sys/netinet/tcp_output.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993, 1995
   5  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  16  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  17  *    without specific prior written permission.
  18  *
  19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  20  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  21  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  22  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  23  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  24  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  25  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  26  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  27  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  28  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  29  * SUCH DAMAGE.
  30  *
  31  *      @(#)tcp_output.c        8.4 (Berkeley) 5/24/95
  32  */
  33
  34 #include <sys/cdefs.h>
  35 __FBSDID("$FreeBSD$");
  36
  37 #include "opt_inet.h"
  38 #include "opt_inet6.h"
  39 #include "opt_ipsec.h"
  40 #include "opt_tcpdebug.h"
  41
  42 #include <sys/param.h>
  43 #include <sys/systm.h>
  44 #include <sys/domain.h>
  45 #ifdef TCP_HHOOK
  46 #include <sys/hhook.h>
  47 #endif
  48 #include <sys/kernel.h>
  49 #include <sys/lock.h>
  50 #include <sys/mbuf.h>
  51 #include <sys/mutex.h>
  52 #include <sys/protosw.h>
  53 #include <sys/sdt.h>
  54 #include <sys/socket.h>
  55 #include <sys/socketvar.h>
  56 #include <sys/sysctl.h>
  57
  58 #include <net/if.h>
  59 #include <net/route.h>
  60 #include <net/vnet.h>
  61
  62 #include <netinet/in.h>
  63 #include <netinet/in_kdtrace.h>
  64 #include <netinet/in_systm.h>
  65 #include <netinet/ip.h>
  66 #include <netinet/in_pcb.h>
  67 #include <netinet/ip_var.h>
  68 #include <netinet/ip_options.h>
  69 #ifdef INET6
  70 #include <netinet6/in6_pcb.h>
  71 #include <netinet/ip6.h>
  72 #include <netinet6/ip6_var.h>
  73 #endif
  74 #include <netinet/tcp.h>
  75 #define TCPOUTFLAGS
  76 #include <netinet/tcp_fsm.h>
  77 #include <netinet/tcp_log_buf.h>
  78 #include <netinet/tcp_seq.h>
  79 #include <netinet/tcp_timer.h>
  80 #include <netinet/tcp_var.h>
  81 #include <netinet/tcpip.h>
  82 #include <netinet/cc/cc.h>
  83 #include <netinet/tcp_fastopen.h>
  84 #ifdef TCPPCAP
  85 #include <netinet/tcp_pcap.h>
  86 #endif
  87 #ifdef TCPDEBUG
  88 #include <netinet/tcp_debug.h>
  89 #endif
  90 #ifdef TCP_OFFLOAD
  91 #include <netinet/tcp_offload.h>
  92 #endif
  93
  94 #include <netipsec/ipsec_support.h>
  95
  96 #include <machine/in_cksum.h>
  97
  98 #include <security/mac/mac_framework.h>
  99
 100 VNET_DEFINE(int, path_mtu_discovery) = 1;
 101 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, path_mtu_discovery, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 102         &VNET_NAME(path_mtu_discovery), 1,
 103         "Enable Path MTU Discovery");
 104
 105 VNET_DEFINE(int, tcp_do_tso) = 1;
 106 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tso, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 107         &VNET_NAME(tcp_do_tso), 0,
 108         "Enable TCP Segmentation Offload");
 109
 110 VNET_DEFINE(int, tcp_sendspace) = 1024*32;
 111 #define V_tcp_sendspace VNET(tcp_sendspace)
 112 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_SENDSPACE, sendspace, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 113         &VNET_NAME(tcp_sendspace), 0, "Initial send socket buffer size");
 114
 115 VNET_DEFINE(int, tcp_do_autosndbuf) = 1;
 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 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_inc, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 122         &VNET_NAME(tcp_autosndbuf_inc), 0,
 123         "Incrementor step size of automatic send buffer");
 124
 125 VNET_DEFINE(int, tcp_autosndbuf_max) = 2*1024*1024;
 126 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_max, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 127         &VNET_NAME(tcp_autosndbuf_max), 0,
 128         "Max size of automatic send buffer");
 129
 130 VNET_DEFINE(int, tcp_sendbuf_auto_lowat) = 0;
 131 #define V_tcp_sendbuf_auto_lowat        VNET(tcp_sendbuf_auto_lowat)
 132 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_auto_lowat, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 133         &VNET_NAME(tcp_sendbuf_auto_lowat), 0,
 134         "Modify threshold for auto send buffer growth to account for SO_SNDLOWAT");
 135
 136 /*
 137  * Make sure that either retransmit or persist timer is set for SYN, FIN and
 138  * non-ACK.
 139  */
 140 #define TCP_XMIT_TIMER_ASSERT(tp, len, th_flags)                        \
 141         KASSERT(((len) == 0 && ((th_flags) & (TH_SYN | TH_FIN)) == 0) ||\
 142             tcp_timer_active((tp), TT_REXMT) ||                         \
 143             tcp_timer_active((tp), TT_PERSIST),                         \
 144             ("neither rexmt nor persist timer is set"))
 145
 146 static void inline      cc_after_idle(struct tcpcb *tp);
 147
 148 #ifdef TCP_HHOOK
 149 /*
 150  * Wrapper for the TCP established output helper hook.
 151  */
 152 void
 153 hhook_run_tcp_est_out(struct tcpcb *tp, struct tcphdr *th,
 154     struct tcpopt *to, uint32_t len, int tso)
 155 {
 156         struct tcp_hhook_data hhook_data;
 157
 158         if (V_tcp_hhh[HHOOK_TCP_EST_OUT]->hhh_nhooks > 0) {
 159                 hhook_data.tp = tp;
 160                 hhook_data.th = th;
 161                 hhook_data.to = to;
 162                 hhook_data.len = len;
 163                 hhook_data.tso = tso;
 164
 165                 hhook_run_hooks(V_tcp_hhh[HHOOK_TCP_EST_OUT], &hhook_data,
 166                     tp->osd);
 167         }
 168 }
 169 #endif
 170
 171 /*
 172  * CC wrapper hook functions
 173  */
 174 static void inline
 175 cc_after_idle(struct tcpcb *tp)
 176 {
 177         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 178
 179         if (CC_ALGO(tp)->after_idle != NULL)
 180                 CC_ALGO(tp)->after_idle(tp->ccv);
 181 }
 182
 183 /*
 184  * Tcp output routine: figure out what should be sent and send it.
 185  */
 186 int
 187 tcp_output(struct tcpcb *tp)
 188 {
 189         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
 190         int32_t len;
 191         uint32_t recwin, sendwin;
 192         int off, flags, error = 0;      /* Keep compiler happy */
 193         u_int if_hw_tsomaxsegcount = 0;
 194         u_int if_hw_tsomaxsegsize;
 195         struct mbuf *m;
 196         struct ip *ip = NULL;
 197 #ifdef TCPDEBUG
 198         struct ipovly *ipov = NULL;
 199 #endif
 200         struct tcphdr *th;
 201         u_char opt[TCP_MAXOLEN];
 202         unsigned ipoptlen, optlen, hdrlen;
 203 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
 204         unsigned ipsec_optlen = 0;
 205 #endif
 206         int idle, sendalot, curticks;
 207         int sack_rxmit, sack_bytes_rxmt;
 208         struct sackhole *p;
 209         int tso, mtu;
 210         struct tcpopt to;
 211         unsigned int wanted_cookie = 0;
 212         unsigned int dont_sendalot = 0;
 213 #if 0
 214         int maxburst = TCP_MAXBURST;
 215 #endif
 216 #ifdef INET6
 217         struct ip6_hdr *ip6 = NULL;
 218         int isipv6;
 219
 220         isipv6 = (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 221 #endif
 222
 223         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 224
 225 #ifdef TCP_OFFLOAD
 226         if (tp->t_flags & TF_TOE)
 227                 return (tcp_offload_output(tp));
 228 #endif
 229
 230         /*
 231          * For TFO connections in SYN_RECEIVED, only allow the initial
 232          * SYN|ACK and those sent by the retransmit timer.
 233          */
 234         if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 235             (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED) &&
 236             SEQ_GT(tp->snd_max, tp->snd_una) &&    /* initial SYN|ACK sent */
 237             (tp->snd_nxt != tp->snd_una))         /* not a retransmit */
 238                 return (0);
 239
 240         /*
 241          * Determine length of data that should be transmitted,
 242          * and flags that will be used.
 243          * If there is some data or critical controls (SYN, RST)
 244          * to send, then transmit; otherwise, investigate further.
 245          */
 246         idle = (tp->t_flags & TF_LASTIDLE) || (tp->snd_max == tp->snd_una);
 247         if (idle && ticks - tp->t_rcvtime >= tp->t_rxtcur)
 248                 cc_after_idle(tp);
 249         tp->t_flags &= ~TF_LASTIDLE;
 250         if (idle) {
 251                 if (tp->t_flags & TF_MORETOCOME) {
 252                         tp->t_flags |= TF_LASTIDLE;
 253                         idle = 0;
 254                 }
 255         }
 256 again:
 257         /*
 258          * If we've recently taken a timeout, snd_max will be greater than
 259          * snd_nxt.  There may be SACK information that allows us to avoid
 260          * resending already delivered data.  Adjust snd_nxt accordingly.
 261          */
 262         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 263             SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))
 264                 tcp_sack_adjust(tp);
 265         sendalot = 0;
 266         tso = 0;
 267         mtu = 0;
 268         off = tp->snd_nxt - tp->snd_una;
 269         sendwin = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd);
 270
 271         flags = tcp_outflags[tp->t_state];
 272         /*
 273          * Send any SACK-generated retransmissions.  If we're explicitly trying
 274          * to send out new data (when sendalot is 1), bypass this function.
