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_seq.h>
  78 #include <netinet/tcp_timer.h>
  79 #include <netinet/tcp_var.h>
  80 #include <netinet/tcpip.h>
  81 #include <netinet/cc/cc.h>
  82 #include <netinet/tcp_fastopen.h>
  83 #ifdef TCPPCAP
  84 #include <netinet/tcp_pcap.h>
  85 #endif
  86 #ifdef TCPDEBUG
  87 #include <netinet/tcp_debug.h>
  88 #endif
  89 #ifdef TCP_OFFLOAD
  90 #include <netinet/tcp_offload.h>
  91 #endif
  92
  93 #include <netipsec/ipsec_support.h>
  94
  95 #include <machine/in_cksum.h>
  96
  97 #include <security/mac/mac_framework.h>
  98
  99 VNET_DEFINE(int, path_mtu_discovery) = 1;
 100 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, path_mtu_discovery, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 101         &VNET_NAME(path_mtu_discovery), 1,
 102         "Enable Path MTU Discovery");
 103
 104 VNET_DEFINE(int, tcp_do_tso) = 1;
 105 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tso, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 106         &VNET_NAME(tcp_do_tso), 0,
 107         "Enable TCP Segmentation Offload");
 108
 109 VNET_DEFINE(int, tcp_sendspace) = 1024*32;
 110 #define V_tcp_sendspace VNET(tcp_sendspace)
 111 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_SENDSPACE, sendspace, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 112         &VNET_NAME(tcp_sendspace), 0, "Initial send socket buffer size");
 113
 114 VNET_DEFINE(int, tcp_do_autosndbuf) = 1;
 115 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_auto, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 116         &VNET_NAME(tcp_do_autosndbuf), 0,
 117         "Enable automatic send buffer sizing");
 118
 119 VNET_DEFINE(int, tcp_autosndbuf_inc) = 8*1024;
 120 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_inc, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 121         &VNET_NAME(tcp_autosndbuf_inc), 0,
 122         "Incrementor step size of automatic send buffer");
 123
 124 VNET_DEFINE(int, tcp_autosndbuf_max) = 2*1024*1024;
 125 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_max, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 126         &VNET_NAME(tcp_autosndbuf_max), 0,
 127         "Max size of automatic send buffer");
 128
 129 VNET_DEFINE(int, tcp_sendbuf_auto_lowat) = 0;
 130 #define V_tcp_sendbuf_auto_lowat        VNET(tcp_sendbuf_auto_lowat)
 131 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_auto_lowat, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 132         &VNET_NAME(tcp_sendbuf_auto_lowat), 0,
 133         "Modify threshold for auto send buffer growth to account for SO_SNDLOWAT");
 134
 135 /*
 136  * Make sure that either retransmit or persist timer is set for SYN, FIN and
 137  * non-ACK.
 138  */
 139 #define TCP_XMIT_TIMER_ASSERT(tp, len, th_flags)                        \
 140         KASSERT(((len) == 0 && ((th_flags) & (TH_SYN | TH_FIN)) == 0) ||\
 141             tcp_timer_active((tp), TT_REXMT) ||                         \
 142             tcp_timer_active((tp), TT_PERSIST),                         \
 143             ("neither rexmt nor persist timer is set"))
 144
 145 #ifdef TCP_HHOOK
 146 static void inline      hhook_run_tcp_est_out(struct tcpcb *tp,
 147                             struct tcphdr *th, struct tcpopt *to,
 148                             uint32_t len, int tso);
 149 #endif
 150 static void inline      cc_after_idle(struct tcpcb *tp);
 151
 152 #ifdef TCP_HHOOK
 153 /*
 154  * Wrapper for the TCP established output helper hook.
 155  */
 156 static void inline
 157 hhook_run_tcp_est_out(struct tcpcb *tp, struct tcphdr *th,
 158     struct tcpopt *to, uint32_t len, int tso)
 159 {
 160         struct tcp_hhook_data hhook_data;
 161
 162         if (V_tcp_hhh[HHOOK_TCP_EST_OUT]->hhh_nhooks > 0) {
 163                 hhook_data.tp = tp;
 164                 hhook_data.th = th;
 165                 hhook_data.to = to;
 166                 hhook_data.len = len;
 167                 hhook_data.tso = tso;
 168
 169                 hhook_run_hooks(V_tcp_hhh[HHOOK_TCP_EST_OUT], &hhook_data,
 170                     tp->osd);
 171         }
 172 }
 173 #endif
 174
 175 /*
 176  * CC wrapper hook functions
 177  */
 178 static void inline
 179 cc_after_idle(struct tcpcb *tp)
 180 {
 181         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 182
 183         if (CC_ALGO(tp)->after_idle != NULL)
 184                 CC_ALGO(tp)->after_idle(tp->ccv);
 185 }
 186
 187 /*
 188  * Tcp output routine: figure out what should be sent and send it.
 189  */
 190 int
 191 tcp_output(struct tcpcb *tp)
 192 {
 193         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
 194         int32_t len;
 195         uint32_t recwin, sendwin;
 196         int off, flags, error = 0;      /* Keep compiler happy */
 197         struct mbuf *m;
 198         struct ip *ip = NULL;
 199 #ifdef TCPDEBUG
 200         struct ipovly *ipov = NULL;
 201 #endif
 202         struct tcphdr *th;
 203         u_char opt[TCP_MAXOLEN];
 204         unsigned ipoptlen, optlen, hdrlen;
 205 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
 206         unsigned ipsec_optlen = 0;
 207 #endif
 208         int idle, sendalot;
 209         int sack_rxmit, sack_bytes_rxmt;
 210         struct sackhole *p;
 211         int tso, mtu;
 212         struct tcpopt to;
 213         unsigned int wanted_cookie = 0;
 214         unsigned int dont_sendalot = 0;
 215 #if 0
 216         int maxburst = TCP_MAXBURST;
 217 #endif
 218 #ifdef INET6
 219         struct ip6_hdr *ip6 = NULL;
 220         int isipv6;
 221
 222         isipv6 = (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 223 #endif
 224
 225         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 226
 227 #ifdef TCP_OFFLOAD
 228         if (tp->t_flags & TF_TOE)
 229                 return (tcp_offload_output(tp));
 230 #endif
 231
 232         /*
 233          * For TFO connections in SYN_RECEIVED, only allow the initial
 234          * SYN|ACK and those sent by the retransmit timer.
 235          */
 236         if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 237             (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED) &&
 238             SEQ_GT(tp->snd_max, tp->snd_una) &&    /* initial 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                         goto send;
 661                 if (2 * adv >= (int32_t)so->so_rcv.sb_hiwat)
 662                         goto send;
 663         }
 664 dontupdate:
 665
 666         /*
 667          * Send if we owe the peer an ACK, RST, SYN, or urgent data.  ACKNOW
 668          * is also a catch-all for the retransmit timer timeout case.
