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 #include <netinet/tcp_fsm.h>
  76 #include <netinet/tcp_log_buf.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 static void inline      cc_after_idle(struct tcpcb *tp);
 146
 147 #ifdef TCP_HHOOK
 148 /*
 149  * Wrapper for the TCP established output helper hook.
 150  */
 151 void
 152 hhook_run_tcp_est_out(struct tcpcb *tp, struct tcphdr *th,
 153     struct tcpopt *to, uint32_t len, int tso)
 154 {
 155         struct tcp_hhook_data hhook_data;
 156
 157         if (V_tcp_hhh[HHOOK_TCP_EST_OUT]->hhh_nhooks > 0) {
 158                 hhook_data.tp = tp;
 159                 hhook_data.th = th;
 160                 hhook_data.to = to;
 161                 hhook_data.len = len;
 162                 hhook_data.tso = tso;
 163
 164                 hhook_run_hooks(V_tcp_hhh[HHOOK_TCP_EST_OUT], &hhook_data,
 165                     tp->osd);
 166         }
 167 }
 168 #endif
 169
 170 /*
 171  * Flags used when sending segments in tcp_output.  Basic flags (TH_RST,
 172  * TH_ACK,TH_SYN,TH_FIN) are totally determined by state, with the proviso
 173  * that TH_FIN is sent only if all data queued for output is included in the
 174  * segment.
 175  */
 176 u_char  tcp_outflags[TCP_NSTATES] = {
 177         TH_RST|TH_ACK,          /* 0, CLOSED */
 178         0,                      /* 1, LISTEN */
 179         TH_SYN,                 /* 2, SYN_SENT */
 180         TH_SYN|TH_ACK,          /* 3, SYN_RECEIVED */
 181         TH_ACK,                 /* 4, ESTABLISHED */
 182         TH_ACK,                 /* 5, CLOSE_WAIT */
 183         TH_FIN|TH_ACK,          /* 6, FIN_WAIT_1 */
 184         TH_FIN|TH_ACK,          /* 7, CLOSING */
 185         TH_FIN|TH_ACK,          /* 8, LAST_ACK */
 186         TH_ACK,                 /* 9, FIN_WAIT_2 */
 187         TH_ACK,                 /* 10, TIME_WAIT */
 188 };
 189
 190 /*
 191  * CC wrapper hook functions
 192  */
 193 static void inline
 194 cc_after_idle(struct tcpcb *tp)
 195 {
 196         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 197
 198         if (CC_ALGO(tp)->after_idle != NULL)
 199                 CC_ALGO(tp)->after_idle(tp->ccv);
 200 }
 201
 202 /*
 203  * Tcp output routine: figure out what should be sent and send it.
 204  */
 205 int
 206 tcp_output(struct tcpcb *tp)
 207 {
 208         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
 209         int32_t len;
 210         uint32_t recwin, sendwin;
 211         int off, flags, error = 0;      /* Keep compiler happy */
 212         u_int if_hw_tsomaxsegcount = 0;
 213         u_int if_hw_tsomaxsegsize;
 214         struct mbuf *m;
 215         struct ip *ip = NULL;
 216 #ifdef TCPDEBUG
 217         struct ipovly *ipov = NULL;
 218 #endif
 219         struct tcphdr *th;
 220         u_char opt[TCP_MAXOLEN];
 221         unsigned ipoptlen, optlen, hdrlen;
 222 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
 223         unsigned ipsec_optlen = 0;
 224 #endif
 225         int idle, sendalot, curticks;
 226         int sack_rxmit, sack_bytes_rxmt;
 227         struct sackhole *p;
 228         int tso, mtu;
 229         struct tcpopt to;
 230         unsigned int wanted_cookie = 0;
 231         unsigned int dont_sendalot = 0;
 232 #if 0
 233         int maxburst = TCP_MAXBURST;
 234 #endif
 235 #ifdef INET6
 236         struct ip6_hdr *ip6 = NULL;
 237         int isipv6;
 238
 239         isipv6 = (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 240 #endif
 241
 242         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 243
 244 #ifdef TCP_OFFLOAD
 245         if (tp->t_flags & TF_TOE)
 246                 return (tcp_offload_output(tp));
 247 #endif
 248
 249         /*
 250          * For TFO connections in SYN_RECEIVED, only allow the initial
 251          * SYN|ACK and those sent by the retransmit timer.
 252          */
 253         if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 254             (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED) &&
 255             SEQ_GT(tp->snd_max, tp->snd_una) &&    /* initial SYN|ACK sent */
 256             (tp->snd_nxt != tp->snd_una))         /* not a retransmit */
 257                 return (0);
 258
 259         /*
 260          * Determine length of data that should be transmitted,
 261          * and flags that will be used.
 262          * If there is some data or critical controls (SYN, RST)
 263          * to send, then transmit; otherwise, investigate further.
 264          */
 265         idle = (tp->t_flags & TF_LASTIDLE) || (tp->snd_max == tp->snd_una);
 266         if (idle && ticks - tp->t_rcvtime >= tp->t_rxtcur)
 267                 cc_after_idle(tp);
 268         tp->t_flags &= ~TF_LASTIDLE;
 269         if (idle) {
 270                 if (tp->t_flags & TF_MORETOCOME) {
 271                         tp->t_flags |= TF_LASTIDLE;
 272                         idle = 0;
 273                 }
 274         }
 275 again:
 276         /*
 277          * If we've recently taken a timeout, snd_max will be greater than
 278          * snd_nxt.  There may be SACK information that allows us to avoid
 279          * resending already delivered data.  Adjust snd_nxt accordingly.
 280          */
 281         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 282             SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))
 283                 tcp_sack_adjust(tp);
 284         sendalot = 0;
 285         tso = 0;
 286         mtu = 0;
 287         off = tp->snd_nxt - tp->snd_una;
 288         sendwin = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd);
 289
 290         flags = tcp_outflags[tp->t_state];
 291         /*
 292          * Send any SACK-generated retransmissions.  If we're explicitly trying
 293          * to send out new data (when sendalot is 1), bypass this function.
