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