 669          */
 670         if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 671                 goto send;
 672         if ((flags & TH_RST) ||
 673             ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NEEDSYN) == 0))
 674                 goto send;
 675         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
 676                 goto send;
 677         /*
 678          * If our state indicates that FIN should be sent
 679          * and we have not yet done so, then we need to send.
 680          */
 681         if (flags & TH_FIN &&
 682             ((tp->t_flags & TF_SENTFIN) == 0 || tp->snd_nxt == tp->snd_una))
 683                 goto send;
 684         /*
 685          * In SACK, it is possible for tcp_output to fail to send a segment
 686          * after the retransmission timer has been turned off.  Make sure
 687          * that the retransmission timer is set.
 688          */
 689         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 690             SEQ_GT(tp->snd_max, tp->snd_una) &&
 691             !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 692             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 693                 tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
 694                 goto just_return;
 695         }
 696         /*
 697          * TCP window updates are not reliable, rather a polling protocol
 698          * using ``persist'' packets is used to insure receipt of window
 699          * updates.  The three ``states'' for the output side are:
 700          *      idle                    not doing retransmits or persists
 701          *      persisting              to move a small or zero window
 702          *      (re)transmitting        and thereby not persisting
 703          *
 704          * tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)
 705          *      is true when we are in persist state.
 706          * (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)
 707          *      is set when we are called to send a persist packet.
 708          * tcp_timer_active(tp, TT_REXMT)
 709          *      is set when we are retransmitting
 710          * The output side is idle when both timers are zero.
 711          *
 712          * If send window is too small, there is data to transmit, and no
 713          * retransmit or persist is pending, then go to persist state.
 714          * If nothing happens soon, send when timer expires:
 715          * if window is nonzero, transmit what we can,
 716          * otherwise force out a byte.
 717          */
 718         if (sbavail(&so->so_snd) && !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 719             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 720                 tp->t_rxtshift = 0;
 721                 tcp_setpersist(tp);
 722         }
 723
 724         /*
 725          * No reason to send a segment, just return.
 726          */
 727 just_return:
 728         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 729         return (0);
 730
 731 send:
 732         SOCKBUF_LOCK_ASSERT(&so->so_snd);
 733         if (len > 0) {
 734                 if (len >= tp->t_maxseg)
 735                         tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_MAXSEGSNT;
 736                 else
 737                         tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_MAXSEGSNT;
 738         }
 739         /*
 740          * Before ESTABLISHED, force sending of initial options
 741          * unless TCP set not to do any options.
 742          * NOTE: we assume that the IP/TCP header plus TCP options
 743          * always fit in a single mbuf, leaving room for a maximum
 744          * link header, i.e.
 745          *      max_linkhdr + sizeof (struct tcpiphdr) + optlen <= MCLBYTES
 746          */
 747         optlen = 0;
 748 #ifdef INET6
 749         if (isipv6)
 750                 hdrlen = sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct tcphdr);
 751         else
 752 #endif
 753                 hdrlen = sizeof (struct tcpiphdr);
 754
 755         /*
 756          * Compute options for segment.
 757          * We only have to care about SYN and established connection
 758          * segments.  Options for SYN-ACK segments are handled in TCP
 759          * syncache.
 760          */
 761         to.to_flags = 0;
 762         if ((tp->t_flags & TF_NOOPT) == 0) {
 763                 /* Maximum segment size. */
 764                 if (flags & TH_SYN) {
 765                         tp->snd_nxt = tp->iss;
 766                         to.to_mss = tcp_mssopt(&tp->t_inpcb->inp_inc);
 767                         to.to_flags |= TOF_MSS;
 768
 769                         /*
 770                          * On SYN or SYN|ACK transmits on TFO connections,
 771                          * only include the TFO option if it is not a
 772                          * retransmit, as the presence of the TFO option may
 773                          * have caused the original SYN or SYN|ACK to have
 774                          * been dropped by a middlebox.
 775                          */
 776                         if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 777                             (tp->t_rxtshift == 0)) {
 778                                 if (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED) {
 779                                         to.to_tfo_len = TCP_FASTOPEN_COOKIE_LEN;
 780                                         to.to_tfo_cookie =
 781                                             (u_int8_t *)&tp->t_tfo_cookie.server;
 782                                         to.to_flags |= TOF_FASTOPEN;
 783                                         wanted_cookie = 1;
 784                                 } else if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT) {
 785                                         to.to_tfo_len =
 786                                             tp->t_tfo_client_cookie_len;
 787                                         to.to_tfo_cookie =
 788                                             tp->t_tfo_cookie.client;
 789                                         to.to_flags |= TOF_FASTOPEN;
 790                                         wanted_cookie = 1;
 791                                         /*
 792                                          * If we wind up having more data to
 793                                          * send with the SYN than can fit in
 794                                          * one segment, don't send any more
 795                                          * until the SYN|ACK comes back from
 796                                          * the other end.
 797                                          */
 798                                         dont_sendalot = 1;
 799                                 }
 800                         }
 801                 }
 802                 /* Window scaling. */
 803                 if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_SCALE)) {
 804                         to.to_wscale = tp->request_r_scale;
 805                         to.to_flags |= TOF_SCALE;
 806                 }
 807                 /* Timestamps. */
 808                 if ((tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) ||
 809                     ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_TSTMP))) {
 810                         to.to_tsval = tcp_ts_getticks() + tp->ts_offset;
 811                         to.to_tsecr = tp->ts_recent;
 812                         to.to_flags |= TOF_TS;
 813                 }
 814
 815                 /* Set receive buffer autosizing timestamp. */
 816                 if (tp->rfbuf_ts == 0 &&
 817                     (so->so_rcv.sb_flags & SB_AUTOSIZE))
 818                         tp->rfbuf_ts = tcp_ts_getticks();
 819
 820                 /* Selective ACK's. */
 821                 if (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) {
 822                         if (flags & TH_SYN)
 823                                 to.to_flags |= TOF_SACKPERM;
 824                         else if (TCPS_HAVEESTABLISHED(tp->t_state) &&
 825                             (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 826                             tp->rcv_numsacks > 0) {
 827                                 to.to_flags |= TOF_SACK;
 828                                 to.to_nsacks = tp->rcv_numsacks;
 829                                 to.to_sacks = (u_char *)tp->sackblks;
 830                         }
 831                 }
 832 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
 833                 /* TCP-MD5 (RFC2385). */
 834                 /*
 835                  * Check that TCP_MD5SIG is enabled in tcpcb to
 836                  * account the size needed to set this TCP option.
 837                  */
 838                 if (tp->t_flags & TF_SIGNATURE)
 839                         to.to_flags |= TOF_SIGNATURE;
 840 #endif /* TCP_SIGNATURE */
 841
 842                 /* Processing the options. */
 843                 hdrlen += optlen = tcp_addoptions(&to, opt);
 844                 /*
 845                  * If we wanted a TFO option to be added, but it was unable
 846                  * to fit, ensure no data is sent.
