp, th);
1404
1405         TCP_PROBE5(send, NULL, tp, ip, tp, th);
1406
1407         error = ip_output(m, tp->t_inpcb->inp_options, &ro,
1408             ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ? IP_ROUTETOIF : 0), 0,
1409             tp->t_inpcb);
1410
1411         if (error == EMSGSIZE && ro.ro_rt != NULL)
1412                 mtu = ro.ro_rt->rt_mtu;
1413         RO_RTFREE(&ro);
1414     }
1415 #endif /* INET */
1416
1417 out:
1418         /*
1419          * In transmit state, time the transmission and arrange for
1420          * the retransmit.  In persist state, just set snd_max.
1421          */
1422         if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1423             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1424                 tcp_seq startseq = tp->snd_nxt;
1425
1426                 /*
1427                  * Advance snd_nxt over sequence space of this segment.
1428                  */
1429                 if (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) {
1430                         if (flags & TH_SYN)
1431                                 tp->snd_nxt++;
1432                         if (flags & TH_FIN) {
1433                                 tp->snd_nxt++;
1434                                 tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1435                         }
1436                 }
1437                 if (sack_rxmit)
1438                         goto timer;
1439                 tp->snd_nxt += len;
1440                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_max)) {
1441                         tp->snd_max = tp->snd_nxt;
1442                         /*
1443                          * Time this transmission if not a retransmission and
1444                          * not currently timing anything.
1445                          */
1446                         if (tp->t_rtttime == 0) {
1447                                 tp->t_rtttime = ticks;
1448                                 tp->t_rtseq = startseq;
1449                                 TCPSTAT_INC(tcps_segstimed);
1450                         }
1451                 }
1452
1453                 /*
1454                  * Set retransmit timer if not currently set,
1455                  * and not doing a pure ack or a keep-alive probe.
1456                  * Initial value for retransmit timer is smoothed
1457                  * round-trip time + 2 * round-trip time variance.
1458                  * Initialize shift counter which is used for backoff
1459                  * of retransmit time.
1460                  */
1461 timer:
1462                 if (!tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1463                     ((sack_rxmit && tp->snd_nxt != tp->snd_max) ||
1464                      (tp->snd_nxt != tp->snd_una))) {
1465                         if (tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1466                                 tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
1467                                 tp->t_rxtshift = 0;
1468                         }
1469                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
1470                 } else if (len == 0 && so->so_snd.sb_cc &&
1471                     !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1472                     !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1473                         /*
1474                          * Avoid a situation where we do not set persist timer
1475                          * after a zero window condition. For example:
1476                          * 1) A -> B: packet with enough data to fill the window
1477                          * 2) B -> A: ACK for #1 + new data (0 window
1478                          *    advertisement)
1479                          * 3) A -> B: ACK for #2, 0 len packet
1480                          *
1481                          * In this case, A will not activate the persist timer,
1482                          * because it chose to send a packet. Unless tcp_output
1483                          * is called for some other reason (delayed ack timer,
1484                          * another input packet from B, socket syscall), A will
1485                          * not send zero window probes.
1486                          *
1487                          * So, if you send a 0-length packet, but there is data
1488                          * in the socket buffer, and neither the rexmt or
1489                          * persist timer is already set, then activate the
1490                          * persist timer.
1491                          */
1492                         tp->t_rxtshift = 0;
1493                         tcp_setpersist(tp);
1494                 }
1495         } else {
1496                 /*
1497                  * Persist case, update snd_max but since we are in
1498                  * persist mode (no window) we do not update snd_nxt.
1499                  */
1500                 int xlen = len;
1501                 if (flags & TH_SYN)
1502                         ++xlen;
1503                 if (flags & TH_FIN) {
1504                         ++xlen;
1505                         tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1506                 }
1507                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt + xlen, tp->snd_max))
1508                         tp->snd_max = tp->snd_nxt + len;
1509         }
1510
1511         if (error) {
1512
1513                 /*
1514                  * We know that the packet was lost, so back out the
1515                  * sequence number advance, if any.
1516                  *
1517                  * If the error is EPERM the packet got blocked by the
1518                  * local firewall.  Normally we should terminate the
1519                  * connection but the blocking may have been spurious
1520                  * due to a firewall reconfiguration cycle.  So we treat
1521                  * it like a packet loss and let the retransmit timer and
1522                  * timeouts do their work over time.
1523                  * XXX: It is a POLA question whether calling tcp_drop right
1524                  * away would be the really correct behavior instead.
1525                  */
1526                 if (((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1527                     !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) &&
1528                     ((flags & TH_SYN) == 0) &&
1529                     (error != EPERM)) {
1530                         if (sack_rxmit) {
1531                                 p->rxmit -= len;
1532                                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit -= len;
1533                                 KASSERT(tp->sackhint.sack_bytes_rexmit >= 0,
1534                                     ("sackhint bytes rtx >= 0"));
1535                         } else
1536                                 tp->snd_nxt -= len;
1537                 }
1538                 SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);     /* Check gotos. */
1539                 switch (error) {
1540                 case EPERM:
1541                         tp->t_softerror = error;
1542                         return (error);
1543                 case ENOBUFS:
1544                         TCP_XMIT_TIMER_ASSERT(tp, len, flags);
1545                         tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1546                         return (0);
1547                 case EMSGSIZE:
1548                         /*
1549                          * For some reason the interface we used initially
1550                          * to send segments changed to another or lowered
1551                          * its MTU.