 294          * If we retransmit in fast recovery mode, decrement snd_cwnd, since
 295          * we're replacing a (future) new transmission with a retransmission
 296          * now, and we previously incremented snd_cwnd in tcp_input().
 297          */
 298         /*
 299          * Still in sack recovery , reset rxmit flag to zero.
 300          */
 301         sack_rxmit = 0;
 302         sack_bytes_rxmt = 0;
 303         len = 0;
 304         p = NULL;
 305         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) && IN_FASTRECOVERY(tp->t_flags) &&
 306             (p = tcp_sack_output(tp, &sack_bytes_rxmt))) {
 307                 uint32_t cwin;
 308
 309                 cwin =
 310                     imax(min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd) - sack_bytes_rxmt, 0);
 311                 /* Do not retransmit SACK segments beyond snd_recover */
 312                 if (SEQ_GT(p->end, tp->snd_recover)) {
 313                         /*
 314                          * (At least) part of sack hole extends beyond
 315                          * snd_recover. Check to see if we can rexmit data
 316                          * for this hole.
 317                          */
 318                         if (SEQ_GEQ(p->rxmit, tp->snd_recover)) {
 319                                 /*
 320                                  * Can't rexmit any more data for this hole.
 321                                  * That data will be rexmitted in the next
 322                                  * sack recovery episode, when snd_recover
 323                                  * moves past p->rxmit.
 324                                  */
 325                                 p = NULL;
 326                                 goto after_sack_rexmit;
 327                         } else
 328                                 /* Can rexmit part of the current hole */
 329                                 len = ((int32_t)ulmin(cwin,
 330                                                    tp->snd_recover - p->rxmit));
 331                 } else
 332                         len = ((int32_t)ulmin(cwin, p->end - p->rxmit));
 333                 off = p->rxmit - tp->snd_una;
 334                 KASSERT(off >= 0,("%s: sack block to the left of una : %d",
 335                     __func__, off));
 336                 if (len > 0) {
 337                         sack_rxmit = 1;
 338                         sendalot = 1;
 339                         TCPSTAT_INC(tcps_sack_rexmits);
 340                         TCPSTAT_ADD(tcps_sack_rexmit_bytes,
 341                             min(len, tp->t_maxseg));
 342                 }
 343         }
 344 after_sack_rexmit:
 345         /*
 346          * Get standard flags, and add SYN or FIN if requested by 'hidden'
 347          * state flags.
 348          */
 349         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 350                 flags |= TH_FIN;
 351         if (tp->t_flags & TF_NEEDSYN)
 352                 flags |= TH_SYN;
 353
 354         SOCKBUF_LOCK(&so->so_snd);
 355         /*
 356          * If in persist timeout with window of 0, send 1 byte.
 357          * Otherwise, if window is small but nonzero
 358          * and timer expired, we will send what we can
 359          * and go to transmit state.
 360          */
 361         if (tp->t_flags & TF_FORCEDATA) {
 362                 if (sendwin == 0) {
 363                         /*
 364                          * If we still have some data to send, then
 365                          * clear the FIN bit.  Usually this would
 366                          * happen below when it realizes that we
 367                          * aren't sending all the data.  However,
 368                          * if we have exactly 1 byte of unsent data,
 369                          * then it won't clear the FIN bit below,
 370                          * and if we are in persist state, we wind
 371                          * up sending the packet without recording
 372                          * that we sent the FIN bit.
 373                          *
 374                          * We can't just blindly clear the FIN bit,
 375                          * because if we don't have any more data
 376                          * to send then the probe will be the FIN
 377                          * itself.
 378                          */
 379                         if (off < sbused(&so->so_snd))
 380                                 flags &= ~TH_FIN;
 381                         sendwin = 1;
 382                 } else {
 383                         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
 384                         tp->t_rxtshift = 0;
 385                 }
 386         }
 387
 388         /*
 389          * If snd_nxt == snd_max and we have transmitted a FIN, the
 390          * offset will be > 0 even if so_snd.sb_cc is 0, resulting in
 391          * a negative length.  This can also occur when TCP opens up
 392          * its congestion window while receiving additional duplicate
 393          * acks after fast-retransmit because TCP will reset snd_nxt
 394          * to snd_max after the fast-retransmit.
 395          *
 396          * In the normal retransmit-FIN-only case, however, snd_nxt will
 397          * be set to snd_una, the offset will be 0, and the length may
 398          * wind up 0.
 399          *
 400          * If sack_rxmit is true we are retransmitting from the scoreboard
 401          * in which case len is already set.
 402          */
 403         if (sack_rxmit == 0) {
 404                 if (sack_bytes_rxmt == 0)
 405                         len = ((int32_t)min(sbavail(&so->so_snd), sendwin) -
 406                             off);
 407                 else {
 408                         int32_t cwin;
 409
 410                         /*
 411                          * We are inside of a SACK recovery episode and are
 412                          * sending new data, having retransmitted all the
 413                          * data possible in the scoreboard.
 414                          */
 415                         len = ((int32_t)min(sbavail(&so->so_snd), tp->snd_wnd) -
 416                             off);
 417                         /*
 418                          * Don't remove this (len > 0) check !
 419                          * We explicitly check for len > 0 here (although it
 420                          * isn't really necessary), to work around a gcc
 421                          * optimization issue - to force gcc to compute
 422                          * len above. Without this check, the computation
 423                          * of len is bungled by the optimizer.
 424                          */
 425                         if (len > 0) {
 426                                 cwin = tp->snd_cwnd -
 427                                         (tp->snd_nxt - tp->sack_newdata) -
 428                                         sack_bytes_rxmt;
 429                                 if (cwin < 0)
 430                                         cwin = 0;
 431                                 len = imin(len, cwin);
 432                         }
 433                 }
 434         }
 435
 436         /*
 437          * Lop off SYN bit if it has already been sent.  However, if this
 438          * is SYN-SENT state and if segment contains data and if we don't
 439          * know that foreign host supports TAO, suppress sending segment.
