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