 847                  */
 848                 if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) && wanted_cookie &&
 849                     !(to.to_flags & TOF_FASTOPEN))
 850                         len = 0;
 851         }
 852
 853         /*
 854          * Adjust data length if insertion of options will
 855          * bump the packet length beyond the t_maxseg length.
 856          * Clear the FIN bit because we cut off the tail of
 857          * the segment.
 858          */
 859         if (len + optlen + ipoptlen > tp->t_maxseg) {
 860                 flags &= ~TH_FIN;
 861
 862                 if (tso) {
 863                         u_int if_hw_tsomax;
 864                         u_int if_hw_tsomaxsegcount;
 865                         u_int if_hw_tsomaxsegsize;
 866                         struct mbuf *mb;
 867                         u_int moff;
 868                         int max_len;
 869
 870                         /* extract TSO information */
 871                         if_hw_tsomax = tp->t_tsomax;
 872                         if_hw_tsomaxsegcount = tp->t_tsomaxsegcount;
 873                         if_hw_tsomaxsegsize = tp->t_tsomaxsegsize;
 874
 875                         /*
 876                          * Limit a TSO burst to prevent it from
 877                          * overflowing or exceeding the maximum length
 878                          * allowed by the network interface:
 879                          */
 880                         KASSERT(ipoptlen == 0,
 881                             ("%s: TSO can't do IP options", __func__));
 882
 883                         /*
 884                          * Check if we should limit by maximum payload
 885                          * length:
 886                          */
 887                         if (if_hw_tsomax != 0) {
 888                                 /* compute maximum TSO length */
 889                                 max_len = (if_hw_tsomax - hdrlen -
 890                                     max_linkhdr);
 891                                 if (max_len <= 0) {
 892                                         len = 0;
 893                                 } else if (len > max_len) {
 894                                         sendalot = 1;
 895                                         len = max_len;
 896                                 }
 897                         }
 898
 899                         /*
 900                          * Check if we should limit by maximum segment
 901                          * size and count:
 902                          */
 903                         if (if_hw_tsomaxsegcount != 0 &&
 904                             if_hw_tsomaxsegsize != 0) {
 905                                 /*
 906                                  * Subtract one segment for the LINK
 907                                  * and TCP/IP headers mbuf that will
 908                                  * be prepended to this mbuf chain
 909                                  * after the code in this section
 910                                  * limits the number of mbufs in the
 911                                  * chain to if_hw_tsomaxsegcount.
 912                                  */
 913                                 if_hw_tsomaxsegcount -= 1;
 914                                 max_len = 0;
 915                                 mb = sbsndmbuf(&so->so_snd, off, &moff);
 916
 917                                 while (mb != NULL && max_len < len) {
 918                                         u_int mlen;
 919                                         u_int frags;
 920
 921                                         /*
 922                                          * Get length of mbuf fragment
 923                                          * and how many hardware frags,
 924                                          * rounded up, it would use:
 925                                          */
 926                                         mlen = (mb->m_len - moff);
 927                                         frags = howmany(mlen,
 928                                             if_hw_tsomaxsegsize);
 929
 930                                         /* Handle special case: Zero Length Mbuf */
 931                                         if (frags == 0)
 932                                                 frags = 1;
 933
 934                                         /*
 935                                          * Check if the fragment limit
 936                                          * will be reached or exceeded:
 937                                          */
 938                                         if (frags >= if_hw_tsomaxsegcount) {
 939                                                 max_len += min(mlen,
 940                                                     if_hw_tsomaxsegcount *
 941                                                     if_hw_tsomaxsegsize);
 942                                                 break;
 943                                         }
 944                                         max_len += mlen;
 945                                         if_hw_tsomaxsegcount -= frags;
 946                                         moff = 0;
 947                                         mb = mb->m_next;
 948                                 }
 949                                 if (max_len <= 0) {
 950                                         len = 0;
 951                                 } else if (len > max_len) {
 952                                         sendalot = 1;
 953                                         len = max_len;
 954                                 }
 955                         }
 956
 957                         /*
 958                          * Prevent the last segment from being
 959                          * fractional unless the send sockbuf can be
 960                          * emptied:
 961                          */
 962                         max_len = (tp->t_maxseg - optlen);
 963                         if (((uint32_t)off + (uint32_t)len) <
 964                             sbavail(&so->so_snd)) {
 965                                 moff = len % max_len;
 966                                 if (moff != 0) {
 967                                         len -= moff;
 968                                         sendalot = 1;
 969                                 }
 970                         }
 971
 972                         /*
 973                          * In case there are too many small fragments
 974                          * don't use TSO:
 975                          */
 976                         if (len <= max_len) {
 977                                 len = max_len;
 978                                 sendalot = 1;
 979                                 tso = 0;
 980                         }
 981
 982                         /*
 983                          * Send the FIN in a separate segment
 984                          * after the bulk sending is done.
 985                          * We don't trust the TSO implementations
 986                          * to clear the FIN flag on all but the
 987                          * last segment.
 988                          */
 989                         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 990                                 sendalot = 1;
 991
 992                 } else {
 993                         len = tp->t_maxseg - optlen - ipoptlen;
 994                         sendalot = 1;
 995                         if (dont_sendalot)
 996                                 sendalot = 0;
 997                 }
 998         } else
 999                 tso = 0;
1000
1001         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen <= IP_MAXPACKET,
1002             ("%s: len > IP_MAXPACKET", __func__));
1003
1004 /*#ifdef DIAGNOSTIC*/
1005 #ifdef INET6
1006         if (max_linkhdr + hdrlen > MCLBYTES)
1007 #else
1008         if (max_linkhdr + hdrlen > MHLEN)
1009 #endif
1010                 panic("tcphdr too big");
1011 /*#endif*/
1012
1013         /*
1014          * This KASSERT is here to catch edge cases at a well defined place.
1015          * Before, those had triggered (random) panic conditions further down.
1016          */
1017         KASSERT(len >= 0, ("[%s:%d]: len < 0", __func__, __LINE__));
1018
1019         /*
1020          * Grab a header mbuf, attaching a copy of data to
1021          * be transmitted, and initialize the header from
1022          * the template for sends on this connection.