 440          */
 441         if ((flags & TH_SYN) && SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_una)) {
 442                 if (tp->t_state != TCPS_SYN_RECEIVED)
 443                         flags &= ~TH_SYN;
 444                 /*
 445                  * When sending additional segments following a TFO SYN|ACK,
 446                  * do not include the SYN bit.
 447                  */
 448                 if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 449                     (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED))
 450                         flags &= ~TH_SYN;
 451                 off--, len++;
 452         }
 453
 454         /*
 455          * Be careful not to send data and/or FIN on SYN segments.
 456          * This measure is needed to prevent interoperability problems
 457          * with not fully conformant TCP implementations.
 458          */
 459         if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NOOPT)) {
 460                 len = 0;
 461                 flags &= ~TH_FIN;
 462         }
 463
 464         /*
 465          * On TFO sockets, ensure no data is sent in the following cases:
 466          *
 467          *  - When retransmitting SYN|ACK on a passively-created socket
 468          *
 469          *  - When retransmitting SYN on an actively created socket
 470          *
 471          *  - When sending a zero-length cookie (cookie request) on an
 472          *    actively created socket
 473          *
 474          *  - When the socket is in the CLOSED state (RST is being sent)
 475          */
 476         if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 477             (((flags & TH_SYN) && (tp->t_rxtshift > 0)) ||
 478              ((tp->t_state == TCPS_SYN_SENT) &&
 479               (tp->t_tfo_client_cookie_len == 0)) ||
 480              (flags & TH_RST)))
 481                 len = 0;
 482         if (len <= 0) {
 483                 /*
 484                  * If FIN has been sent but not acked,
 485                  * but we haven't been called to retransmit,
 486                  * len will be < 0.  Otherwise, window shrank
 487                  * after we sent into it.  If window shrank to 0,
 488                  * cancel pending retransmit, pull snd_nxt back
 489                  * to (closed) window, and set the persist timer
 490                  * if it isn't already going.  If the window didn't
 491                  * close completely, just wait for an ACK.
 492                  *
 493                  * We also do a general check here to ensure that
 494                  * we will set the persist timer when we have data
 495                  * to send, but a 0-byte window. This makes sure
 496                  * the persist timer is set even if the packet
 497                  * hits one of the "goto send" lines below.
 498                  */
 499                 len = 0;
 500                 if ((sendwin == 0) && (TCPS_HAVEESTABLISHED(tp->t_state)) &&
 501                         (off < (int) sbavail(&so->so_snd))) {
 502                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, 0);
 503                         tp->t_rxtshift = 0;
 504                         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
 505                         if (!tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
 506                                 tcp_setpersist(tp);
 507                 }
 508         }
 509
 510         /* len will be >= 0 after this point. */
 511         KASSERT(len >= 0, ("[%s:%d]: len < 0", __func__, __LINE__));
 512
 513         tcp_sndbuf_autoscale(tp, so, sendwin);
 514
 515         /*
 516          * Decide if we can use TCP Segmentation Offloading (if supported by
 517          * hardware).
 518          *
 519          * TSO may only be used if we are in a pure bulk sending state.  The
 520          * presence of TCP-MD5, SACK retransmits, SACK advertizements and
 521          * IP options prevent using TSO.  With TSO the TCP header is the same
 522          * (except for the sequence number) for all generated packets.  This
 523          * makes it impossible to transmit any options which vary per generated
 524          * segment or packet.
 525          *
 526          * IPv4 handling has a clear separation of ip options and ip header
 527          * flags while IPv6 combines both in in6p_outputopts. ip6_optlen() does
 528          * the right thing below to provide length of just ip options and thus
 529          * checking for ipoptlen is enough to decide if ip options are present.
 530          */
 531 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
 532         /*
 533          * Pre-calculate here as we save another lookup into the darknesses
 534          * of IPsec that way and can actually decide if TSO is ok.
 535          */
 536 #ifdef INET6
 537         if (isipv6 && IPSEC_ENABLED(ipv6))
 538                 ipsec_optlen = IPSEC_HDRSIZE(ipv6, tp->t_inpcb);
 539 #ifdef INET
 540         else
 541 #endif
 542 #endif /* INET6 */
 543 #ifdef INET
 544         if (IPSEC_ENABLED(ipv4))
 545                 ipsec_optlen = IPSEC_HDRSIZE(ipv4, tp->t_inpcb);
 546 #endif /* INET */
 547 #endif /* IPSEC */
 548 #ifdef INET6
 549         if (isipv6)
 550                 ipoptlen = ip6_optlen(tp->t_inpcb);
 551         else
 552 #endif
 553         if (tp->t_inpcb->inp_options)
 554                 ipoptlen = tp->t_inpcb->inp_options->m_len -
 555                                 offsetof(struct ipoption, ipopt_list);
 556         else
 557                 ipoptlen = 0;
 558 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
 559         ipoptlen += ipsec_optlen;
 560 #endif
 561
 562         if ((tp->t_flags & TF_TSO) && V_tcp_do_tso && len > tp->t_maxseg &&
 563             ((tp->t_flags & TF_SIGNATURE) == 0) &&
 564             tp->rcv_numsacks == 0 && sack_rxmit == 0 &&
 565             ipoptlen == 0 && !(flags & TH_SYN))
 566                 tso = 1;
 567
 568         if (sack_rxmit) {
 569                 if (SEQ_LT(p->rxmit + len, tp->snd_una + sbused(&so->so_snd)))
 570                         flags &= ~TH_FIN;
 571         } else {
 572                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt + len, tp->snd_una +
 573                     sbused(&so->so_snd)))
 574                         flags &= ~TH_FIN;
 575         }
 576
 577         recwin = lmin(lmax(sbspace(&so->so_rcv), 0),
 578             (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale);
 579
 580         /*
 581          * Sender silly window avoidance.   We transmit under the following
 582          * conditions when len is non-zero:
 583          *
 584          *      - We have a full segment (or more with TSO)
 585          *      - This is the last buffer in a write()/send() and we are
 586          *        either idle or running NODELAY
 587          *      - we've timed out (e.g. persist timer)
 588          *      - we have more then 1/2 the maximum send window's worth of
 589          *        data (receiver may be limited the window size)
 590          *      - we need to retransmit
 591          */
 592         if (len) {
 593                 if (len >= tp->t_maxseg)
 594                         goto send;
 595                 /*
 596                  * NOTE! on localhost connections an 'ack' from the remote
 597                  * end may occur synchronously with the output and cause
 598                  * us to flush a buffer queued with moretocome.  XXX
 599                  *
 600                  * note: the len + off check is almost certainly unnecessary.