 275          * If we retransmit in fast recovery mode, decrement snd_cwnd, since
 276          * we're replacing a (future) new transmission with a retransmission
 277          * now, and we previously incremented snd_cwnd in tcp_input().
 278          */
 279         /*
 280          * Still in sack recovery , reset rxmit flag to zero.
 281          */
 282         sack_rxmit = 0;
 283         sack_bytes_rxmt = 0;
 284         len = 0;
 285         p = NULL;
 286         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) && IN_FASTRECOVERY(tp->t_flags) &&
 287             (p = tcp_sack_output(tp, &sack_bytes_rxmt))) {
 288                 uint32_t cwin;
 289
 290                 cwin =
 291                     imax(min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd) - sack_bytes_rxmt, 0);
 292                 /* Do not retransmit SACK segments beyond snd_recover */
 293                 if (SEQ_GT(p->end, tp->snd_recover)) {
 294                         /*
 295                          * (At least) part of sack hole extends beyond
 296                          * snd_recover. Check to see if we can rexmit data
 297                          * for this hole.
 298                          */
 299                         if (SEQ_GEQ(p->rxmit, tp->snd_recover)) {
 300                                 /*
 301                                  * Can't rexmit any more data for this hole.
 302                                  * That data will be rexmitted in the next
 303                                  * sack recovery episode, when snd_recover
 304                                  * moves past p->rxmit.
 305                                  */
 306                                 p = NULL;
 307                                 goto after_sack_rexmit;
 308                         } else
 309                                 /* Can rexmit part of the current hole */
 310                                 len = ((int32_t)ulmin(cwin,
 311                                                    tp->snd_recover - p->rxmit));
 312                 } else
 313                         len = ((int32_t)ulmin(cwin, p->end - p->rxmit));
 314                 off = p->rxmit - tp->snd_una;
 315                 KASSERT(off >= 0,("%s: sack block to the left of una : %d",
 316                     __func__, off));
 317                 if (len > 0) {
 318                         sack_rxmit = 1;
 319                         sendalot = 1;
 320                         TCPSTAT_INC(tcps_sack_rexmits);
 321                         TCPSTAT_ADD(tcps_sack_rexmit_bytes,
 322                             min(len, tp->t_maxseg));
 323                 }
 324         }
 325 after_sack_rexmit:
 326         /*
 327          * Get standard flags, and add SYN or FIN if requested by 'hidden'
 328          * state flags.
 329          */
 330         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 331                 flags |= TH_FIN;
 332         if (tp->t_flags & TF_NEEDSYN)
 333                 flags |= TH_SYN;
 334
 335         SOCKBUF_LOCK(&so->so_snd);
 336         /*
 337          * If in persist timeout with window of 0, send 1 byte.
 338          * Otherwise, if window is small but nonzero
 339          * and timer expired, we will send what we can
 340          * and go to transmit state.
 341          */
 342         if (tp->t_flags & TF_FORCEDATA) {
 343                 if (sendwin == 0) {
 344                         /*
 345                          * If we still have some data to send, then
 346                          * clear the FIN bit.  Usually this would
 347                          * happen below when it realizes that we
 348                          * aren't sending all the data.  However,
 349                          * if we have exactly 1 byte of unsent data,
 350                          * then it won't clear the FIN bit below,
 351                          * and if we are in persist state, we wind
 352                          * up sending the packet without recording
 353                          * that we sent the FIN bit.
 354                          *
 355                          * We can't just blindly clear the FIN bit,
 356                          * because if we don't have any more data
 357                          * to send then the probe will be the FIN
 358                          * itself.
 359                          */
 360                         if (off < sbused(&so->so_snd))
 361                                 flags &= ~TH_FIN;
 362                         sendwin = 1;
 363                 } else {
 364                         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
 365                         tp->t_rxtshift = 0;
 366                 }
 367         }
 368
 369         /*
 370          * If snd_nxt == snd_max and we have transmitted a FIN, the
 371          * offset will be > 0 even if so_snd.sb_cc is 0, resulting in
 372          * a negative length.  This can also occur when TCP opens up
 373          * its congestion window while receiving additional duplicate
 374          * acks after fast-retransmit because TCP will reset snd_nxt
 375          * to snd_max after the fast-retransmit.
 376          *
 377          * In the normal retransmit-FIN-only case, however, snd_nxt will
 378          * be set to snd_una, the offset will be 0, and the length may
 379          * wind up 0.
 380          *
 381          * If sack_rxmit is true we are retransmitting from the scoreboard
 382          * in which case len is already set.
 383          */
 384         if (sack_rxmit == 0) {
 385                 if (sack_bytes_rxmt == 0)
 386                         len = ((int32_t)min(sbavail(&so->so_snd), sendwin) -
 387                             off);
 388                 else {
 389                         int32_t cwin;
 390
 391                         /*
 392                          * We are inside of a SACK recovery episode and are
 393                          * sending new data, having retransmitted all the
 394                          * data possible in the scoreboard.
 395                          */
 396                         len = ((int32_t)min(sbavail(&so->so_snd), tp->snd_wnd) -
 397                             off);
 398                         /*
 399                          * Don't remove this (len > 0) check !
 400                          * We explicitly check for len > 0 here (although it
 401                          * isn't really necessary), to work around a gcc
 402                          * optimization issue - to force gcc to compute
 403                          * len above. Without this check, the computation
 404                          * of len is bungled by the optimizer.
 405                          */
 406                         if (len > 0) {
 407                                 cwin = tp->snd_cwnd -
 408                                         (tp->snd_nxt - tp->sack_newdata) -
 409                                         sack_bytes_rxmt;
 410                                 if (cwin < 0)
 411                                         cwin = 0;
 412                                 len = imin(len, cwin);
 413                         }
 414                 }
 415         }
 416
 417         /*
 418          * Lop off SYN bit if it has already been sent.  However, if this
 419          * is SYN-SENT state and if segment contains data and if we don't
 420          * know that foreign host supports TAO, suppress sending segment.
 421          */
 422         if ((flags & TH_SYN) && SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_una)) {
 423                 if (tp->t_state != TCPS_SYN_RECEIVED)
 424                         flags &= ~TH_SYN;
 425                 /*
 426                  * When sending additional segments following a TFO SYN|ACK,
 427                  * do not include the SYN bit.
 428                  */
 429                 if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 430                     (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED))
 431                         flags &= ~TH_SYN;
 432                 off--, len++;
 433         }
 434
 435         /*
 436          * Be careful not to send data and/or FIN on SYN segments.
 437          * This measure is needed to prevent interoperability problems
 438          * with not fully conformant TCP implementations.
 439          */
 440         if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NOOPT)) {
 441                 len = 0;
 442                 flags &= ~TH_FIN;
 443         }
 444
 445         /*
 446          * On TFO sockets, ensure no data is sent in the following cases:
 447          *
 448          *  - When retransmitting SYN|ACK on a passively-created socket
 449          *
 450          *  - When retransmitting SYN on an actively created socket
 451          *
 452          *  - When sending a zero-length cookie (cookie request) on an
 453          *    actively created socket
 454          *
 455          *  - When the socket is in the CLOSED state (RST is being sent)
 456          */
 457         if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 458             (((flags & TH_SYN) && (tp->t_rxtshift > 0)) ||
 459              ((tp->t_state == TCPS_SYN_SENT) &&
 460               (tp->t_tfo_client_cookie_len == 0)) ||
 461              (flags & TH_RST)))
 462                 len = 0;
 463         if (len <= 0) {
 464                 /*
 465                  * If FIN has been sent but not acked,
 466                  * but we haven't been called to retransmit,
 467                  * len will be < 0.  Otherwise, window shrank
 468                  * after we sent into it.  If window shrank to 0,
 469                  * cancel pending retransmit, pull snd_nxt back
 470                  * to (closed) window, and set the persist timer
 471                  * if it isn't already going.  If the window didn't
 472                  * close completely, just wait for an ACK.
 473                  *
 474                  * We also do a general check here to ensure that
 475                  * we will set the persist timer when we have data
 476                  * to send, but a 0-byte window. This makes sure
 477                  * the persist timer is set even if the packet
 478                  * hits one of the "goto send" lines below.
 479                  */
 480                 len = 0;
 481                 if ((sendwin == 0) && (TCPS_HAVEESTABLISHED(tp->t_state)) &&
 482                         (off < (int) sbavail(&so->so_snd))) {
 483                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, 0);
 484                         tp->t_rxtshift = 0;
 485                         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
 486                         if (!tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
 487                                 tcp_setpersist(tp);
 488                 }
 489         }
 490
 491         /* len will be >= 0 after this point. */
 492         KASSERT(len >= 0, ("[%s:%d]: len < 0", __func__, __LINE__));
 493
 494         tcp_sndbuf_autoscale(tp, so, sendwin);
 495
 496         /*
 497          * Decide if we can use TCP Segmentation Offloading (if supported by
 498          * hardware).
 499          *
 500          * TSO may only be used if we are in a pure bulk sending state.  The
 501          * presence of TCP-MD5, SACK retransmits, SACK advertizements and
 502          * IP options prevent using TSO.  With TSO the TCP header is the same
 503          * (except for the sequence number) for all generated packets.  This
 504          * makes it impossible to transmit any options which vary per generated
 505          * segment or packet.
 506          *
 507          * IPv4 handling has a clear separation of ip options and ip header
 508          * flags while IPv6 combines both in in6p_outputopts. ip6_optlen() does
 509          * the right thing below to provide length of just ip options and thus
 510          * checking for ipoptlen is enough to decide if ip options are present.