1023          */
1024         if (len) {
1025                 struct mbuf *mb;
1026                 u_int moff;
1027
1028                 if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)
1029                         TCPSTAT_INC(tcps_sndprobe);
1030                 else if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max) || sack_rxmit) {
1031                         tp->t_sndrexmitpack++;
1032                         TCPSTAT_INC(tcps_sndrexmitpack);
1033                         TCPSTAT_ADD(tcps_sndrexmitbyte, len);
1034                 } else {
1035                         TCPSTAT_INC(tcps_sndpack);
1036                         TCPSTAT_ADD(tcps_sndbyte, len);
1037                 }
1038 #ifdef INET6
1039                 if (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr)
1040                         m = m_getcl(M_NOWAIT, MT_DATA, M_PKTHDR);
1041                 else
1042 #endif
1043                         m = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_DATA);
1044
1045                 if (m == NULL) {
1046                         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1047                         error = ENOBUFS;
1048                         sack_rxmit = 0;
1049                         goto out;
1050                 }
1051
1052                 m->m_data += max_linkhdr;
1053                 m->m_len = hdrlen;
1054
1055                 /*
1056                  * Start the m_copy functions from the closest mbuf
1057                  * to the offset in the socket buffer chain.
1058                  */
1059                 mb = sbsndptr(&so->so_snd, off, len, &moff);
1060
1061                 if (len <= MHLEN - hdrlen - max_linkhdr) {
1062                         m_copydata(mb, moff, len,
1063                             mtod(m, caddr_t) + hdrlen);
1064                         m->m_len += len;
1065                 } else {
1066                         m->m_next = m_copym(mb, moff, len, M_NOWAIT);
1067                         if (m->m_next == NULL) {
1068                                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1069                                 (void) m_free(m);
1070                                 error = ENOBUFS;
1071                                 sack_rxmit = 0;
1072                                 goto out;
1073                         }
1074                 }
1075
1076                 /*
1077                  * If we're sending everything we've got, set PUSH.
1078                  * (This will keep happy those implementations which only
1079                  * give data to the user when a buffer fills or
1080                  * a PUSH comes in.)
1081                  */
1082                 if (((uint32_t)off + (uint32_t)len == sbused(&so->so_snd)) &&
1083                     !(flags & TH_SYN))
1084                         flags |= TH_PUSH;
1085                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1086         } else {
1087                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1088                 if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
1089                         TCPSTAT_INC(tcps_sndacks);
1090                 else if (flags & (TH_SYN|TH_FIN|TH_RST))
1091                         TCPSTAT_INC(tcps_sndctrl);
1092                 else if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
1093                         TCPSTAT_INC(tcps_sndurg);
1094                 else
1095                         TCPSTAT_INC(tcps_sndwinup);
1096
1097                 m = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_DATA);
1098                 if (m == NULL) {
1099                         error = ENOBUFS;
1100                         sack_rxmit = 0;
1101                         goto out;
1102                 }
1103 #ifdef INET6
1104                 if (isipv6 && (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr) &&
1105                     MHLEN >= hdrlen) {
1106                         M_ALIGN(m, hdrlen);
1107                 } else
1108 #endif
1109                 m->m_data += max_linkhdr;
1110                 m->m_len = hdrlen;
1111         }
1112         SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);
1113         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *)0;
1114 #ifdef MAC
1115         mac_inpcb_create_mbuf(tp->t_inpcb, m);
1116 #endif
1117 #ifdef INET6
1118         if (isipv6) {
1119                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1120                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1121                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip6, th);
1122         } else
1123 #endif /* INET6 */
1124         {
1125                 ip = mtod(m, struct ip *);
1126 #ifdef TCPDEBUG
1127                 ipov = (struct ipovly *)ip;
1128 #endif
1129                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1130                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip, th);
1131         }
1132
1133         /*
1134          * Fill in fields, remembering maximum advertised
1135          * window for use in delaying messages about window sizes.
1136          * If resending a FIN, be sure not to use a new sequence number.
1137          */
1138         if (flags & TH_FIN && tp->t_flags & TF_SENTFIN &&
1139             tp->snd_nxt == tp->snd_max)
1140                 tp->snd_nxt--;
1141         /*
1142          * If we are starting a connection, send ECN setup
1143          * SYN packet. If we are on a retransmit, we may
1144          * resend those bits a number of times as per
1145          * RFC 3168.
1146          */
1147         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT && V_tcp_do_ecn == 1) {
1148                 if (tp->t_rxtshift >= 1) {
1149                         if (tp->t_rxtshift <= V_tcp_ecn_maxretries)
1150                                 flags |= TH_ECE|TH_CWR;
1151                 } else
1152                         flags |= TH_ECE|TH_CWR;
1153         }
1154
1155         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1156             (tp->t_flags & TF_ECN_PERMIT)) {
1157                 /*
1158                  * If the peer has ECN, mark data packets with
1159                  * ECN capable transmission (ECT).
1160                  * Ignore pure ack packets, retransmissions and window probes.
1161                  */
1162                 if (len > 0 && SEQ_GEQ(tp->snd_nxt, tp->snd_max) &&
1163                     !((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)) {
1164 #ifdef INET6
1165                         if (isipv6)
1166                                 ip6->ip6_flow |= htonl(IPTOS_ECN_ECT0 << 20);
1167                         else
1168 #endif
1169                                 ip->ip_tos |= IPTOS_ECN_ECT0;
1170                         TCPSTAT_INC(tcps_ecn_ect0);
1171                 }
1172
1173                 /*
1174                  * Reply with proper ECN notifications.
1175                  */
1176                 if (tp->t_flags & TF_ECN_SND_CWR) {
1177                         flags |= TH_CWR;
1178                         tp->t_flags &= ~TF_ECN_SND_CWR;
1179                 }
1180                 if (tp->t_flags & TF_ECN_SND_ECE)
1181                         flags |= TH_ECE;
1182         }
1183
1184         /*
1185          * If we are doing retransmissions, then snd_nxt will
1186          * not reflect the first unsent octet.  For ACK only
1187          * packets, we do not want the sequence number of the
1188          * retransmitted packet, we want the sequence number
1189          * of the next unsent octet.  So, if there is no data
1190          * (and no SYN or FIN), use snd_max instead of snd_nxt
1191          * when filling in ti_seq.  But if we are in persist
1192          * state, snd_max might reflect one byte beyond the
1193          * right edge of the window, so use snd_nxt in that
1194          * case, since we know we aren't doing a retransmission.
1195          * (retransmit and persist are mutually exclusive...)
1196          */
1197         if (sack_rxmit == 0) {
1198                 if (len || (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) ||
1199                     tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
1200                         th->th_seq = htonl(tp->snd_nxt);
1201                 else
1202                         th->th_seq = htonl(tp->snd_max);
1203         } else {
1204                 th->th_seq = htonl(p->rxmit);
1205                 p->rxmit += len;
1206                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit += len;
1207         }
1208         th->th_ack = htonl(tp->rcv_nxt);
1209         if (optlen) {
1210                 bcopy(opt, th + 1, optlen);
1211                 th->th_off = (sizeof (struct tcphdr) + optlen) >> 2;
1212         }
1213         th->th_flags = flags;
1214         /*
1215          * Calculate receive window.  Don't shrink window,
1216          * but avoid silly window syndrome.