 601                  */
 602                 if (!(tp->t_flags & TF_MORETOCOME) &&   /* normal case */
 603                     (idle || (tp->t_flags & TF_NODELAY)) &&
 604                     (uint32_t)len + (uint32_t)off >= sbavail(&so->so_snd) &&
 605                     (tp->t_flags & TF_NOPUSH) == 0) {
 606                         goto send;
 607                 }
 608                 if (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)         /* typ. timeout case */
 609                         goto send;
 610                 if (len >= tp->max_sndwnd / 2 && tp->max_sndwnd > 0)
 611                         goto send;
 612                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))   /* retransmit case */
 613                         goto send;
 614                 if (sack_rxmit)
 615                         goto send;
 616         }
 617
 618         /*
 619          * Sending of standalone window updates.
 620          *
 621          * Window updates are important when we close our window due to a
 622          * full socket buffer and are opening it again after the application
 623          * reads data from it.  Once the window has opened again and the
 624          * remote end starts to send again the ACK clock takes over and
 625          * provides the most current window information.
 626          *
 627          * We must avoid the silly window syndrome whereas every read
 628          * from the receive buffer, no matter how small, causes a window
 629          * update to be sent.  We also should avoid sending a flurry of
 630          * window updates when the socket buffer had queued a lot of data
 631          * and the application is doing small reads.
 632          *
 633          * Prevent a flurry of pointless window updates by only sending
 634          * an update when we can increase the advertized window by more
 635          * than 1/4th of the socket buffer capacity.  When the buffer is
 636          * getting full or is very small be more aggressive and send an
 637          * update whenever we can increase by two mss sized segments.
 638          * In all other situations the ACK's to new incoming data will
 639          * carry further window increases.
 640          *
 641          * Don't send an independent window update if a delayed
 642          * ACK is pending (it will get piggy-backed on it) or the
 643          * remote side already has done a half-close and won't send
 644          * more data.  Skip this if the connection is in T/TCP
 645          * half-open state.
 646          */
 647         if (recwin > 0 && !(tp->t_flags & TF_NEEDSYN) &&
 648             !(tp->t_flags & TF_DELACK) &&
 649             !TCPS_HAVERCVDFIN(tp->t_state)) {
 650                 /*
 651                  * "adv" is the amount we could increase the window,
 652                  * taking into account that we are limited by
 653                  * TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale.
 654                  */
 655                 int32_t adv;
 656                 int oldwin;
 657
 658                 adv = recwin;
 659                 if (SEQ_GT(tp->rcv_adv, tp->rcv_nxt)) {
 660                         oldwin = (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
 661                         adv -= oldwin;
 662                 } else
 663                         oldwin = 0;
 664
 665                 /*
 666                  * If the new window size ends up being the same as or less
 667                  * than the old size when it is scaled, then don't force
 668                  * a window update.
 669                  */
 670                 if (oldwin >> tp->rcv_scale >= (adv + oldwin) >> tp->rcv_scale)
 671                         goto dontupdate;
 672
 673                 if (adv >= (int32_t)(2 * tp->t_maxseg) &&
 674                     (adv >= (int32_t)(so->so_rcv.sb_hiwat / 4) ||
 675                      recwin <= (so->so_rcv.sb_hiwat / 8) ||
 676                      so->so_rcv.sb_hiwat <= 8 * tp->t_maxseg))
 677                         goto send;
 678                 if (2 * adv >= (int32_t)so->so_rcv.sb_hiwat)
 679                         goto send;
 680         }
 681 dontupdate:
 682
 683         /*
 684          * Send if we owe the peer an ACK, RST, SYN, or urgent data.  ACKNOW
 685          * is also a catch-all for the retransmit timer timeout case.
 686          */
 687         if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 688                 goto send;
 689         if ((flags & TH_RST) ||
 690             ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NEEDSYN) == 0))
 691                 goto send;
 692         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
 693                 goto send;
 694         /*
 695          * If our state indicates that FIN should be sent
 696          * and we have not yet done so, then we need to send.
 697          */
 698         if (flags & TH_FIN &&
 699             ((tp->t_flags & TF_SENTFIN) == 0 || tp->snd_nxt == tp->snd_una))
 700                 goto send;
 701         /*
 702          * In SACK, it is possible for tcp_output to fail to send a segment
 703          * after the retransmission timer has been turned off.  Make sure
 704          * that the retransmission timer is set.
 705          */
 706         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 707             SEQ_GT(tp->snd_max, tp->snd_una) &&
 708             !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 709             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 710                 tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
 711                 goto just_return;
 712         }
 713         /*
 714          * TCP window updates are not reliable, rather a polling protocol
 715          * using ``persist'' packets is used to insure receipt of window
 716          * updates.  The three ``states'' for the output side are:
 717          *      idle                    not doing retransmits or persists
 718          *      persisting              to move a small or zero window
 719          *      (re)transmitting        and thereby not persisting
 720          *
 721          * tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)
 722          *      is true when we are in persist state.
 723          * (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)
 724          *      is set when we are called to send a persist packet.
 725          * tcp_timer_active(tp, TT_REXMT)
 726          *      is set when we are retransmitting
 727          * The output side is idle when both timers are zero.
 728          *
 729          * If send window is too small, there is data to transmit, and no
 730          * retransmit or persist is pending, then go to persist state.
 731          * If nothing happens soon, send when timer expires:
 732          * if window is nonzero, transmit what we can,
 733          * otherwise force out a byte.