 511          */
 512 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
 513         /*
 514          * Pre-calculate here as we save another lookup into the darknesses
 515          * of IPsec that way and can actually decide if TSO is ok.
 516          */
 517 #ifdef INET6
 518         if (isipv6 && IPSEC_ENABLED(ipv6))
 519                 ipsec_optlen = IPSEC_HDRSIZE(ipv6, tp->t_inpcb);
 520 #ifdef INET
 521         else
 522 #endif
 523 #endif /* INET6 */
 524 #ifdef INET
 525         if (IPSEC_ENABLED(ipv4))
 526                 ipsec_optlen = IPSEC_HDRSIZE(ipv4, tp->t_inpcb);
 527 #endif /* INET */
 528 #endif /* IPSEC */
 529 #ifdef INET6
 530         if (isipv6)
 531                 ipoptlen = ip6_optlen(tp->t_inpcb);
 532         else
 533 #endif
 534         if (tp->t_inpcb->inp_options)
 535                 ipoptlen = tp->t_inpcb->inp_options->m_len -
 536                                 offsetof(struct ipoption, ipopt_list);
 537         else
 538                 ipoptlen = 0;
 539 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
 540         ipoptlen += ipsec_optlen;
 541 #endif
 542
 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             ipoptlen == 0 && !(flags & TH_SYN))
 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 = lmin(lmax(sbspace(&so->so_rcv), 0),
 559             (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale);
 560
 561         /*
 562          * Sender silly window avoidance.   We transmit under the following
 563          * conditions when len is non-zero:
 564          *
 565          *      - We have a full segment (or more with TSO)
 566          *      - This is the last buffer in a write()/send() and we are
 567          *        either idle or running NODELAY
 568          *      - we've timed out (e.g. persist timer)
 569          *      - we have more then 1/2 the maximum send window's worth of
 570          *        data (receiver may be limited the window size)
 571          *      - we need to retransmit
 572          */
 573         if (len) {
 574                 if (len >= tp->t_maxseg)
 575                         goto send;
 576                 /*
 577                  * NOTE! on localhost connections an 'ack' from the remote
 578                  * end may occur synchronously with the output and cause
 579                  * us to flush a buffer queued with moretocome.  XXX
 580                  *
 581                  * note: the len + off check is almost certainly unnecessary.
 582                  */
 583                 if (!(tp->t_flags & TF_MORETOCOME) &&   /* normal case */
 584                     (idle || (tp->t_flags & TF_NODELAY)) &&
 585                     (uint32_t)len + (uint32_t)off >= sbavail(&so->so_snd) &&
 586                     (tp->t_flags & TF_NOPUSH) == 0) {
 587                         goto send;
 588                 }
 589                 if (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)         /* typ. timeout case */
 590                         goto send;
 591                 if (len >= tp->max_sndwnd / 2 && tp->max_sndwnd > 0)
 592                         goto send;
 593                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))   /* retransmit case */
 594                         goto send;
 595                 if (sack_rxmit)
 596                         goto send;
 597         }
 598
 599         /*
 600          * Sending of standalone window updates.
 601          *
 602          * Window updates are important when we close our window due to a
 603          * full socket buffer and are opening it again after the application
 604          * reads data from it.  Once the window has opened again and the
 605          * remote end starts to send again the ACK clock takes over and
 606          * provides the most current window information.
 607          *
 608          * We must avoid the silly window syndrome whereas every read
 609          * from the receive buffer, no matter how small, causes a window
 610          * update to be sent.  We also should avoid sending a flurry of
 611          * window updates when the socket buffer had queued a lot of data
 612          * and the application is doing small reads.
 613          *
 614          * Prevent a flurry of pointless window updates by only sending
 615          * an update when we can increase the advertized window by more
 616          * than 1/4th of the socket buffer capacity.  When the buffer is
 617          * getting full or is very small be more aggressive and send an
 618          * update whenever we can increase by two mss sized segments.
 619          * In all other situations the ACK's to new incoming data will
 620          * carry further window increases.
 621          *
 622          * Don't send an independent window update if a delayed
 623          * ACK is pending (it will get piggy-backed on it) or the
 624          * remote side already has done a half-close and won't send
 625          * more data.  Skip this if the connection is in T/TCP
 626          * half-open state.
 627          */
 628         if (recwin > 0 && !(tp->t_flags & TF_NEEDSYN) &&
 629             !(tp->t_flags & TF_DELACK) &&
 630             !TCPS_HAVERCVDFIN(tp->t_state)) {
 631                 /*
 632                  * "adv" is the amount we could increase the window,
 633                  * taking into account that we are limited by
 634                  * TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale.
 635                  */
 636                 int32_t adv;
 637                 int oldwin;
 638
 639                 adv = recwin;
 640                 if (SEQ_GT(tp->rcv_adv, tp->rcv_nxt)) {
 641                         oldwin = (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
 642                         adv -= oldwin;
 643                 } else
 644                         oldwin = 0;
 645
 646                 /*
 647                  * If the new window size ends up being the same as or less
 648                  * than the old size when it is scaled, then don't force
 649                  * a window update.
 650                  */
 651                 if (oldwin >> tp->rcv_scale >= (adv + oldwin) >> tp->rcv_scale)
 652                         goto dontupdate;
 653
 654                 if (adv >= (int32_t)(2 * tp->t_maxseg) &&
 655                     (adv >= (int32_t)(so->so_rcv.sb_hiwat / 4) ||
 656                      recwin <= (so->so_rcv.sb_hiwat / 8) ||
 657                      so->so_rcv.sb_hiwat <= 8 * tp->t_maxseg))
 658                         goto send;
 659                 if (2 * adv >= (int32_t)so->so_rcv.sb_hiwat)
 660                         goto send;
 661         }
 662 dontupdate:
 663
 664         /*
 665          * Send if we owe the peer an ACK, RST, SYN, or urgent data.  ACKNOW
 666          * is also a catch-all for the retransmit timer timeout case.
 667          */
 668         if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 669                 goto send;
 670         if ((flags & TH_RST) ||
 671             ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NEEDSYN) == 0))
 672                 goto send;
 673         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
 674                 goto send;
 675         /*
 676          * If our state indicates that FIN should be sent
 677          * and we have not yet done so, then we need to send.
 678          */
 679         if (flags & TH_FIN &&
 680             ((tp->t_flags & TF_SENTFIN) == 0 || tp->snd_nxt == tp->snd_una))
 681                 goto send;
 682         /*
 683          * In SACK, it is possible for tcp_output to fail to send a segment
 684          * after the retransmission timer has been turned off.  Make sure
 685          * that the retransmission timer is set.
 686          */
 687         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 688             SEQ_GT(tp->snd_max, tp->snd_una) &&
 689             !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 690             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 691                 tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
 692                 goto just_return;
 693         }
 694         /*
 695          * TCP window updates are not reliable, rather a polling protocol
 696          * using ``persist'' packets is used to insure receipt of window
 697          * updates.  The three ``states'' for the output side are:
 698          *      idle                    not doing retransmits or persists
 699          *      persisting              to move a small or zero window
 700          *      (re)transmitting        and thereby not persisting
 701          *
 702          * tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)
 703          *      is true when we are in persist state.
 704          * (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)
 705          *      is set when we are called to send a persist packet.
 706          * tcp_timer_active(tp, TT_REXMT)
 707          *      is set when we are retransmitting
 708          * The output side is idle when both timers are zero.
 709          *
 710          * If send window is too small, there is data to transmit, and no
 711          * retransmit or persist is pending, then go to persist state.
 712          * If nothing happens soon, send when timer expires:
 713          * if window is nonzero, transmit what we can,
 714          * otherwise force out a byte.
 715          */
 716         if (sbavail(&so->so_snd) && !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 717             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 718                 tp->t_rxtshift = 0;
 719                 tcp_setpersist(tp);
 720         }
 721
 722         /*
 723          * No reason to send a segment, just return.
 724          */
 725 just_return:
 726         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 727         return (0);
 728
 729 send:
 730         SOCKBUF_LOCK_ASSERT(&so->so_snd);
 731         if (len > 0) {
 732                 if (len >= tp->t_maxseg)
 733                         tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_MAXSEGSNT;
 734                 else
 735                         tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_MAXSEGSNT;
 736         }
 737         /*
 738          * Before ESTABLISHED, force sending of initial options
 739          * unless TCP set not to do any options.
 740          * NOTE: we assume that the IP/TCP header plus TCP options
 741          * always fit in a single mbuf, leaving room for a maximum
 742          * link header, i.e.
 743          *      max_linkhdr + sizeof (struct tcpiphdr) + optlen <= MCLBYTES
 744          */
 745         optlen = 0;
 746 #ifdef INET6
 747         if (isipv6)
 748                 hdrlen = sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct tcphdr);
 749         else
 750 #endif
 751                 hdrlen = sizeof (struct tcpiphdr);
 752
 753         /*
 754          * Compute options for segment.
 755          * We only have to care about SYN and established connection
 756          * segments.  Options for SYN-ACK segments are handled in TCP
 757          * syncache.
 758          */
 759         to.to_flags = 0;
 760         if ((tp->t_flags & TF_NOOPT) == 0) {
 761                 /* Maximum segment size. */
 762                 if (flags & TH_SYN) {
 763                         tp->snd_nxt = tp->iss;
 764                         to.to_mss = tcp_mssopt(&tp->t_inpcb->inp_inc);
 765                         to.to_flags |= TOF_MSS;
 766
 767                         /*
 768                          * On SYN or SYN|ACK transmits on TFO connections,
 769                          * only include the TFO option if it is not a
 770                          * retransmit, as the presence of the TFO option may
 771                          * have caused the original SYN or SYN|ACK to have
 772                          * been dropped by a middlebox.