1217          */
1218         if (recwin < (so->so_rcv.sb_hiwat / 4) &&
1219             recwin < tp->t_maxseg)
1220                 recwin = 0;
1221         if (SEQ_GT(tp->rcv_adv, tp->rcv_nxt) &&
1222             recwin < (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt))
1223                 recwin = (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
1224
1225         /*
1226          * According to RFC1323 the window field in a SYN (i.e., a <SYN>
1227          * or <SYN,ACK>) segment itself is never scaled.  The <SYN,ACK>
1228          * case is handled in syncache.
1229          */
1230         if (flags & TH_SYN)
1231                 th->th_win = htons((u_short)
1232                                 (min(sbspace(&so->so_rcv), TCP_MAXWIN)));
1233         else
1234                 th->th_win = htons((u_short)(recwin >> tp->rcv_scale));
1235
1236         /*
1237          * Adjust the RXWIN0SENT flag - indicate that we have advertised
1238          * a 0 window.  This may cause the remote transmitter to stall.  This
1239          * flag tells soreceive() to disable delayed acknowledgements when
1240          * draining the buffer.  This can occur if the receiver is attempting
1241          * to read more data than can be buffered prior to transmitting on
1242          * the connection.
1243          */
1244         if (th->th_win == 0) {
1245                 tp->t_sndzerowin++;
1246                 tp->t_flags |= TF_RXWIN0SENT;
1247         } else
1248                 tp->t_flags &= ~TF_RXWIN0SENT;
1249         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_nxt)) {
1250                 th->th_urp = htons((u_short)(tp->snd_up - tp->snd_nxt));
1251                 th->th_flags |= TH_URG;
1252         } else
1253                 /*
1254                  * If no urgent pointer to send, then we pull
1255                  * the urgent pointer to the left edge of the send window
1256                  * so that it doesn't drift into the send window on sequence
1257                  * number wraparound.
1258                  */
1259                 tp->snd_up = tp->snd_una;               /* drag it along */
1260
1261         /*
1262          * Put TCP length in extended header, and then
1263          * checksum extended header and data.
1264          */
1265         m->m_pkthdr.len = hdrlen + len; /* in6_cksum() need this */
1266         m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
1267
1268 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
1269         if (to.to_flags & TOF_SIGNATURE) {
1270                 /*
1271                  * Calculate MD5 signature and put it into the place
1272                  * determined before.
1273                  * NOTE: since TCP options buffer doesn't point into
1274                  * mbuf's data, calculate offset and use it.
1275                  */
1276                 if (!TCPMD5_ENABLED() || (error = TCPMD5_OUTPUT(m, th,
1277                     (u_char *)(th + 1) + (to.to_signature - opt))) != 0) {
1278                         /*
1279                          * Do not send segment if the calculation of MD5
1280                          * digest has failed.
1281                          */
1282                         m_freem(m);
1283                         goto out;
1284                 }
1285         }
1286 #endif
1287 #ifdef INET6
1288         if (isipv6) {
1289                 /*
1290                  * There is no need to fill in ip6_plen right now.
1291                  * It will be filled later by ip6_output.
1292                  */
1293                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP_IPV6;
1294                 th->th_sum = in6_cksum_pseudo(ip6, sizeof(struct tcphdr) +
1295                     optlen + len, IPPROTO_TCP, 0);
1296         }
1297 #endif
1298 #if defined(INET6) && defined(INET)
1299         else
1300 #endif
1301 #ifdef INET
1302         {
1303                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
1304                 th->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
1305                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP + len + optlen));
1306
1307                 /* IP version must be set here for ipv4/ipv6 checking later */
1308                 KASSERT(ip->ip_v == IPVERSION,
1309                     ("%s: IP version incorrect: %d", __func__, ip->ip_v));
1310         }
1311 #endif
1312
1313         /*
1314          * Enable TSO and specify the size of the segments.
1315          * The TCP pseudo header checksum is always provided.
1316          */
1317         if (tso) {
1318                 KASSERT(len > tp->t_maxseg - optlen,
1319                     ("%s: len <= tso_segsz", __func__));
1320                 m->m_pkthdr.csum_flags |= CSUM_TSO;
1321                 m->m_pkthdr.tso_segsz = tp->t_maxseg - optlen;
1322         }
1323
1324 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
1325         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen - ipsec_optlen == m_length(m, NULL),
1326             ("%s: mbuf chain shorter than expected: %d + %u + %u - %u != %u",
1327             __func__, len, hdrlen, ipoptlen, ipsec_optlen, m_length(m, NULL)));
1328 #else
1329         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen == m_length(m, NULL),
1330             ("%s: mbuf chain shorter than expected: %d + %u + %u != %u",
1331             __func__, len, hdrlen, ipoptlen, m_length(m, NULL)));
1332 #endif
1333
1334 #ifdef TCP_HHOOK
1335         /* Run HHOOK_TCP_ESTABLISHED_OUT helper hooks. */
1336         hhook_run_tcp_est_out(tp, th, &to, len, tso);
1337 #endif
1338
1339 #ifdef TCPDEBUG
1340         /*
1341          * Trace.
1342          */
1343         if (so->so_options & SO_DEBUG) {
1344                 u_short save = 0;
1345 #ifdef INET6
1346                 if (!isipv6)
1347 #endif
1348                 {
1349                         save = ipov->ih_len;
1350                         ipov->ih_len = htons(m->m_pkthdr.len /* - hdrlen + (th->th_off << 2) */);
1351                 }
1352                 tcp_trace(TA_OUTPUT, tp->t_state, tp, mtod(m, void *), th, 0);
1353 #ifdef INET6
1354                 if (!isipv6)
1355 #endif
1356                 ipov->ih_len = save;
1357         }
1358 #endif /* TCPDEBUG */
1359         TCP_PROBE3(debug__output, tp, th, m);
1360
1361         /*
1362          * Fill in IP length and desired time to live and
1363          * send to IP level.  There should be a better way
1364          * to handle ttl and tos; we could keep them in
1365          * the template, but need a way to checksum without them.
1366          */
1367         /*
1368          * m->m_pkthdr.len should have been set before checksum calculation,
1369          * because in6_cksum() need it.
1370          */
1371 #ifdef INET6
1372         if (isipv6) {
1373                 /*
1374                  * we separately set hoplimit for every segment, since the
1375                  * user might want to change the value via setsockopt.
1376                  * Also, desired default hop limit might be changed via
1377                  * Neighbor Discovery.
1378                  */
1379                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1380
1381                 /*
1382                  * Set the packet size here for the benefit of DTrace probes.
1383                  * ip6_output() will set it properly; it's supposed to include
1384                  * the option header lengths as well.