 734          */
 735         if (sbavail(&so->so_snd) && !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 736             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 737                 tp->t_rxtshift = 0;
 738                 tcp_setpersist(tp);
 739         }
 740
 741         /*
 742          * No reason to send a segment, just return.
 743          */
 744 just_return:
 745         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 746         return (0);
 747
 748 send:
 749         SOCKBUF_LOCK_ASSERT(&so->so_snd);
 750         if (len > 0) {
 751                 if (len >= tp->t_maxseg)
 752                         tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_MAXSEGSNT;
 753                 else
 754                         tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_MAXSEGSNT;
 755         }
 756         /*
 757          * Before ESTABLISHED, force sending of initial options
 758          * unless TCP set not to do any options.
 759          * NOTE: we assume that the IP/TCP header plus TCP options
 760          * always fit in a single mbuf, leaving room for a maximum
 761          * link header, i.e.
 762          *      max_linkhdr + sizeof (struct tcpiphdr) + optlen <= MCLBYTES
 763          */
 764         optlen = 0;
 765 #ifdef INET6
 766         if (isipv6)
 767                 hdrlen = sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct tcphdr);
 768         else
 769 #endif
 770                 hdrlen = sizeof (struct tcpiphdr);
 771
 772         /*
 773          * Compute options for segment.
 774          * We only have to care about SYN and established connection
 775          * segments.  Options for SYN-ACK segments are handled in TCP
 776          * syncache.
 777          */
 778         to.to_flags = 0;
 779         if ((tp->t_flags & TF_NOOPT) == 0) {
 780                 /* Maximum segment size. */
 781                 if (flags & TH_SYN) {
 782                         tp->snd_nxt = tp->iss;
 783                         to.to_mss = tcp_mssopt(&tp->t_inpcb->inp_inc);
 784                         to.to_flags |= TOF_MSS;
 785
 786                         /*
 787                          * On SYN or SYN|ACK transmits on TFO connections,
 788                          * only include the TFO option if it is not a
 789                          * retransmit, as the presence of the TFO option may
 790                          * have caused the original SYN or SYN|ACK to have
 791                          * been dropped by a middlebox.
 792                          */
 793                         if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 794                             (tp->t_rxtshift == 0)) {
 795                                 if (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED) {
 796                                         to.to_tfo_len = TCP_FASTOPEN_COOKIE_LEN;
 797                                         to.to_tfo_cookie =
 798                                             (u_int8_t *)&tp->t_tfo_cookie.server;
 799                                         to.to_flags |= TOF_FASTOPEN;
 800                                         wanted_cookie = 1;
 801                                 } else if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT) {
 802                                         to.to_tfo_len =
 803                                             tp->t_tfo_client_cookie_len;
 804                                         to.to_tfo_cookie =
 805                                             tp->t_tfo_cookie.client;
 806                                         to.to_flags |= TOF_FASTOPEN;
 807                                         wanted_cookie = 1;
 808                                         /*
 809                                          * If we wind up having more data to
 810                                          * send with the SYN than can fit in
 811                                          * one segment, don't send any more
 812                                          * until the SYN|ACK comes back from
 813                                          * the other end.
 814                                          */
 815                                         dont_sendalot = 1;
 816                                 }
 817                         }
 818                 }
 819                 /* Window scaling. */
 820                 if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_SCALE)) {
 821                         to.to_wscale = tp->request_r_scale;
 822                         to.to_flags |= TOF_SCALE;
 823                 }
 824                 /* Timestamps. */
 825                 if ((tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) ||
 826                     ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_TSTMP))) {
 827                         curticks = tcp_ts_getticks();
 828                         to.to_tsval = curticks + tp->ts_offset;
 829                         to.to_tsecr = tp->ts_recent;
 830                         to.to_flags |= TOF_TS;
 831                         if (tp->t_rxtshift == 1)
 832                                 tp->t_badrxtwin = curticks;
 833                 }
 834
 835                 /* Set receive buffer autosizing timestamp. */
 836                 if (tp->rfbuf_ts == 0 &&
 837                     (so->so_rcv.sb_flags & SB_AUTOSIZE))
 838                         tp->rfbuf_ts = tcp_ts_getticks();
 839
 840                 /* Selective ACK's. */
 841                 if (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) {
 842                         if (flags & TH_SYN)
 843                                 to.to_flags |= TOF_SACKPERM;
 844                         else if (TCPS_HAVEESTABLISHED(tp->t_state) &&
 845                             (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 846                             tp->rcv_numsacks > 0) {
 847                                 to.to_flags |= TOF_SACK;
 848                                 to.to_nsacks = tp->rcv_numsacks;
 849                                 to.to_sacks = (u_char *)tp->sackblks;
 850                         }
 851                 }
 852 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
 853                 /* TCP-MD5 (RFC2385). */
 854                 /*
 855                  * Check that TCP_MD5SIG is enabled in tcpcb to
 856                  * account the size needed to set this TCP option.
 857                  */
 858                 if (tp->t_flags & TF_SIGNATURE)
 859                         to.to_flags |= TOF_SIGNATURE;
 860 #endif /* TCP_SIGNATURE */
 861
 862                 /* Processing the options. */
 863                 hdrlen += optlen = tcp_addoptions(&to, opt);
 864                 /*
 865                  * If we wanted a TFO option to be added, but it was unable
 866                  * to fit, ensure no data is sent.
 867                  */
 868                 if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) && wanted_cookie &&
 869                     !(to.to_flags & TOF_FASTOPEN))
 870                         len = 0;
 871         }
 872
 873         /*
 874          * Adjust data length if insertion of options will
 875          * bump the packet length beyond the t_maxseg length.
 876          * Clear the FIN bit because we cut off the tail of
 877          * the segment.