 773                          */
 774                         if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 775                             (tp->t_rxtshift == 0)) {
 776                                 if (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED) {
 777                                         to.to_tfo_len = TCP_FASTOPEN_COOKIE_LEN;
 778                                         to.to_tfo_cookie =
 779                                             (u_int8_t *)&tp->t_tfo_cookie.server;
 780                                         to.to_flags |= TOF_FASTOPEN;
 781                                         wanted_cookie = 1;
 782                                 } else if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT) {
 783                                         to.to_tfo_len =
 784                                             tp->t_tfo_client_cookie_len;
 785                                         to.to_tfo_cookie =
 786                                             tp->t_tfo_cookie.client;
 787                                         to.to_flags |= TOF_FASTOPEN;
 788                                         wanted_cookie = 1;
 789                                         /*
 790                                          * If we wind up having more data to
 791                                          * send with the SYN than can fit in
 792                                          * one segment, don't send any more
 793                                          * until the SYN|ACK comes back from
 794                                          * the other end.
 795                                          */
 796                                         dont_sendalot = 1;
 797                                 }
 798                         }
 799                 }
 800                 /* Window scaling. */
 801                 if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_SCALE)) {
 802                         to.to_wscale = tp->request_r_scale;
 803                         to.to_flags |= TOF_SCALE;
 804                 }
 805                 /* Timestamps. */
 806                 if ((tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) ||
 807                     ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_TSTMP))) {
 808                         curticks = tcp_ts_getticks();
 809                         to.to_tsval = curticks + tp->ts_offset;
 810                         to.to_tsecr = tp->ts_recent;
 811                         to.to_flags |= TOF_TS;
 812                         if (tp->t_rxtshift == 1)
 813                                 tp->t_badrxtwin = curticks;
 814                 }
 815
 816                 /* Set receive buffer autosizing timestamp. */
 817                 if (tp->rfbuf_ts == 0 &&
 818                     (so->so_rcv.sb_flags & SB_AUTOSIZE))
 819                         tp->rfbuf_ts = tcp_ts_getticks();
 820
 821                 /* Selective ACK's. */
 822                 if (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) {
 823                         if (flags & TH_SYN)
 824                                 to.to_flags |= TOF_SACKPERM;
 825                         else if (TCPS_HAVEESTABLISHED(tp->t_state) &&
 826                             (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 827                             tp->rcv_numsacks > 0) {
 828                                 to.to_flags |= TOF_SACK;
 829                                 to.to_nsacks = tp->rcv_numsacks;
 830                                 to.to_sacks = (u_char *)tp->sackblks;
 831                         }
 832                 }
 833 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
 834                 /* TCP-MD5 (RFC2385). */
 835                 /*
 836                  * Check that TCP_MD5SIG is enabled in tcpcb to
 837                  * account the size needed to set this TCP option.
 838                  */
 839                 if (tp->t_flags & TF_SIGNATURE)
 840                         to.to_flags |= TOF_SIGNATURE;
 841 #endif /* TCP_SIGNATURE */
 842
 843                 /* Processing the options. */
 844                 hdrlen += optlen = tcp_addoptions(&to, opt);
 845                 /*
 846                  * If we wanted a TFO option to be added, but it was unable
 847                  * to fit, ensure no data is sent.
 848                  */
 849                 if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) && wanted_cookie &&
 850                     !(to.to_flags & TOF_FASTOPEN))
 851                         len = 0;
 852         }
 853
 854         /*
 855          * Adjust data length if insertion of options will
 856          * bump the packet length beyond the t_maxseg length.
 857          * Clear the FIN bit because we cut off the tail of
 858          * the segment.
 859          */
 860         if (len + optlen + ipoptlen > tp->t_maxseg) {
 861                 flags &= ~TH_FIN;
 862
 863                 if (tso) {
 864                         u_int if_hw_tsomax;
 865                         u_int moff;
 866                         int max_len;
 867
 868                         /* extract TSO information */
 869                         if_hw_tsomax = tp->t_tsomax;
 870                         if_hw_tsomaxsegcount = tp->t_tsomaxsegcount;
 871                         if_hw_tsomaxsegsize = tp->t_tsomaxsegsize;
 872
 873                         /*
 874                          * Limit a TSO burst to prevent it from
 875                          * overflowing or exceeding the maximum length
 876                          * allowed by the network interface:
 877                          */
 878                         KASSERT(ipoptlen == 0,
 879                             ("%s: TSO can't do IP options", __func__));
 880
 881                         /*
 882                          * Check if we should limit by maximum payload
 883                          * length:
 884                          */
 885                         if (if_hw_tsomax != 0) {
 886                                 /* compute maximum TSO length */
 887                                 max_len = (if_hw_tsomax - hdrlen -
 888                                     max_linkhdr);
 889                                 if (max_len <= 0) {
 890                                         len = 0;
 891                                 } else if (len > max_len) {
 892                                         sendalot = 1;
 893                                         len = max_len;
 894                                 }
 895                         }
 896                         /*
 897                          * Prevent the last segment from being
 898                          * fractional unless the send sockbuf can be
 899                          * emptied:
 900                          */
 901                         max_len = (tp->t_maxseg - optlen);
 902                         if (((uint32_t)off + (uint32_t)len) <
 903                             sbavail(&so->so_snd)) {
 904                                 moff = len % max_len;
 905                                 if (moff != 0) {
 906                                         len -= moff;
 907                                         sendalot = 1;
 908                                 }
 909                         }
 910
 911                         /*
 912                          * In case there are too many small fragments
 913                          * don't use TSO:
 914                          */
 915                         if (len <= max_len) {
 916                                 len = max_len;
 917                                 sendalot = 1;
 918                                 tso = 0;
 919                         }
 920
 921                         /*
 922                          * Send the FIN in a separate segment
 923                          * after the bulk sending is done.
 924                          * We don't trust the TSO implementations
 925                          * to clear the FIN flag on all but the
 926                          * last segment.
 927                          */
 928                         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 929                                 sendalot = 1;
 930                 } else {
 931                         len = tp->t_maxseg - optlen - ipoptlen;
 932                         sendalot = 1;
 933                         if (dont_sendalot)
 934                                 sendalot = 0;
 935                 }
 936         } else
 937                 tso = 0;
 938
 939         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen <= IP_MAXPACKET,
 940             ("%s: len > IP_MAXPACKET", __func__));
 941
 942 /*#ifdef DIAGNOSTIC*/
 943 #ifdef INET6
 944         if (max_linkhdr + hdrlen > MCLBYTES)
 945 #else
 946         if (max_linkhdr + hdrlen > MHLEN)
 947 #endif
 948                 panic("tcphdr too big");
 949 /*#endif*/
 950
 951         /*
 952          * This KASSERT is here to catch edge cases at a well defined place.
 953          * Before, those had triggered (random) panic conditions further down.
 954          */
 955         KASSERT(len >= 0, ("[%s:%d]: len < 0", __func__, __LINE__));
 956
 957         /*
 958          * Grab a header mbuf, attaching a copy of data to
 959          * be transmitted, and initialize the header from
 960          * the template for sends on this connection.
 961          */
 962         if (len) {
 963                 struct mbuf *mb;
 964                 struct sockbuf *msb;
 965                 u_int moff;
 966
 967                 if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)
 968                         TCPSTAT_INC(tcps_sndprobe);
 969                 else if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max) || sack_rxmit) {
 970                         tp->t_sndrexmitpack++;
 971                         TCPSTAT_INC(tcps_sndrexmitpack);
 972                         TCPSTAT_ADD(tcps_sndrexmitbyte, len);
 973                 } else {
 974                         TCPSTAT_INC(tcps_sndpack);
 975                         TCPSTAT_ADD(tcps_sndbyte, len);
 976                 }
 977 #ifdef INET6
 978                 if (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr)
 979                         m = m_getcl(M_NOWAIT, MT_DATA, M_PKTHDR);
 980                 else
 981 #endif
 982                         m = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_DATA);
 983
 984                 if (m == NULL) {
 985                         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 986                         error = ENOBUFS;
 987                         sack_rxmit = 0;
 988                         goto out;
 989                 }
 990
 991                 m->m_data += max_linkhdr;
 992                 m->m_len = hdrlen;
 993
 994                 /*
 995                  * Start the m_copy functions from the closest mbuf
 996                  * to the offset in the socket buffer chain.
 997                  */
 998                 mb = sbsndptr_noadv(&so->so_snd, off, &moff);
 999                 if (len <= MHLEN - hdrlen - max_linkhdr) {
1000                         m_copydata(mb, moff, len,
1001                             mtod(m, caddr_t) + hdrlen);
1002                         if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))
1003                                 sbsndptr_adv(&so->so_snd, mb, len);
1004                         m->m_len += len;
1005                 } else {
1006                         if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))
1007                                 msb = NULL;
1008                         else
1009                                 msb = &so->so_snd;
1010                         m->m_next = tcp_m_copym(mb, moff,
1011                             &len, if_hw_tsomaxsegcount,
1012                             if_hw_tsomaxsegsize, msb);
1013                         if (len <= (tp->t_maxseg - optlen)) {
1014                                 /*
1015                                  * Must have ran out of mbufs for the copy
1016                                  * shorten it to no longer need tso. Lets
1017                                  * not put on sendalot since we are low on
1018                                  * mbufs.
1019                                  */
1020                                 tso = 0;
1021                         }
1022                         if (m->m_next == NULL) {
1023                                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1024                                 (void) m_free(m);
1025                                 error = ENOBUFS;
1026                                 sack_rxmit = 0;
1027                                 goto out;
1028                         }
1029                 }
1030
1031                 /*
1032                  * If we're sending everything we've got, set PUSH.