1552                          * If TSO was active we either got an interface
1553                          * without TSO capabilits or TSO was turned off.
1554                          * If we obtained mtu from ip_output() then update
1555                          * it and try again.
1556                          */
1557                         if (tso)
1558                                 tp->t_flags &= ~TF_TSO;
1559                         if (mtu != 0) {
1560                                 tcp_mss_update(tp, -1, mtu, NULL, NULL);
1561                                 goto again;
1562                         }
1563                         return (error);
1564                 case EHOSTDOWN:
1565                 case EHOSTUNREACH:
1566                 case ENETDOWN:
1567                 case ENETUNREACH:
1568                         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
1569                                 tp->t_softerror = error;
1570                                 return (0);
1571                         }
1572                         /* FALLTHROUGH */
1573                 default:
1574                         return (error);
1575                 }
1576         }
1577         TCPSTAT_INC(tcps_sndtotal);
1578
1579         /*
1580          * Data sent (as far as we can tell).
1581          * If this advertises a larger window than any other segment,
1582          * then remember the size of the advertised window.
1583          * Any pending ACK has now been sent.
1584          */
1585         if (recwin >= 0 && SEQ_GT(tp->rcv_nxt + recwin, tp->rcv_adv))
1586                 tp->rcv_adv = tp->rcv_nxt + recwin;
1587         tp->last_ack_sent = tp->rcv_nxt;
1588         tp->t_flags &= ~(TF_ACKNOW | TF_DELACK);
1589         if (tcp_timer_active(tp, TT_DELACK))
1590                 tcp_timer_activate(tp, TT_DELACK, 0);
1591 #if 0
1592         /*
1593          * This completely breaks TCP if newreno is turned on.  What happens
1594          * is that if delayed-acks are turned on on the receiver, this code
1595          * on the transmitter effectively destroys the TCP window, forcing
1596          * it to four packets (1.5Kx4 = 6K window).
1597          */
1598         if (sendalot && --maxburst)
1599                 goto again;
1600 #endif
1601         if (sendalot)
1602                 goto again;
1603         return (0);
1604 }
1605
1606 void
1607 tcp_setpersist(struct tcpcb *tp)
1608 {
1609         int t = ((tp->t_srtt >> 2) + tp->t_rttvar) >> 1;
1610         int tt;
1611
1612         tp->t_flags &= ~TF_PREVVALID;
1613         if (tcp_timer_active(tp, TT_REXMT))
1614                 panic("tcp_setpersist: retransmit pending");
1615         /*
1616          * Start/restart persistance timer.
1617          */
1618         TCPT_RANGESET(tt, t * tcp_backoff[tp->t_rxtshift],
1619                       tcp_persmin, tcp_persmax);
1620         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, tt);
1621         if (tp->t_rxtshift < TCP_MAXRXTSHIFT)
1622                 tp->t_rxtshift++;
1623 }
1624
1625 /*
1626  * Insert TCP options according to the supplied parameters to the place
1627  * optp in a consistent way.  Can handle unaligned destinations.
1628  *
1629  * The order of the option processing is crucial for optimal packing and
1630  * alignment for the scarce option space.
1631  *
1632  * The optimal order for a SYN/SYN-ACK segment is:
1633  *   MSS (4) + NOP (1) + Window scale (3) + SACK permitted (2) +
1634  *   Timestamp (10) + Signature (18) = 38 bytes out of a maximum of 40.
1635  *
1636  * The SACK options should be last.  SACK blocks consume 8*n+2 bytes.
1637  * So a full size SACK blocks option is 34 bytes (with 4 SACK blocks).
1638  * At minimum we need 10 bytes (to generate 1 SACK block).  If both
1639  * TCP Timestamps (12 bytes) and TCP Signatures (18 bytes) are present,
1640  * we only have 10 bytes for SACK options (40 - (12 + 18)).