1385                  */
1386                 ip6->ip6_plen = htons(m->m_pkthdr.len - sizeof(*ip6));
1387
1388                 if (V_path_mtu_discovery && tp->t_maxseg > V_tcp_minmss)
1389                         tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_PMTUD;
1390                 else
1391                         tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_PMTUD;
1392
1393                 if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT)
1394                         TCP_PROBE5(connect__request, NULL, tp, ip6, tp, th);
1395
1396                 TCP_PROBE5(send, NULL, tp, ip6, tp, th);
1397
1398 #ifdef TCPPCAP
1399                 /* Save packet, if requested. */
1400                 tcp_pcap_add(th, m, &(tp->t_outpkts));
1401 #endif
1402
1403                 /* TODO: IPv6 IP6TOS_ECT bit on */
1404                 error = ip6_output(m, tp->t_inpcb->in6p_outputopts,
1405                     &tp->t_inpcb->inp_route6,
1406                     ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ?  IP_ROUTETOIF : 0),
1407                     NULL, NULL, tp->t_inpcb);
1408
1409                 if (error == EMSGSIZE && tp->t_inpcb->inp_route6.ro_rt != NULL)
1410                         mtu = tp->t_inpcb->inp_route6.ro_rt->rt_mtu;
1411         }
1412 #endif /* INET6 */
1413 #if defined(INET) && defined(INET6)
1414         else
1415 #endif
1416 #ifdef INET
1417     {
1418         ip->ip_len = htons(m->m_pkthdr.len);
1419 #ifdef INET6
1420         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6PROTO)
1421                 ip->ip_ttl = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1422 #endif /* INET6 */
1423         /*
1424          * If we do path MTU discovery, then we set DF on every packet.
1425          * This might not be the best thing to do according to RFC3390
1426          * Section 2. However the tcp hostcache migitates the problem
1427          * so it affects only the first tcp connection with a host.
1428          *
1429          * NB: Don't set DF on small MTU/MSS to have a safe fallback.
1430          */
1431         if (V_path_mtu_discovery && tp->t_maxseg > V_tcp_minmss) {
1432                 ip->ip_off |= htons(IP_DF);
1433                 tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_PMTUD;
1434         } else {
1435                 tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_PMTUD;
1436         }
1437
1438         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT)
1439                 TCP_PROBE5(connect__request, NULL, tp, ip, tp, th);
1440
1441         TCP_PROBE5(send, NULL, tp, ip, tp, th);
1442
1443 #ifdef TCPPCAP
1444         /* Save packet, if requested. */
1445         tcp_pcap_add(th, m, &(tp->t_outpkts));
1446 #endif
1447
1448         error = ip_output(m, tp->t_inpcb->inp_options, &tp->t_inpcb->inp_route,
1449             ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ? IP_ROUTETOIF : 0), 0,
1450             tp->t_inpcb);
1451
1452         if (error == EMSGSIZE && tp->t_inpcb->inp_route.ro_rt != NULL)
1453                 mtu = tp->t_inpcb->inp_route.ro_rt->rt_mtu;
1454     }
1455 #endif /* INET */
1456
1457 out:
1458         /*
1459          * In transmit state, time the transmission and arrange for
1460          * the retransmit.  In persist state, just set snd_max.
1461          */
1462         if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1463             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1464                 tcp_seq startseq = tp->snd_nxt;
1465
1466                 /*
1467                  * Advance snd_nxt over sequence space of this segment.
1468                  */
1469                 if (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) {
1470                         if (flags & TH_SYN)
1471                                 tp->snd_nxt++;
1472                         if (flags & TH_FIN) {
1473                                 tp->snd_nxt++;
1474                                 tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1475                         }
1476                 }
1477                 if (sack_rxmit)
1478                         goto timer;
1479                 tp->snd_nxt += len;
1480                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_max)) {
1481                         tp->snd_max = tp->snd_nxt;
1482                         /*
1483                          * Time this transmission if not a retransmission and
1484                          * not currently timing anything.
1485                          */
1486                         if (tp->t_rtttime == 0) {
1487                                 tp->t_rtttime = ticks;
1488                                 tp->t_rtseq = startseq;
1489                                 TCPSTAT_INC(tcps_segstimed);
1490                         }
1491                 }
1492
1493                 /*
1494                  * Set retransmit timer if not currently set,
1495                  * and not doing a pure ack or a keep-alive probe.
1496                  * Initial value for retransmit timer is smoothed
1497                  * round-trip time + 2 * round-trip time variance.
1498                  * Initialize shift counter which is used for backoff
1499                  * of retransmit time.
1500                  */
1501 timer:
1502                 if (!tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1503                     ((sack_rxmit && tp->snd_nxt != tp->snd_max) ||
1504                      (tp->snd_nxt != tp->snd_una))) {
1505                         if (tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1506                                 tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
1507                                 tp->t_rxtshift = 0;
1508                         }
1509                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
1510                 } else if (len == 0 && sbavail(&so->so_snd) &&
1511                     !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1512                     !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1513                         /*
1514                          * Avoid a situation where we do not set persist timer
1515                          * after a zero window condition. For example:
1516                          * 1) A -> B: packet with enough data to fill the window
1517                          * 2) B -> A: ACK for #1 + new data (0 window
1518                          *    advertisement)
1519                          * 3) A -> B: ACK for #2, 0 len packet
1520                          *
1521                          * In this case, A will not activate the persist timer,
1522                          * because it chose to send a packet. Unless tcp_output
1523                          * is called for some other reason (delayed ack timer,
1524                          * another input packet from B, socket syscall), A will
1525                          * not send zero window probes.
1526                          *
1527                          * So, if you send a 0-length packet, but there is data
1528                          * in the socket buffer, and neither the rexmt or
1529                          * persist timer is already set, then activate the
1530                          * persist timer.
1531                          */
1532                         tp->t_rxtshift = 0;
1533                         tcp_setpersist(tp);
1534                 }
1535         } else {
1536                 /*
1537                  * Persist case, update snd_max but since we are in
1538                  * persist mode (no window) we do not update snd_nxt.
1539                  */
1540                 int xlen = len;
1541                 if (flags & TH_SYN)
1542                         ++xlen;
1543                 if (flags & TH_FIN) {
1544                         ++xlen;
1545                         tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1546                 }
1547                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt + xlen, tp->snd_max))
1548                         tp->snd_max = tp->snd_nxt + xlen;
1549         }
1550
1551         if (error) {
1552
1553                 /*
1554                  * We know that the packet was lost, so back out the
1555                  * sequence number advance, if any.
1556                  *
1557                  * If the error is EPERM the packet got blocked by the
1558                  * local firewall.  Normally we should terminate the
1559                  * connection but the blocking may have been spurious
1560                  * due to a firewall reconfiguration cycle.  So we treat
1561                  * it like a packet loss and let the retransmit timer and
1562                  * timeouts do their work over time.
1563                  * XXX: It is a POLA question whether calling tcp_drop right
1564                  * away would be the really correct behavior instead.