1033                  * (This will keep happy those implementations which only
1034                  * give data to the user when a buffer fills or
1035                  * a PUSH comes in.)
1036                  */
1037                 if (((uint32_t)off + (uint32_t)len == sbused(&so->so_snd)) &&
1038                     !(flags & TH_SYN))
1039                         flags |= TH_PUSH;
1040                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1041         } else {
1042                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1043                 if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
1044                         TCPSTAT_INC(tcps_sndacks);
1045                 else if (flags & (TH_SYN|TH_FIN|TH_RST))
1046                         TCPSTAT_INC(tcps_sndctrl);
1047                 else if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
1048                         TCPSTAT_INC(tcps_sndurg);
1049                 else
1050                         TCPSTAT_INC(tcps_sndwinup);
1051
1052                 m = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_DATA);
1053                 if (m == NULL) {
1054                         error = ENOBUFS;
1055                         sack_rxmit = 0;
1056                         goto out;
1057                 }
1058 #ifdef INET6
1059                 if (isipv6 && (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr) &&
1060                     MHLEN >= hdrlen) {
1061                         M_ALIGN(m, hdrlen);
1062                 } else
1063 #endif
1064                 m->m_data += max_linkhdr;
1065                 m->m_len = hdrlen;
1066         }
1067         SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);
1068         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *)0;
1069 #ifdef MAC
1070         mac_inpcb_create_mbuf(tp->t_inpcb, m);
1071 #endif
1072 #ifdef INET6
1073         if (isipv6) {
1074                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1075                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1076                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip6, th);
1077         } else
1078 #endif /* INET6 */
1079         {
1080                 ip = mtod(m, struct ip *);
1081 #ifdef TCPDEBUG
1082                 ipov = (struct ipovly *)ip;
1083 #endif
1084                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1085                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip, th);
1086         }
1087
1088         /*
1089          * Fill in fields, remembering maximum advertised
1090          * window for use in delaying messages about window sizes.
1091          * If resending a FIN, be sure not to use a new sequence number.
1092          */
1093         if (flags & TH_FIN && tp->t_flags & TF_SENTFIN &&
1094             tp->snd_nxt == tp->snd_max)
1095                 tp->snd_nxt--;
1096         /*
1097          * If we are starting a connection, send ECN setup
1098          * SYN packet. If we are on a retransmit, we may
1099          * resend those bits a number of times as per
1100          * RFC 3168.
1101          */
1102         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT && V_tcp_do_ecn == 1) {
1103                 if (tp->t_rxtshift >= 1) {
1104                         if (tp->t_rxtshift <= V_tcp_ecn_maxretries)
1105                                 flags |= TH_ECE|TH_CWR;
1106                 } else
1107                         flags |= TH_ECE|TH_CWR;
1108         }
1109
1110         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1111             (tp->t_flags & TF_ECN_PERMIT)) {
1112                 /*
1113                  * If the peer has ECN, mark data packets with
1114                  * ECN capable transmission (ECT).
1115                  * Ignore pure ack packets, retransmissions and window probes.
1116                  */
1117                 if (len > 0 && SEQ_GEQ(tp->snd_nxt, tp->snd_max) &&
1118                     !((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)) {
1119 #ifdef INET6
1120                         if (isipv6)
1121                                 ip6->ip6_flow |= htonl(IPTOS_ECN_ECT0 << 20);
1122                         else
1123 #endif
1124                                 ip->ip_tos |= IPTOS_ECN_ECT0;
1125                         TCPSTAT_INC(tcps_ecn_ect0);
1126                 }
1127
1128                 /*
1129                  * Reply with proper ECN notifications.
1130                  */
1131                 if (tp->t_flags & TF_ECN_SND_CWR) {
1132                         flags |= TH_CWR;
1133                         tp->t_flags &= ~TF_ECN_SND_CWR;
1134                 }
1135                 if (tp->t_flags & TF_ECN_SND_ECE)
1136                         flags |= TH_ECE;
1137         }
1138
1139         /*
1140          * If we are doing retransmissions, then snd_nxt will
1141          * not reflect the first unsent octet.  For ACK only
1142          * packets, we do not want the sequence number of the
1143          * retransmitted packet, we want the sequence number
1144          * of the next unsent octet.  So, if there is no data
1145          * (and no SYN or FIN), use snd_max instead of snd_nxt
1146          * when filling in ti_seq.  But if we are in persist
1147          * state, snd_max might reflect one byte beyond the
1148          * right edge of the window, so use snd_nxt in that
1149          * case, since we know we aren't doing a retransmission.
1150          * (retransmit and persist are mutually exclusive...)
1151          */
1152         if (sack_rxmit == 0) {
1153                 if (len || (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) ||
1154                     tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
1155                         th->th_seq = htonl(tp->snd_nxt);
1156                 else
1157                         th->th_seq = htonl(tp->snd_max);
1158         } else {
1159                 th->th_seq = htonl(p->rxmit);
1160                 p->rxmit += len;
1161                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit += len;
1162         }
1163         th->th_ack = htonl(tp->rcv_nxt);
1164         if (optlen) {
1165                 bcopy(opt, th + 1, optlen);
1166                 th->th_off = (sizeof (struct tcphdr) + optlen) >> 2;
1167         }
1168         th->th_flags = flags;
1169         /*
1170          * Calculate receive window.  Don't shrink window,
1171          * but avoid silly window syndrome.
1172          */
1173         if (recwin < (so->so_rcv.sb_hiwat / 4) &&
1174             recwin < tp->t_maxseg)
1175                 recwin = 0;
1176         if (SEQ_GT(tp->rcv_adv, tp->rcv_nxt) &&
1177             recwin < (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt))
1178                 recwin = (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
1179
1180         /*
1181          * According to RFC1323 the window field in a SYN (i.e., a <SYN>
1182          * or <SYN,ACK>) segment itself is never scaled.  The <SYN,ACK>
1183          * case is handled in syncache.
1184          */
1185         if (flags & TH_SYN)
1186                 th->th_win = htons((u_short)
1187                                 (min(sbspace(&so->so_rcv), TCP_MAXWIN)));
1188         else
1189                 th->th_win = htons((u_short)(recwin >> tp->rcv_scale));
1190
1191         /*
1192          * Adjust the RXWIN0SENT flag - indicate that we have advertised
1193          * a 0 window.  This may cause the remote transmitter to stall.  This
1194          * flag tells soreceive() to disable delayed acknowledgements when
1195          * draining the buffer.  This can occur if the receiver is attempting
1196          * to read more data than can be buffered prior to transmitting on
1197          * the connection.
1198          */
1199         if (th->th_win == 0) {
1200                 tp->t_sndzerowin++;
1201                 tp->t_flags |= TF_RXWIN0SENT;
1202         } else
1203                 tp->t_flags &= ~TF_RXWIN0SENT;
1204         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_nxt)) {
1205                 th->th_urp = htons((u_short)(tp->snd_up - tp->snd_nxt));
1206                 th->th_flags |= TH_URG;
1207         } else
1208                 /*
1209                  * If no urgent pointer to send, then we pull
1210                  * the urgent pointer to the left edge of the send window
1211                  * so that it doesn't drift into the send window on sequence
1212                  * number wraparound.
1213                  */
1214                 tp->snd_up = tp->snd_una;               /* drag it along */
1215
1216         /*
1217          * Put TCP length in extended header, and then
1218          * checksum extended header and data.
1219          */
1220         m->m_pkthdr.len = hdrlen + len; /* in6_cksum() need this */
1221         m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
1222
1223 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
1224         if (to.to_flags & TOF_SIGNATURE) {
1225                 /*
1226                  * Calculate MD5 signature and put it into the place
1227                  * determined before.
1228                  * NOTE: since TCP options buffer doesn't point into
1229                  * mbuf's data, calculate offset and use it.
1230                  */
1231                 if (!TCPMD5_ENABLED() || (error = TCPMD5_OUTPUT(m, th,
1232                     (u_char *)(th + 1) + (to.to_signature - opt))) != 0) {
1233                         /*
1234                          * Do not send segment if the calculation of MD5
1235                          * digest has failed.
1236                          */
1237                         m_freem(m);
1238                         goto out;
1239                 }
1240         }
1241 #endif
1242 #ifdef INET6
1243         if (isipv6) {
1244                 /*
1245                  * There is no need to fill in ip6_plen right now.
1246                  * It will be filled later by ip6_output.
1247                  */
1248                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP_IPV6;
1249                 th->th_sum = in6_cksum_pseudo(ip6, sizeof(struct tcphdr) +
1250                     optlen + len, IPPROTO_TCP, 0);
1251         }
1252 #endif
1253 #if defined(INET6) && defined(INET)
1254         else
1255 #endif
1256 #ifdef INET
1257         {
1258                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
1259                 th->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
1260                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP + len + optlen));
1261
1262                 /* IP version must be set here for ipv4/ipv6 checking later */
1263                 KASSERT(ip->ip_v == IPVERSION,
1264                     ("%s: IP version incorrect: %d", __func__, ip->ip_v));
1265         }
1266 #endif
1267
1268         /*
1269          * Enable TSO and specify the size of the segments.
1270          * The TCP pseudo header checksum is always provided.