1641  */
1642 int
1643 tcp_addoptions(struct tcpopt *to, u_char *optp)
1644 {
1645         u_int mask, optlen = 0;
1646
1647         for (mask = 1; mask < TOF_MAXOPT; mask <<= 1) {
1648                 if ((to->to_flags & mask) != mask)
1649                         continue;
1650                 if (optlen == TCP_MAXOLEN)
1651                         break;
1652                 switch (to->to_flags & mask) {
1653                 case TOF_MSS:
1654                         while (optlen % 4) {
1655                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1656                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1657                         }
1658                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_MAXSEG)
1659                                 continue;
1660                         optlen += TCPOLEN_MAXSEG;
1661                         *optp++ = TCPOPT_MAXSEG;
1662                         *optp++ = TCPOLEN_MAXSEG;
1663                         to->to_mss = htons(to->to_mss);
1664                         bcopy((u_char *)&to->to_mss, optp, sizeof(to->to_mss));
1665                         optp += sizeof(to->to_mss);
1666                         break;
1667                 case TOF_SCALE:
1668                         while (!optlen || optlen % 2 != 1) {
1669                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1670                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1671                         }
1672                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_WINDOW)
1673                                 continue;
1674                         optlen += TCPOLEN_WINDOW;
1675                         *optp++ = TCPOPT_WINDOW;
1676                         *optp++ = TCPOLEN_WINDOW;
1677                         *optp++ = to->to_wscale;
1678                         break;
1679                 case TOF_SACKPERM:
1680                         while (optlen % 2) {
1681                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1682                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1683                         }
1684                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACK_PERMITTED)
1685                                 continue;
1686                         optlen += TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1687                         *optp++ = TCPOPT_SACK_PERMITTED;
1688                         *optp++ = TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1689                         break;
1690                 case TOF_TS:
1691                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1692                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1693                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1694                         }
1695                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_TIMESTAMP)
1696                                 continue;
1697                         optlen += TCPOLEN_TIMESTAMP;
1698                         *optp++ = TCPOPT_TIMESTAMP;
1699                         *optp++ = TCPOLEN_TIMESTAMP;
1700                         to->to_tsval = htonl(to->to_tsval);
1701                         to->to_tsecr = htonl(to->to_tsecr);
1702                         bcopy((u_char *)&to->to_tsval, optp, sizeof(to->to_tsval));
1703                         optp += sizeof(to->to_tsval);
1704                         bcopy((u_char *)&to->to_tsecr, optp, sizeof(to->to_tsecr));
1705                         optp += sizeof(to->to_tsecr);
1706                         break;
1707 #ifdef TCP_SIGNATURE
1708                 case TOF_SIGNATURE:
1709                         {
1710                         int siglen = TCPOLEN_SIGNATURE - 2;
1711
1712                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1713                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1714                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1715                         }
1716                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SIGNATURE)
1717                                 continue;
1718                         optlen += TCPOLEN_SIGNATURE;
1719                         *optp++ = TCPOPT_SIGNATURE;
1720                         *optp++ = TCPOLEN_SIGNATURE;
1721                         to->to_signature = optp;
1722                         while (siglen--)
1723                                  *optp++ = 0;
1724                         break;
1725                         }
1726 #endif
1727                 case TOF_SACK:
1728                         {
1729                         int sackblks = 0;
1730                         struct sackblk *sack = (struct sackblk *)to->to_sacks;
1731                         tcp_seq sack_seq;
1732
1733                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1734                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1735                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1736                         }
1737                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACKHDR + TCPOLEN_SACK)
1738                                 continue;
1739                         optlen += TCPOLEN_SACKHDR;
1740                         *optp++ = TCPOPT_SACK;
1741                         sackblks = min(to->to_nsacks,
1742                                         (TCP_MAXOLEN - optlen) / TCPOLEN_SACK);
1743                         *optp++ = TCPOLEN_SACKHDR + sackblks * TCPOLEN_SACK;
1744                         while (sackblks--) {
1745                                 sack_seq = htonl(sack->start);
1746                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1747                                 optp += sizeof(sack_seq);
1748                                 sack_seq = htonl(sack->end);
1749                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1750                                 optp += sizeof(sack_seq);
1751                                 optlen += TCPOLEN_SACK;
1752                                 sack++;
1753                         }
1754                         TCPSTAT_INC(tcps_sack_send_blocks);
1755                         break;
1756                         }
1757 #ifdef TCP_RFC7413
1758                 case TOF_FASTOPEN:
1759                         {
1760                         int total_len;
1761
1762                         /* XXX is there any point to aligning this option? */
1763                         total_len = TCPOLEN_FAST_OPEN_EMPTY + to->to_tfo_len;
1764                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < total_len)
1765                                 continue;
1766                         *optp++ = TCPOPT_FAST_OPEN;
1767                         *optp++ = total_len;
1768                         if (to->to_tfo_len > 0) {
1769                                 bcopy(to->to_tfo_cookie, optp, to->to_tfo_len);
1770                                 optp += to->to_tfo_len;
1771                         }
1772                         optlen += total_len;
1773                         break;
1774                         }
1775 #endif
1776                 default:
1777                         panic("%s: unknown TCP option type", __func__);
1778                         break;
1779                 }
1780         }
1781
1782         /* Terminate and pad TCP options to a 4 byte boundary. */
1783         if (optlen % 4) {
1784                 optlen += TCPOLEN_EOL;
1785                 *optp++ = TCPOPT_EOL;
1786         }
1787         /*
1788          * According to RFC 793 (STD0007):
1789          *   "The content of the header beyond the End-of-Option option
1790          *    must be header padding (i.e., zero)."
1791          *   and later: "The padding is composed of zeros."
1792          */
1793         while (optlen % 4) {
1794                 optlen += TCPOLEN_PAD;
1795                 *optp++ = TCPOPT_PAD;
1796         }
1797
1798         KASSERT(optlen <= TCP_MAXOLEN, ("%s: TCP options too long", __func__));
1799         return (optlen);
1800 }