1565                  */
1566                 if (((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1567                     !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) &&
1568                     ((flags & TH_SYN) == 0) &&
1569                     (error != EPERM)) {
1570                         if (sack_rxmit) {
1571                                 p->rxmit -= len;
1572                                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit -= len;
1573                                 KASSERT(tp->sackhint.sack_bytes_rexmit >= 0,
1574                                     ("sackhint bytes rtx >= 0"));
1575                         } else
1576                                 tp->snd_nxt -= len;
1577                 }
1578                 SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);     /* Check gotos. */
1579                 switch (error) {
1580                 case EACCES:
1581                         tp->t_softerror = error;
1582                         return (0);
1583                 case EPERM:
1584                         tp->t_softerror = error;
1585                         return (error);
1586                 case ENOBUFS:
1587                         TCP_XMIT_TIMER_ASSERT(tp, len, flags);
1588                         tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1589                         return (0);
1590                 case EMSGSIZE:
1591                         /*
1592                          * For some reason the interface we used initially
1593                          * to send segments changed to another or lowered
1594                          * its MTU.
1595                          * If TSO was active we either got an interface
1596                          * without TSO capabilits or TSO was turned off.
1597                          * If we obtained mtu from ip_output() then update
1598                          * it and try again.
1599                          */
1600                         if (tso)
1601                                 tp->t_flags &= ~TF_TSO;
1602                         if (mtu != 0) {
1603                                 tcp_mss_update(tp, -1, mtu, NULL, NULL);
1604                                 goto again;
1605                         }
1606                         return (error);
1607                 case EHOSTDOWN:
1608                 case EHOSTUNREACH:
1609                 case ENETDOWN:
1610                 case ENETUNREACH:
1611                         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
1612                                 tp->t_softerror = error;
1613                                 return (0);
1614                         }
1615                         /* FALLTHROUGH */
1616                 default:
1617                         return (error);
1618                 }
1619         }
1620         TCPSTAT_INC(tcps_sndtotal);
1621
1622         /*
1623          * Data sent (as far as we can tell).
1624          * If this advertises a larger window than any other segment,
1625          * then remember the size of the advertised window.
1626          * Any pending ACK has now been sent.
1627          */
1628         if (SEQ_GT(tp->rcv_nxt + recwin, tp->rcv_adv))
1629                 tp->rcv_adv = tp->rcv_nxt + recwin;
1630         tp->last_ack_sent = tp->rcv_nxt;
1631         tp->t_flags &= ~(TF_ACKNOW | TF_DELACK);
1632         if (tcp_timer_active(tp, TT_DELACK))
1633                 tcp_timer_activate(tp, TT_DELACK, 0);
1634 #if 0
1635         /*
1636          * This completely breaks TCP if newreno is turned on.  What happens
1637          * is that if delayed-acks are turned on on the receiver, this code
1638          * on the transmitter effectively destroys the TCP window, forcing
1639          * it to four packets (1.5Kx4 = 6K window).
1640          */
1641         if (sendalot && --maxburst)
1642                 goto again;
1643 #endif
1644         if (sendalot)
1645                 goto again;
1646         return (0);
1647 }
1648
1649 void
1650 tcp_setpersist(struct tcpcb *tp)
1651 {
1652         int t = ((tp->t_srtt >> 2) + tp->t_rttvar) >> 1;
1653         int tt;
1654
1655         tp->t_flags &= ~TF_PREVVALID;
1656         if (tcp_timer_active(tp, TT_REXMT))
1657                 panic("tcp_setpersist: retransmit pending");
1658         /*
1659          * Start/restart persistence timer.
1660          */
1661         TCPT_RANGESET(tt, t * tcp_backoff[tp->t_rxtshift],
1662                       tcp_persmin, tcp_persmax);
1663         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, tt);
1664         if (tp->t_rxtshift < TCP_MAXRXTSHIFT)
1665                 tp->t_rxtshift++;
1666 }
1667
1668 /*
1669  * Insert TCP options according to the supplied parameters to the place
1670  * optp in a consistent way.  Can handle unaligned destinations.
1671  *
1672  * The order of the option processing is crucial for optimal packing and
1673  * alignment for the scarce option space.
1674  *
1675  * The optimal order for a SYN/SYN-ACK segment is:
1676  *   MSS (4) + NOP (1) + Window scale (3) + SACK permitted (2) +
1677  *   Timestamp (10) + Signature (18) = 38 bytes out of a maximum of 40.
1678  *
1679  * The SACK options should be last.  SACK blocks consume 8*n+2 bytes.
1680  * So a full size SACK blocks option is 34 bytes (with 4 SACK blocks).
1681  * At minimum we need 10 bytes (to generate 1 SACK block).  If both
1682  * TCP Timestamps (12 bytes) and TCP Signatures (18 bytes) are present,
1683  * we only have 10 bytes for SACK options (40 - (12 + 18)).
1684  */
1685 int
1686 tcp_addoptions(struct tcpopt *to, u_char *optp)
1687 {
1688         u_int32_t mask, optlen = 0;
1689
1690         for (mask = 1; mask < TOF_MAXOPT; mask <<= 1) {
1691                 if ((to->to_flags & mask) != mask)
1692                         continue;
1693                 if (optlen == TCP_MAXOLEN)
1694                         break;
1695                 switch (to->to_flags & mask) {
1696                 case TOF_MSS:
1697                         while (optlen % 4) {
1698                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1699                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1700                         }
1701                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_MAXSEG)
1702                                 continue;
1703                         optlen += TCPOLEN_MAXSEG;
1704                         *optp++ = TCPOPT_MAXSEG;
1705                         *optp++ = TCPOLEN_MAXSEG;
1706                         to->to_mss = htons(to->to_mss);
1707                         bcopy((u_char *)&to->to_mss, optp, sizeof(to->to_mss));
1708                         optp += sizeof(to->to_mss);
1709                         break;
1710                 case TOF_SCALE:
1711                         while (!optlen || optlen % 2 != 1) {
1712                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1713                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1714                         }
1715                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_WINDOW)
1716                                 continue;
1717                         optlen += TCPOLEN_WINDOW;
1718                         *optp++ = TCPOPT_WINDOW;
1719                         *optp++ = TCPOLEN_WINDOW;
1720                         *optp++ = to->to_wscale;
1721                         break;
1722                 case TOF_SACKPERM:
1723                         while (optlen % 2) {
1724                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1725                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1726                         }
1727                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACK_PERMITTED)
1728                                 continue;
1729                         optlen += TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1730                         *optp++ = TCPOPT_SACK_PERMITTED;
1731                         *optp++ = TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1732                         break;
1733                 case TOF_TS:
1734                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1735                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1736                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1737                         }
1738                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_TIMESTAMP)