1271          */
1272         if (tso) {
1273                 KASSERT(len > tp->t_maxseg - optlen,
1274                     ("%s: len <= tso_segsz", __func__));
1275                 m->m_pkthdr.csum_flags |= CSUM_TSO;
1276                 m->m_pkthdr.tso_segsz = tp->t_maxseg - optlen;
1277         }
1278
1279 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
1280         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen - ipsec_optlen == m_length(m, NULL),
1281             ("%s: mbuf chain shorter than expected: %d + %u + %u - %u != %u",
1282             __func__, len, hdrlen, ipoptlen, ipsec_optlen, m_length(m, NULL)));
1283 #else
1284         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen == m_length(m, NULL),
1285             ("%s: mbuf chain shorter than expected: %d + %u + %u != %u",
1286             __func__, len, hdrlen, ipoptlen, m_length(m, NULL)));
1287 #endif
1288
1289 #ifdef TCP_HHOOK
1290         /* Run HHOOK_TCP_ESTABLISHED_OUT helper hooks. */
1291         hhook_run_tcp_est_out(tp, th, &to, len, tso);
1292 #endif
1293
1294 #ifdef TCPDEBUG
1295         /*
1296          * Trace.
1297          */
1298         if (so->so_options & SO_DEBUG) {
1299                 u_short save = 0;
1300 #ifdef INET6
1301                 if (!isipv6)
1302 #endif
1303                 {
1304                         save = ipov->ih_len;
1305                         ipov->ih_len = htons(m->m_pkthdr.len /* - hdrlen + (th->th_off << 2) */);
1306                 }
1307                 tcp_trace(TA_OUTPUT, tp->t_state, tp, mtod(m, void *), th, 0);
1308 #ifdef INET6
1309                 if (!isipv6)
1310 #endif
1311                 ipov->ih_len = save;
1312         }
1313 #endif /* TCPDEBUG */
1314         TCP_PROBE3(debug__output, tp, th, m);
1315
1316         /* We're getting ready to send; log now. */
1317         TCP_LOG_EVENT(tp, th, &so->so_rcv, &so->so_snd, TCP_LOG_OUT, ERRNO_UNK,
1318             len, NULL, false);
1319
1320         /*
1321          * Fill in IP length and desired time to live and
1322          * send to IP level.  There should be a better way
1323          * to handle ttl and tos; we could keep them in
1324          * the template, but need a way to checksum without them.
1325          */
1326         /*
1327          * m->m_pkthdr.len should have been set before checksum calculation,
1328          * because in6_cksum() need it.
1329          */
1330 #ifdef INET6
1331         if (isipv6) {
1332                 /*
1333                  * we separately set hoplimit for every segment, since the
1334                  * user might want to change the value via setsockopt.
1335                  * Also, desired default hop limit might be changed via
1336                  * Neighbor Discovery.
1337                  */
1338                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1339
1340                 /*
1341                  * Set the packet size here for the benefit of DTrace probes.
1342                  * ip6_output() will set it properly; it's supposed to include
1343                  * the option header lengths as well.
1344                  */
1345                 ip6->ip6_plen = htons(m->m_pkthdr.len - sizeof(*ip6));
1346
1347                 if (V_path_mtu_discovery && tp->t_maxseg > V_tcp_minmss)
1348                         tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_PMTUD;
1349                 else
1350                         tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_PMTUD;
1351
1352                 if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT)
1353                         TCP_PROBE5(connect__request, NULL, tp, ip6, tp, th);
1354
1355                 TCP_PROBE5(send, NULL, tp, ip6, tp, th);
1356
1357 #ifdef TCPPCAP
1358                 /* Save packet, if requested. */
1359                 tcp_pcap_add(th, m, &(tp->t_outpkts));
1360 #endif
1361
1362                 /* TODO: IPv6 IP6TOS_ECT bit on */
1363                 error = ip6_output(m, tp->t_inpcb->in6p_outputopts,
1364                     &tp->t_inpcb->inp_route6,
1365                     ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ?  IP_ROUTETOIF : 0),
1366                     NULL, NULL, tp->t_inpcb);
1367
1368                 if (error == EMSGSIZE && tp->t_inpcb->inp_route6.ro_rt != NULL)
1369                         mtu = tp->t_inpcb->inp_route6.ro_rt->rt_mtu;
1370         }
1371 #endif /* INET6 */
1372 #if defined(INET) && defined(INET6)
1373         else
1374 #endif
1375 #ifdef INET
1376     {
1377         ip->ip_len = htons(m->m_pkthdr.len);
1378 #ifdef INET6
1379         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6PROTO)
1380                 ip->ip_ttl = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1381 #endif /* INET6 */
1382         /*
1383          * If we do path MTU discovery, then we set DF on every packet.
1384          * This might not be the best thing to do according to RFC3390
1385          * Section 2. However the tcp hostcache migitates the problem
1386          * so it affects only the first tcp connection with a host.
1387          *
1388          * NB: Don't set DF on small MTU/MSS to have a safe fallback.
1389          */
1390         if (V_path_mtu_discovery && tp->t_maxseg > V_tcp_minmss) {
1391                 ip->ip_off |= htons(IP_DF);
1392                 tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_PMTUD;
1393         } else {
1394                 tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_PMTUD;
1395         }
1396
1397         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT)
1398                 TCP_PROBE5(connect__request, NULL, tp, ip, tp, th);
1399
1400         TCP_PROBE5(send, NULL, tp, ip, tp, th);
1401
1402 #ifdef TCPPCAP
1403         /* Save packet, if requested. */
1404         tcp_pcap_add(th, m, &(tp->t_outpkts));
1405 #endif
1406
1407         error = ip_output(m, tp->t_inpcb->inp_options, &tp->t_inpcb->inp_route,
1408             ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ? IP_ROUTETOIF : 0), 0,
1409             tp->t_inpcb);
1410
1411         if (error == EMSGSIZE && tp->t_inpcb->inp_route.ro_rt != NULL)
1412                 mtu = tp->t_inpcb->inp_route.ro_rt->rt_mtu;
1413     }
1414 #endif /* INET */
1415
1416 out:
1417         /*
1418          * In transmit state, time the transmission and arrange for
1419          * the retransmit.  In persist state, just set snd_max.
1420          */
1421         if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1422             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1423                 tcp_seq startseq = tp->snd_nxt;
1424
1425                 /*
1426                  * Advance snd_nxt over sequence space of this segment.
1427                  */
1428                 if (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) {
1429                         if (flags & TH_SYN)
1430                                 tp->snd_nxt++;
1431                         if (flags & TH_FIN) {
1432                                 tp->snd_nxt++;
1433                                 tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1434                         }
1435                 }
1436                 if (sack_rxmit)
1437                         goto timer;
1438                 tp->snd_nxt += len;
1439                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_max)) {
1440                         tp->snd_max = tp->snd_nxt;
1441                         /*
1442                          * Time this transmission if not a retransmission and
1443                          * not currently timing anything.
1444                          */
1445                         if (tp->t_rtttime == 0) {
1446                                 tp->t_rtttime = ticks;
1447                                 tp->t_rtseq = startseq;
1448                                 TCPSTAT_INC(tcps_segstimed);
1449                         }
1450                 }
1451
1452                 /*
1453                  * Set retransmit timer if not currently set,
1454                  * and not doing a pure ack or a keep-alive probe.
1455                  * Initial value for retransmit timer is smoothed
1456                  * round-trip time + 2 * round-trip time variance.
1457                  * Initialize shift counter which is used for backoff
1458                  * of retransmit time.
1459                  */
1460 timer:
1461                 if (!tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1462                     ((sack_rxmit && tp->snd_nxt != tp->snd_max) ||
1463                      (tp->snd_nxt != tp->snd_una))) {
1464                         if (tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1465                                 tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
1466                                 tp->t_rxtshift = 0;
1467                         }
1468                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
1469                 } else if (len == 0 && sbavail(&so->so_snd) &&
1470                     !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1471                     !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1472                         /*
1473                          * Avoid a situation where we do not set persist timer
1474                          * after a zero window condition. For example:
1475                          * 1) A -> B: packet with enough data to fill the window
1476                          * 2) B -> A: ACK for #1 + new data (0 window
1477                          *    advertisement)
1478                          * 3) A -> B: ACK for #2, 0 len packet
1479                          *
1480                          * In this case, A will not activate the persist timer,
1481                          * because it chose to send a packet. Unless tcp_output
1482                          * is called for some other reason (delayed ack timer,
1483                          * another input packet from B, socket syscall), A will
1484                          * not send zero window probes.
1485                          *
1486                          * So, if you send a 0-length packet, but there is data
1487                          * in the socket buffer, and neither the rexmt or
1488                          * persist timer is already set, then activate the
1489                          * persist timer.
1490                          */
1491                         tp->t_rxtshift = 0;
1492                         tcp_setpersist(tp);
1493                 }
1494         } else {
1495                 /*
1496                  * Persist case, update snd_max but since we are in
1497                  * persist mode (no window) we do not update snd_nxt.
1498                  */
1499                 int xlen = len;
1500                 if (flags & TH_SYN)
1501                         ++xlen;
1502                 if (flags & TH_FIN) {
1503                         ++xlen;
1504                         tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1505                 }
1506                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt + xlen, tp->snd_max))
1507                         tp->snd_max = tp->snd_nxt + xlen;
1508         }
1509
1510         if (error) {
1511                 /* Record the error. */
1512                 TCP_LOG_EVENT(tp, NULL, &so->so_rcv, &so->so_snd, TCP_LOG_OUT,
1513                     error, 0, NULL, false);
1514
1515                 /*
1516                  * We know that the packet was lost, so back out the
1517                  * sequence number advance, if any.
1518                  *
1519                  * If the error is EPERM the packet got blocked by the
1520                  * local firewall.  Normally we should terminate the
1521                  * connection but the blocking may have been spurious
1522                  * due to a firewall reconfiguration cycle.  So we treat
1523                  * it like a packet loss and let the retransmit timer and
1524                  * timeouts do their work over time.