 878          */
 879         if (len + optlen + ipoptlen > tp->t_maxseg) {
 880                 flags &= ~TH_FIN;
 881
 882                 if (tso) {
 883                         u_int if_hw_tsomax;
 884                         u_int moff;
 885                         int max_len;
 886
 887                         /* extract TSO information */
 888                         if_hw_tsomax = tp->t_tsomax;
 889                         if_hw_tsomaxsegcount = tp->t_tsomaxsegcount;
 890                         if_hw_tsomaxsegsize = tp->t_tsomaxsegsize;
 891
 892                         /*
 893                          * Limit a TSO burst to prevent it from
 894                          * overflowing or exceeding the maximum length
 895                          * allowed by the network interface:
 896                          */
 897                         KASSERT(ipoptlen == 0,
 898                             ("%s: TSO can't do IP options", __func__));
 899
 900                         /*
 901                          * Check if we should limit by maximum payload
 902                          * length:
 903                          */
 904                         if (if_hw_tsomax != 0) {
 905                                 /* compute maximum TSO length */
 906                                 max_len = (if_hw_tsomax - hdrlen -
 907                                     max_linkhdr);
 908                                 if (max_len <= 0) {
 909                                         len = 0;
 910                                 } else if (len > max_len) {
 911                                         sendalot = 1;
 912                                         len = max_len;
 913                                 }
 914                         }
 915                         /*
 916                          * Prevent the last segment from being
 917                          * fractional unless the send sockbuf can be
 918                          * emptied:
 919                          */
 920                         max_len = (tp->t_maxseg - optlen);
 921                         if (((uint32_t)off + (uint32_t)len) <
 922                             sbavail(&so->so_snd)) {
 923                                 moff = len % max_len;
 924                                 if (moff != 0) {
 925                                         len -= moff;
 926                                         sendalot = 1;
 927                                 }
 928                         }
 929
 930                         /*
 931                          * In case there are too many small fragments
 932                          * don't use TSO:
 933                          */
 934                         if (len <= max_len) {
 935                                 len = max_len;
 936                                 sendalot = 1;
 937                                 tso = 0;
 938                         }
 939
 940                         /*
 941                          * Send the FIN in a separate segment
 942                          * after the bulk sending is done.
 943                          * We don't trust the TSO implementations
 944                          * to clear the FIN flag on all but the
 945                          * last segment.
 946                          */
 947                         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 948                                 sendalot = 1;
 949                 } else {
 950                         len = tp->t_maxseg - optlen - ipoptlen;
 951                         sendalot = 1;
 952                         if (dont_sendalot)
 953                                 sendalot = 0;
 954                 }
 955         } else
 956                 tso = 0;
 957
 958         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen <= IP_MAXPACKET,
 959             ("%s: len > IP_MAXPACKET", __func__));
 960
 961 /*#ifdef DIAGNOSTIC*/
 962 #ifdef INET6
 963         if (max_linkhdr + hdrlen > MCLBYTES)
 964 #else
 965         if (max_linkhdr + hdrlen > MHLEN)
 966 #endif
 967                 panic("tcphdr too big");
 968 /*#endif*/
 969
 970         /*
 971          * This KASSERT is here to catch edge cases at a well defined place.
 972          * Before, those had triggered (random) panic conditions further down.
 973          */
 974         KASSERT(len >= 0, ("[%s:%d]: len < 0", __func__, __LINE__));
 975
 976         /*
 977          * Grab a header mbuf, attaching a copy of data to
 978          * be transmitted, and initialize the header from
 979          * the template for sends on this connection.
 980          */
 981         if (len) {
 982                 struct mbuf *mb;
 983                 struct sockbuf *msb;
 984                 u_int moff;
 985
 986                 if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)
 987                         TCPSTAT_INC(tcps_sndprobe);
 988                 else if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max) || sack_rxmit) {
 989                         tp->t_sndrexmitpack++;
 990                         TCPSTAT_INC(tcps_sndrexmitpack);
 991                         TCPSTAT_ADD(tcps_sndrexmitbyte, len);
 992                 } else {
 993                         TCPSTAT_INC(tcps_sndpack);
 994                         TCPSTAT_ADD(tcps_sndbyte, len);
 995                 }
 996 #ifdef INET6
 997                 if (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr)
 998                         m = m_getcl(M_NOWAIT, MT_DATA, M_PKTHDR);
 999                 else
1000 #endif
1001                         m = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_DATA);
1002
1003                 if (m == NULL) {
1004                         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1005                         error = ENOBUFS;
1006                         sack_rxmit = 0;
1007                         goto out;
1008                 }
1009
1010                 m->m_data += max_linkhdr;
1011                 m->m_len = hdrlen;
1012
1013                 /*
1014                  * Start the m_copy functions from the closest mbuf
1015                  * to the offset in the socket buffer chain.
1016                  */
1017                 mb = sbsndptr_noadv(&so->so_snd, off, &moff);
1018                 if (len <= MHLEN - hdrlen - max_linkhdr) {
1019                         m_copydata(mb, moff, len,
1020                             mtod(m, caddr_t) + hdrlen);
1021                         if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))
1022                                 sbsndptr_adv(&so->so_snd, mb, len);
1023                         m->m_len += len;
1024                 } else {
1025                         if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))
1026                                 msb = NULL;
1027                         else
1028                                 msb = &so->so_snd;
1029                         m->m_next = tcp_m_copym(mb, moff,
1030                             &len, if_hw_tsomaxsegcount,
1031                             if_hw_tsomaxsegsize, msb);
1032                         if (len <= (tp->t_maxseg - optlen)) {
1033                                 /*
1034                                  * Must have ran out of mbufs for the copy
1035                                  * shorten it to no longer need tso. Lets
1036                                  * not put on sendalot since we are low on
1037                                  * mbufs.
1038                                  */
1039                                 tso = 0;
1040                         }
1041                         if (m->m_next == NULL) {
1042                                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1043                                 (void) m_free(m);
1044                                 error = ENOBUFS;
1045                                 sack_rxmit = 0;
1046                                 goto out;
1047                         }
1048                 }
1049
1050                 /*
1051                  * If we're sending everything we've got, set PUSH.
1052                  * (This will keep happy those implementations which only
1053                  * give data to the user when a buffer fills or
1054                  * a PUSH comes in.)