1739                                 continue;
1740                         optlen += TCPOLEN_TIMESTAMP;
1741                         *optp++ = TCPOPT_TIMESTAMP;
1742                         *optp++ = TCPOLEN_TIMESTAMP;
1743                         to->to_tsval = htonl(to->to_tsval);
1744                         to->to_tsecr = htonl(to->to_tsecr);
1745                         bcopy((u_char *)&to->to_tsval, optp, sizeof(to->to_tsval));
1746                         optp += sizeof(to->to_tsval);
1747                         bcopy((u_char *)&to->to_tsecr, optp, sizeof(to->to_tsecr));
1748                         optp += sizeof(to->to_tsecr);
1749                         break;
1750                 case TOF_SIGNATURE:
1751                         {
1752                         int siglen = TCPOLEN_SIGNATURE - 2;
1753
1754                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1755                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1756                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1757                         }
1758                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SIGNATURE) {
1759                                 to->to_flags &= ~TOF_SIGNATURE;
1760                                 continue;
1761                         }
1762                         optlen += TCPOLEN_SIGNATURE;
1763                         *optp++ = TCPOPT_SIGNATURE;
1764                         *optp++ = TCPOLEN_SIGNATURE;
1765                         to->to_signature = optp;
1766                         while (siglen--)
1767                                  *optp++ = 0;
1768                         break;
1769                         }
1770                 case TOF_SACK:
1771                         {
1772                         int sackblks = 0;
1773                         struct sackblk *sack = (struct sackblk *)to->to_sacks;
1774                         tcp_seq sack_seq;
1775
1776                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1777                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1778                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1779                         }
1780                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACKHDR + TCPOLEN_SACK)
1781                                 continue;
1782                         optlen += TCPOLEN_SACKHDR;
1783                         *optp++ = TCPOPT_SACK;
1784                         sackblks = min(to->to_nsacks,
1785                                         (TCP_MAXOLEN - optlen) / TCPOLEN_SACK);
1786                         *optp++ = TCPOLEN_SACKHDR + sackblks * TCPOLEN_SACK;
1787                         while (sackblks--) {
1788                                 sack_seq = htonl(sack->start);
1789                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1790                                 optp += sizeof(sack_seq);
1791                                 sack_seq = htonl(sack->end);
1792                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1793                                 optp += sizeof(sack_seq);
1794                                 optlen += TCPOLEN_SACK;
1795                                 sack++;
1796                         }
1797                         TCPSTAT_INC(tcps_sack_send_blocks);
1798                         break;
1799                         }
1800                 case TOF_FASTOPEN:
1801                         {
1802                         int total_len;
1803
1804                         /* XXX is there any point to aligning this option? */
1805                         total_len = TCPOLEN_FAST_OPEN_EMPTY + to->to_tfo_len;
1806                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < total_len) {
1807                                 to->to_flags &= ~TOF_FASTOPEN;
1808                                 continue;
1809                         }
1810                         *optp++ = TCPOPT_FAST_OPEN;
1811                         *optp++ = total_len;
1812                         if (to->to_tfo_len > 0) {
1813                                 bcopy(to->to_tfo_cookie, optp, to->to_tfo_len);
1814                                 optp += to->to_tfo_len;
1815                         }
1816                         optlen += total_len;
1817                         break;
1818                         }
1819                 default:
1820                         panic("%s: unknown TCP option type", __func__);
1821                         break;
1822                 }
1823         }
1824
1825         /* Terminate and pad TCP options to a 4 byte boundary. */
1826         if (optlen % 4) {
1827                 optlen += TCPOLEN_EOL;
1828                 *optp++ = TCPOPT_EOL;
1829         }
1830         /*
1831          * According to RFC 793 (STD0007):
1832          *   "The content of the header beyond the End-of-Option option
1833          *    must be header padding (i.e., zero)."
1834          *   and later: "The padding is composed of zeros."
1835          */
1836         while (optlen % 4) {
1837                 optlen += TCPOLEN_PAD;
1838                 *optp++ = TCPOPT_PAD;
1839         }
1840
1841         KASSERT(optlen <= TCP_MAXOLEN, ("%s: TCP options too long", __func__));
1842         return (optlen);
1843 }
1844
1845 void
1846 tcp_sndbuf_autoscale(struct tcpcb *tp, struct socket *so, uint32_t sendwin)
1847 {
1848
1849         /*
1850          * Automatic sizing of send socket buffer.  Often the send buffer
1851          * size is not optimally adjusted to the actual network conditions
1852          * at hand (delay bandwidth product).  Setting the buffer size too
1853          * small limits throughput on links with high bandwidth and high
1854          * delay (eg. trans-continental/oceanic links).  Setting the
1855          * buffer size too big consumes too much real kernel memory,
1856          * especially with many connections on busy servers.
1857          *
1858          * The criteria to step up the send buffer one notch are:
1859          *  1. receive window of remote host is larger than send buffer
1860          *     (with a fudge factor of 5/4th);
1861          *  2. send buffer is filled to 7/8th with data (so we actually
1862          *     have data to make use of it);
1863          *  3. send buffer fill has not hit maximal automatic size;
1864          *  4. our send window (slow start and cogestion controlled) is
1865          *     larger than sent but unacknowledged data in send buffer.
1866          *
1867          * The remote host receive window scaling factor may limit the
1868          * growing of the send buffer before it reaches its allowed
1869          * maximum.
1870          *
1871          * It scales directly with slow start or congestion window
1872          * and does at most one step per received ACK.  This fast
1873          * scaling has the drawback of growing the send buffer beyond
1874          * what is strictly necessary to make full use of a given
1875          * delay*bandwidth product.  However testing has shown this not
1876          * to be much of an problem.  At worst we are trading wasting
1877          * of available bandwidth (the non-use of it) for wasting some
1878          * socket buffer memory.
1879          *
1880          * TODO: Shrink send buffer during idle periods together
1881          * with congestion window.  Requires another timer.  Has to
1882          * wait for upcoming tcp timer rewrite.
1883          *
1884          * XXXGL: should there be used sbused() or sbavail()?
1885          */
1886         if (V_tcp_do_autosndbuf && so->so_snd.sb_flags & SB_AUTOSIZE) {
1887                 int lowat;
1888
1889                 lowat = V_tcp_sendbuf_auto_lowat ? so->so_snd.sb_lowat : 0;
1890                 if ((tp->snd_wnd / 4 * 5) >= so->so_snd.sb_hiwat - lowat &&
1891                     sbused(&so->so_snd) >=
1892                     (so->so_snd.sb_hiwat / 8 * 7) - lowat &&
1893                     sbused(&so->so_snd) < V_tcp_autosndbuf_max &&
1894                     sendwin >= (sbused(&so->so_snd) -
1895                     (tp->snd_nxt - tp->snd_una))) {
1896                         if (!sbreserve_locked(&so->so_snd,
1897                             min(so->so_snd.sb_hiwat + V_tcp_autosndbuf_inc,
1898                              V_tcp_autosndbuf_max), so, curthread))
1899                                 so->so_snd.sb_flags &= ~SB_AUTOSIZE;
1900                 }
1901         }
1902 }