1525                  * XXX: It is a POLA question whether calling tcp_drop right
1526                  * away would be the really correct behavior instead.
1527                  */
1528                 if (((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1529                     !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) &&
1530                     ((flags & TH_SYN) == 0) &&
1531                     (error != EPERM)) {
1532                         if (sack_rxmit) {
1533                                 p->rxmit -= len;
1534                                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit -= len;
1535                                 KASSERT(tp->sackhint.sack_bytes_rexmit >= 0,
1536                                     ("sackhint bytes rtx >= 0"));
1537                         } else
1538                                 tp->snd_nxt -= len;
1539                 }
1540                 SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);     /* Check gotos. */
1541                 switch (error) {
1542                 case EACCES:
1543                 case EPERM:
1544                         tp->t_softerror = error;
1545                         return (error);
1546                 case ENOBUFS:
1547                         TCP_XMIT_TIMER_ASSERT(tp, len, flags);
1548                         tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1549                         return (0);
1550                 case EMSGSIZE:
1551                         /*
1552                          * For some reason the interface we used initially
1553                          * to send segments changed to another or lowered
1554                          * its MTU.
1555                          * If TSO was active we either got an interface
1556                          * without TSO capabilits or TSO was turned off.
1557                          * If we obtained mtu from ip_output() then update
1558                          * it and try again.
1559                          */
1560                         if (tso)
1561                                 tp->t_flags &= ~TF_TSO;
1562                         if (mtu != 0) {
1563                                 tcp_mss_update(tp, -1, mtu, NULL, NULL);
1564                                 goto again;
1565                         }
1566                         return (error);
1567                 case EHOSTDOWN:
1568                 case EHOSTUNREACH:
1569                 case ENETDOWN:
1570                 case ENETUNREACH:
1571                         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
1572                                 tp->t_softerror = error;
1573                                 return (0);
1574                         }
1575                         /* FALLTHROUGH */
1576                 default:
1577                         return (error);
1578                 }
1579         }
1580         TCPSTAT_INC(tcps_sndtotal);
1581
1582         /*
1583          * Data sent (as far as we can tell).
1584          * If this advertises a larger window than any other segment,
1585          * then remember the size of the advertised window.
1586          * Any pending ACK has now been sent.
1587          */
1588         if (SEQ_GT(tp->rcv_nxt + recwin, tp->rcv_adv))
1589                 tp->rcv_adv = tp->rcv_nxt + recwin;
1590         tp->last_ack_sent = tp->rcv_nxt;
1591         tp->t_flags &= ~(TF_ACKNOW | TF_DELACK);
1592         if (tcp_timer_active(tp, TT_DELACK))
1593                 tcp_timer_activate(tp, TT_DELACK, 0);
1594 #if 0
1595         /*
1596          * This completely breaks TCP if newreno is turned on.  What happens
1597          * is that if delayed-acks are turned on on the receiver, this code
1598          * on the transmitter effectively destroys the TCP window, forcing
1599          * it to four packets (1.5Kx4 = 6K window).
1600          */
1601         if (sendalot && --maxburst)
1602                 goto again;
1603 #endif
1604         if (sendalot)
1605                 goto again;
1606         return (0);
1607 }
1608
1609 void
1610 tcp_setpersist(struct tcpcb *tp)
1611 {
1612         int t = ((tp->t_srtt >> 2) + tp->t_rttvar) >> 1;
1613         int tt;
1614
1615         tp->t_flags &= ~TF_PREVVALID;
1616         if (tcp_timer_active(tp, TT_REXMT))
1617                 panic("tcp_setpersist: retransmit pending");
1618         /*
1619          * Start/restart persistence timer.
1620          */
1621         TCPT_RANGESET(tt, t * tcp_backoff[tp->t_rxtshift],
1622                       tcp_persmin, tcp_persmax);
1623         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, tt);
1624         if (tp->t_rxtshift < TCP_MAXRXTSHIFT)
1625                 tp->t_rxtshift++;
1626 }
1627
1628 /*
1629  * Insert TCP options according to the supplied parameters to the place
1630  * optp in a consistent way.  Can handle unaligned destinations.
1631  *
1632  * The order of the option processing is crucial for optimal packing and
1633  * alignment for the scarce option space.
1634  *
1635  * The optimal order for a SYN/SYN-ACK segment is:
1636  *   MSS (4) + NOP (1) + Window scale (3) + SACK permitted (2) +
1637  *   Timestamp (10) + Signature (18) = 38 bytes out of a maximum of 40.
1638  *
1639  * The SACK options should be last.  SACK blocks consume 8*n+2 bytes.
1640  * So a full size SACK blocks option is 34 bytes (with 4 SACK blocks).
1641  * At minimum we need 10 bytes (to generate 1 SACK block).  If both
1642  * TCP Timestamps (12 bytes) and TCP Signatures (18 bytes) are present,
1643  * we only have 10 bytes for SACK options (40 - (12 + 18)).
1644  */
1645 int
1646 tcp_addoptions(struct tcpopt *to, u_char *optp)
1647 {
1648         u_int32_t mask, optlen = 0;
1649
1650         for (mask = 1; mask < TOF_MAXOPT; mask <<= 1) {
1651                 if ((to->to_flags & mask) != mask)
1652                         continue;
1653                 if (optlen == TCP_MAXOLEN)
1654                         break;
1655                 switch (to->to_flags & mask) {
1656                 case TOF_MSS:
1657                         while (optlen % 4) {
1658                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1659                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1660                         }
1661                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_MAXSEG)
1662                                 continue;
1663                         optlen += TCPOLEN_MAXSEG;
1664                         *optp++ = TCPOPT_MAXSEG;
1665                         *optp++ = TCPOLEN_MAXSEG;
1666                         to->to_mss = htons(to->to_mss);
1667                         bcopy((u_char *)&to->to_mss, optp, sizeof(to->to_mss));
1668                         optp += sizeof(to->to_mss);
1669                         break;
1670                 case TOF_SCALE:
1671                         while (!optlen || optlen % 2 != 1) {
1672                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1673                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1674                         }
1675                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_WINDOW)
1676                                 continue;
1677                         optlen += TCPOLEN_WINDOW;
1678                         *optp++ = TCPOPT_WINDOW;
1679                         *optp++ = TCPOLEN_WINDOW;
1680                         *optp++ = to->to_wscale;
1681                         break;
1682                 case TOF_SACKPERM:
1683                         while (optlen % 2) {
1684                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1685                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1686                         }
1687                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACK_PERMITTED)
1688                                 continue;
1689                         optlen += TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1690                         *optp++ = TCPOPT_SACK_PERMITTED;
1691                         *optp++ = TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1692                         break;
1693                 case TOF_TS:
1694                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1695                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1696                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1697                         }
1698                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_TIMESTAMP)
1699                                 continue;
1700                         optlen += TCPOLEN_TIMESTAMP;
1701                         *optp++ = TCPOPT_TIMESTAMP;
1702                         *optp++ = TCPOLEN_TIMESTAMP;
1703                         to->to_tsval = htonl(to->to_tsval);
1704                         to->to_tsecr = htonl(to->to_tsecr);
1705                         bcopy((u_char *)&to->to_tsval, optp, sizeof(to->to_tsval));
1706                         optp += sizeof(to->to_tsval);
1707                         bcopy((u_char *)&to->to_tsecr, optp, sizeof(to->to_tsecr));
1708                         optp += sizeof(to->to_tsecr);
1709                         break;
1710                 case TOF_SIGNATURE:
1711                         {
1712                         int siglen = TCPOLEN_SIGNATURE - 2;
1713
1714                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1715                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1716                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1717                         }
1718                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SIGNATURE) {
1719                                 to->to_flags &= ~TOF_SIGNATURE;
1720                                 continue;
1721                         }
1722                         optlen += TCPOLEN_SIGNATURE;
1723                         *optp++ = TCPOPT_SIGNATURE;
1724                         *optp++ = TCPOLEN_SIGNATURE;
1725                         to->to_signature = optp;
1726                         while (siglen--)
1727                                  *optp++ = 0;
1728                         break;
1729                         }
1730                 case TOF_SACK:
1731                         {
1732                         int sackblks = 0;
1733                         struct sackblk *sack = (struct sackblk *)to->to_sacks;
1734                         tcp_seq sack_seq;
1735
1736                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1737                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1738                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1739                         }
1740                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACKHDR + TCPOLEN_SACK)
1741                                 continue;
1742                         optlen += TCPOLEN_SACKHDR;
1743                         *optp++ = TCPOPT_SACK;
1744                         sackblks = min(to->to_nsacks,
1745                                         (TCP_MAXOLEN - optlen) / TCPOLEN_SACK);
1746                         *optp++ = TCPOLEN_SACKHDR + sackblks * TCPOLEN_SACK;
1747                         while (sackblks--) {
1748                                 sack_seq = htonl(sack->start);
1749                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1750                                 optp += sizeof(sack_seq);
1751                                 sack_seq = htonl(sack->end);
1752                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1753                                 optp += sizeof(sack_seq);
1754                                 optlen += TCPOLEN_SACK;
1755                                 sack++;
1756                         }
1757                         TCPSTAT_INC(tcps_sack_send_blocks);
1758                         break;
1759                         }
1760                 case TOF_FASTOPEN:
1761                         {
1762                         int total_len;
1763
1764                         /* XXX is there any point to aligning this option? */
1765                         total_len = TCPOLEN_FAST_OPEN_EMPTY + to->to_tfo_len;
1766                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < total_len) {
1767                                 to->to_flags &= ~TOF_FASTOPEN;
1768                                 continue;
1769                         }
1770                         *optp++ = TCPOPT_FAST_OPEN;
1771                         *optp++ = total_len;
1772                         if (to->to_tfo_len > 0) {
1773                                 bcopy(to->to_tfo_cookie, optp, to->to_tfo_len);
1774                                 optp += to->to_tfo_len;
1775                         }
1776                         optlen += total_len;
1777                         break;
1778                         }
1779                 default:
1780                         panic("%s: unknown TCP option type", __func__);
1781                         break;
1782                 }
1783         }
1784
1785         /* Terminate and pad TCP options to a 4 byte boundary. */
1786         if (optlen % 4) {
1787                 optlen += TCPOLEN_EOL;
1788                 *optp++ = TCPOPT_EOL;
1789         }
1790         /*
1791          * According to RFC 793 (STD0007):
1792          *   "The content of the header beyond the End-of-Option option
1793          *    must be header padding (i.e., zero)."