1055                  */
1056                 if (((uint32_t)off + (uint32_t)len == sbused(&so->so_snd)) &&
1057                     !(flags & TH_SYN))
1058                         flags |= TH_PUSH;
1059                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1060         } else {
1061                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1062                 if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
1063                         TCPSTAT_INC(tcps_sndacks);
1064                 else if (flags & (TH_SYN|TH_FIN|TH_RST))
1065                         TCPSTAT_INC(tcps_sndctrl);
1066                 else if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
1067                         TCPSTAT_INC(tcps_sndurg);
1068                 else
1069                         TCPSTAT_INC(tcps_sndwinup);
1070
1071                 m = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_DATA);
1072                 if (m == NULL) {
1073                         error = ENOBUFS;
1074                         sack_rxmit = 0;
1075                         goto out;
1076                 }
1077 #ifdef INET6
1078                 if (isipv6 && (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr) &&
1079                     MHLEN >= hdrlen) {
1080                         M_ALIGN(m, hdrlen);
1081                 } else
1082 #endif
1083                 m->m_data += max_linkhdr;
1084                 m->m_len = hdrlen;
1085         }
1086         SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);
1087         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *)0;
1088 #ifdef MAC
1089         mac_inpcb_create_mbuf(tp->t_inpcb, m);
1090 #endif
1091 #ifdef INET6
1092         if (isipv6) {
1093                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1094                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1095                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip6, th);
1096         } else
1097 #endif /* INET6 */
1098         {
1099                 ip = mtod(m, struct ip *);
1100 #ifdef TCPDEBUG
1101                 ipov = (struct ipovly *)ip;
1102 #endif
1103                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1104                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip, th);
1105         }
1106
1107         /*
1108          * Fill in fields, remembering maximum advertised
1109          * window for use in delaying messages about window sizes.
1110          * If resending a FIN, be sure not to use a new sequence number.
1111          */
1112         if (flags & TH_FIN && tp->t_flags & TF_SENTFIN &&
1113             tp->snd_nxt == tp->snd_max)
1114                 tp->snd_nxt--;
1115         /*
1116          * If we are starting a connection, send ECN setup
1117          * SYN packet. If we are on a retransmit, we may
1118          * resend those bits a number of times as per
1119          * RFC 3168.
1120          */
1121         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT && V_tcp_do_ecn == 1) {
1122                 if (tp->t_rxtshift >= 1) {
1123                         if (tp->t_rxtshift <= V_tcp_ecn_maxretries)
1124                                 flags |= TH_ECE|TH_CWR;
1125                 } else
1126                         flags |= TH_ECE|TH_CWR;
1127         }
1128
1129         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1130             (tp->t_flags & TF_ECN_PERMIT)) {
1131                 /*
1132                  * If the peer has ECN, mark data packets with
1133                  * ECN capable transmission (ECT).
1134                  * Ignore pure ack packets, retransmissions and window probes.
1135                  */
1136                 if (len > 0 && SEQ_GEQ(tp->snd_nxt, tp->snd_max) &&
1137                     !((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)) {
1138 #ifdef INET6
1139                         if (isipv6)
1140                                 ip6->ip6_flow |= htonl(IPTOS_ECN_ECT0 << 20);
1141                         else
1142 #endif
1143                                 ip->ip_tos |= IPTOS_ECN_ECT0;
1144                         TCPSTAT_INC(tcps_ecn_ect0);
1145                 }
1146
1147                 /*
1148                  * Reply with proper ECN notifications.
1149                  */
1150                 if (tp->t_flags & TF_ECN_SND_CWR) {
1151                         flags |= TH_CWR;
1152                         tp->t_flags &= ~TF_ECN_SND_CWR;
1153                 }
1154                 if (tp->t_flags & TF_ECN_SND_ECE)
1155                         flags |= TH_ECE;
1156         }
1157
1158         /*
1159          * If we are doing retransmissions, then snd_nxt will
1160          * not reflect the first unsent octet.  For ACK only
1161          * packets, we do not want the sequence number of the
1162          * retransmitted packet, we want the sequence number
1163          * of the next unsent octet.  So, if there is no data
1164          * (and no SYN or FIN), use snd_max instead of snd_nxt
1165          * when filling in ti_seq.  But if we are in persist
1166          * state, snd_max might reflect one byte beyond the
1167          * right edge of the window, so use snd_nxt in that
1168          * case, since we know we aren't doing a retransmission.
1169          * (retransmit and persist are mutually exclusive...)
1170          */
1171         if (sack_rxmit == 0) {
1172                 if (len || (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) ||
1173                     tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
1174                         th->th_seq = htonl(tp->snd_nxt);
1175                 else
1176                         th->th_seq = htonl(tp->snd_max);
1177         } else {
1178                 th->th_seq = htonl(p->rxmit);
1179                 p->rxmit += len;
1180                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit += len;
1181         }
1182         th->th_ack = htonl(tp->rcv_nxt);
1183         if (optlen) {
1184                 bcopy(opt, th + 1, optlen);
1185                 th->th_off = (sizeof (struct tcphdr) + optlen) >> 2;
1186         }
1187         th->th_flags = flags;
1188         /*
1189          * Calculate receive window.  Don't shrink window,
1190          * but avoid silly window syndrome.
1191          */
1192         if (recwin < (so->so_rcv.sb_hiwat / 4) &&
1193             recwin < tp->t_maxseg)
1194                 recwin = 0;
1195         if (SEQ_GT(tp->rcv_adv, tp->rcv_nxt) &&
1196             recwin < (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt))
1197                 recwin = (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
1198
1199         /*
1200          * According to RFC1323 the window field in a SYN (i.e., a <SYN>
1201          * or <SYN,ACK>) segment itself is never scaled.  The <SYN,ACK>
1202          * case is handled in syncache.