1794          *   and later: "The padding is composed of zeros."
1795          */
1796         while (optlen % 4) {
1797                 optlen += TCPOLEN_PAD;
1798                 *optp++ = TCPOPT_PAD;
1799         }
1800
1801         KASSERT(optlen <= TCP_MAXOLEN, ("%s: TCP options too long", __func__));
1802         return (optlen);
1803 }
1804
1805 /*
1806  * This is a copy of m_copym(), taking the TSO segment size/limit
1807  * constraints into account, and advancing the sndptr as it goes.
1808  */
1809 struct mbuf *
1810 tcp_m_copym(struct mbuf *m, int32_t off0, int32_t *plen,
1811     int32_t seglimit, int32_t segsize, struct sockbuf *sb)
1812 {
1813         struct mbuf *n, **np;
1814         struct mbuf *top;
1815         int32_t off = off0;
1816         int32_t len = *plen;
1817         int32_t fragsize;
1818         int32_t len_cp = 0;
1819         int32_t *pkthdrlen;
1820         uint32_t mlen, frags;
1821         bool copyhdr;
1822
1823
1824         KASSERT(off >= 0, ("tcp_m_copym, negative off %d", off));
1825         KASSERT(len >= 0, ("tcp_m_copym, negative len %d", len));
1826         if (off == 0 && m->m_flags & M_PKTHDR)
1827                 copyhdr = true;
1828         else
1829                 copyhdr = false;
1830         while (off > 0) {
1831                 KASSERT(m != NULL, ("tcp_m_copym, offset > size of mbuf chain"));
1832                 if (off < m->m_len)
1833                         break;
1834                 off -= m->m_len;
1835                 if ((sb) && (m == sb->sb_sndptr)) {
1836                         sb->sb_sndptroff += m->m_len;
1837                         sb->sb_sndptr = m->m_next;
1838                 }
1839                 m = m->m_next;
1840         }
1841         np = &top;
1842         top = NULL;
1843         pkthdrlen = NULL;
1844         while (len > 0) {
1845                 if (m == NULL) {
1846                         KASSERT(len == M_COPYALL,
1847                             ("tcp_m_copym, length > size of mbuf chain"));
1848                         *plen = len_cp;
1849                         if (pkthdrlen != NULL)
1850                                 *pkthdrlen = len_cp;
1851                         break;
1852                 }
1853                 mlen = min(len, m->m_len - off);
1854                 if (seglimit) {
1855                         /*
1856                          * For M_NOMAP mbufs, add 3 segments
1857                          * + 1 in case we are crossing page boundaries
1858                          * + 2 in case the TLS hdr/trailer are used
1859                          * It is cheaper to just add the segments
1860                          * than it is to take the cache miss to look
1861                          * at the mbuf ext_pgs state in detail.
1862                          */
1863                         if (m->m_flags & M_NOMAP) {
1864                                 fragsize = min(segsize, PAGE_SIZE);
1865                                 frags = 3;
1866                         } else {
1867                                 fragsize = segsize;
1868                                 frags = 0;
1869                         }
1870
1871                         /* Break if we really can't fit anymore. */
1872                         if ((frags + 1) >= seglimit) {
1873                                 *plen = len_cp;
1874                                 if (pkthdrlen != NULL)
1875                                         *pkthdrlen = len_cp;
1876                                 break;
1877                         }
1878
1879                         /*
1880                          * Reduce size if you can't copy the whole
1881                          * mbuf. If we can't copy the whole mbuf, also
1882                          * adjust len so the loop will end after this
1883                          * mbuf.
1884                          */
1885                         if ((frags + howmany(mlen, fragsize)) >= seglimit) {
1886                                 mlen = (seglimit - frags - 1) * fragsize;
1887                                 len = mlen;
1888                                 *plen = len_cp + len;
1889                                 if (pkthdrlen != NULL)
1890                                         *pkthdrlen = *plen;
1891                         }
1892                         frags += howmany(mlen, fragsize);
1893                         if (frags == 0)
1894                                 frags++;
1895                         seglimit -= frags;
1896                         KASSERT(seglimit > 0,
1897                             ("%s: seglimit went too low", __func__));
1898                 }
1899                 if (copyhdr)
1900                         n = m_gethdr(M_NOWAIT, m->m_type);
1901                 else
1902                         n = m_get(M_NOWAIT, m->m_type);
1903                 *np = n;
1904                 if (n == NULL)
1905                         goto nospace;
1906                 if (copyhdr) {
1907                         if (!m_dup_pkthdr(n, m, M_NOWAIT))
1908                                 goto nospace;
1909                         if (len == M_COPYALL)
1910                                 n->m_pkthdr.len -= off0;
1911                         else
1912                                 n->m_pkthdr.len = len;
1913                         pkthdrlen = &n->m_pkthdr.len;
1914                         copyhdr = false;
1915                 }
1916                 n->m_len = mlen;
1917                 len_cp += n->m_len;
1918                 if (m->m_flags & M_EXT) {
1919                         n->m_data = m->m_data + off;
1920                         mb_dupcl(n, m);
1921                 } else
1922                         bcopy(mtod(m, caddr_t)+off, mtod(n, caddr_t),
1923                             (u_int)n->m_len);
1924
1925                 if (sb && (sb->sb_sndptr == m) &&
1926                     ((n->m_len + off) >= m->m_len) && m->m_next) {
1927                         sb->sb_sndptroff += m->m_len;
1928                         sb->sb_sndptr = m->m_next;
1929                 }
1930                 off = 0;
1931                 if (len != M_COPYALL) {
1932                         len -= n->m_len;
1933                 }
1934                 m = m->m_next;
1935                 np = &n->m_next;
1936         }
1937         return (top);
1938 nospace:
1939         m_freem(top);
1940         return (NULL);
1941 }
1942
1943 void
1944 tcp_sndbuf_autoscale(struct tcpcb *tp, struct socket *so, uint32_t sendwin)
1945 {
1946
1947         /*
1948          * Automatic sizing of send socket buffer.  Often the send buffer
1949          * size is not optimally adjusted to the actual network conditions
1950          * at hand (delay bandwidth product).  Setting the buffer size too
1951          * small limits throughput on links with high bandwidth and high
1952          * delay (eg. trans-continental/oceanic links).  Setting the
1953          * buffer size too big consumes too much real kernel memory,
1954          * especially with many connections on busy servers.
1955          *
1956          * The criteria to step up the send buffer one notch are:
1957          *  1. receive window of remote host is larger than send buffer
1958          *     (with a fudge factor of 5/4th);
1959          *  2. send buffer is filled to 7/8th with data (so we actually
1960          *     have data to make use of it);
1961          *  3. send buffer fill has not hit maximal automatic size;
1962          *  4. our send window (slow start and cogestion controlled) is
1963          *     larger than sent but unacknowledged data in send buffer.
1964          *
1965          * The remote host receive window scaling factor may limit the
1966          * growing of the send buffer before it reaches its allowed
1967          * maximum.
1968          *
1969          * It scales directly with slow start or congestion window
1970          * and does at most one step per received ACK.  This fast
1971          * scaling has the drawback of growing the send buffer beyond
1972          * what is strictly necessary to make full use of a given
1973          * delay*bandwidth product.  However testing has shown this not
1974          * to be much of an problem.  At worst we are trading wasting
1975          * of available bandwidth (the non-use of it) for wasting some
1976          * socket buffer memory.
1977          *
1978          * TODO: Shrink send buffer during idle periods together
1979          * with congestion window.  Requires another timer.  Has to
1980          * wait for upcoming tcp timer rewrite.
1981          *
1982          * XXXGL: should there be used sbused() or sbavail()?
1983          */
1984         if (V_tcp_do_autosndbuf && so->so_snd.sb_flags & SB_AUTOSIZE) {
1985                 int lowat;
1986
1987                 lowat = V_tcp_sendbuf_auto_lowat ? so->so_snd.sb_lowat : 0;
1988                 if ((tp->snd_wnd / 4 * 5) >= so->so_snd.sb_hiwat - lowat &&
1989                     sbused(&so->so_snd) >=
1990                     (so->so_snd.sb_hiwat / 8 * 7) - lowat &&
1991                     sbused(&so->so_snd) < V_tcp_autosndbuf_max &&
1992                     sendwin >= (sbused(&so->so_snd) -
1993                     (tp->snd_nxt - tp->snd_una))) {
1994                         if (!sbreserve_locked(&so->so_snd,
1995                             min(so->so_snd.sb_hiwat + V_tcp_autosndbuf_inc,
1996                              V_tcp_autosndbuf_max), so, curthread))
1997                                 so->so_snd.sb_flags &= ~SB_AUTOSIZE;
1998                 }
1999         }
2000 }