1203          */
1204         if (flags & TH_SYN)
1205                 th->th_win = htons((u_short)
1206                                 (min(sbspace(&so->so_rcv), TCP_MAXWIN)));
1207         else
1208                 th->th_win = htons((u_short)(recwin >> tp->rcv_scale));
1209
1210         /*
1211          * Adjust the RXWIN0SENT flag - indicate that we have advertised
1212          * a 0 window.  This may cause the remote transmitter to stall.  This
1213          * flag tells soreceive() to disable delayed acknowledgements when
1214          * draining the buffer.  This can occur if the receiver is attempting
1215          * to read more data than can be buffered prior to transmitting on
1216          * the connection.
1217          */
1218         if (th->th_win == 0) {
1219                 tp->t_sndzerowin++;
1220                 tp->t_flags |= TF_RXWIN0SENT;
1221         } else
1222                 tp->t_flags &= ~TF_RXWIN0SENT;
1223         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_nxt)) {
1224                 th->th_urp = htons((u_short)(tp->snd_up - tp->snd_nxt));
1225                 th->th_flags |= TH_URG;
1226         } else
1227                 /*
1228                  * If no urgent pointer to send, then we pull
1229                  * the urgent pointer to the left edge of the send window
1230                  * so that it doesn't drift into the send window on sequence
1231                  * number wraparound.
1232                  */
1233                 tp->snd_up = tp->snd_una;               /* drag it along */
1234
1235         /*
1236          * Put TCP length in extended header, and then
1237          * checksum extended header and data.
1238          */
1239         m->m_pkthdr.len = hdrlen + len; /* in6_cksum() need this */
1240         m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
1241
1242 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
1243         if (to.to_flags & TOF_SIGNATURE) {
1244                 /*
1245                  * Calculate MD5 signature and put it into the place
1246                  * determined before.
1247                  * NOTE: since TCP options buffer doesn't point into
1248                  * mbuf's data, calculate offset and use it.
1249                  */
1250                 if (!TCPMD5_ENABLED() || (error = TCPMD5_OUTPUT(m, th,
1251                     (u_char *)(th + 1) + (to.to_signature - opt))) != 0) {
1252                         /*
1253                          * Do not send segment if the calculation of MD5
1254                          * digest has failed.
1255                          */
1256                         m_freem(m);
1257                         goto out;
1258                 }
1259         }
1260 #endif
1261 #ifdef INET6
1262         if (isipv6) {
1263                 /*
1264                  * There is no need to fill in ip6_plen right now.
1265                  * It will be filled later by ip6_output.
1266                  */
1267                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP_IPV6;
1268                 th->th_sum = in6_cksum_pseudo(ip6, sizeof(struct tcphdr) +
1269                     optlen + len, IPPROTO_TCP, 0);
1270         }
1271 #endif
1272 #if defined(INET6) && defined(INET)
1273         else
1274 #endif
1275 #ifdef INET
1276         {
1277                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
1278                 th->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
1279                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP + len + optlen));
1280
1281                 /* IP version must be set here for ipv4/ipv6 checking later */
1282                 KASSERT(ip->ip_v == IPVERSION,
1283                     ("%s: IP version incorrect: %d", __func__, ip->ip_v));
1284         }
1285 #endif
1286
1287         /*
1288          * Enable TSO and specify the size of the segments.
1289          * The TCP pseudo header checksum is always provided.
1290          */
1291         if (tso) {
1292                 KASSERT(len > tp->t_maxseg - optlen,
1293                     ("%s: len <= tso_segsz", __func__));
1294                 m->m_pkthdr.csum_flags |= CSUM_TSO;
1295                 m->m_pkthdr.tso_segsz = tp->t_maxseg - optlen;
1296         }
1297
1298 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
1299         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen - ipsec_optlen == m_length(m, NULL),
1300             ("%s: mbuf chain shorter than expected: %d + %u + %u - %u != %u",
1301             __func__, len, hdrlen, ipoptlen, ipsec_optlen, m_length(m, NULL)));
1302 #else
1303         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen == m_length(m, NULL),
1304             ("%s: mbuf chain shorter than expected: %d + %u + %u != %u",
1305             __func__, len, hdrlen, ipoptlen, m_length(m, NULL)));
1306 #endif
1307
1308 #ifdef TCP_HHOOK
1309         /* Run HHOOK_TCP_ESTABLISHED_OUT helper hooks. */
1310         hhook_run_tcp_est_out(tp, th, &to, len, tso);
1311 #endif
1312
1313 #ifdef TCPDEBUG
1314         /*
1315          * Trace.
1316          */
1317         if (so->so_options & SO_DEBUG) {
1318                 u_short save = 0;
1319 #ifdef INET6
1320                 if (!isipv6)
1321 #endif
1322                 {
1323                         save = ipov->ih_len;
1324                         ipov->ih_len = htons(m->m_pkthdr.len /* - hdrlen + (th->th_off << 2) */);
1325                 }
1326                 tcp_trace(TA_OUTPUT, tp->t_state, tp, mtod(m, void *), th, 0);
1327 #ifdef INET6
1328                 if (!isipv6)
1329 #endif
1330                 ipov->ih_len = save;
1331         }
1332 #endif /* TCPDEBUG */
1333         TCP_PROBE3(debug__output, tp, th, m);
1334
1335         /* We're getting ready to send; log now. */
1336         TCP_LOG_EVENT(tp, th, &so->so_rcv, &so->so_snd, TCP_LOG_OUT, ERRNO_UNK,
1337             len, NULL, false);
1338
1339         /*
1340          * Fill in IP length and desired time to live and
1341          * send to IP level.  There should be a better way
1342          * to handle ttl and tos; we could keep them in
1343          * the template, but need a way to checksum without them.
1344          */
1345         /*
1346          * m->m_pkthdr.len should have been set before checksum calculation,
1347          * because in6_cksum() need it.
1348          */
1349 #ifdef INET6
1350         if (isipv6) {
1351                 /*
1352                  * we separately set hoplimit for every segment, since the
1353                  * user might want to change the value via setsockopt.
1354                  * Also, desired default hop limit might be changed via
1355                  * Neighbor Discovery.
1356                  */
1357                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1358
1359                 /*
1360                  * Set the packet size here for the benefit of DTrace probes.
1361                  * ip6_output() will set it properly; it's supposed to include
1362                  * the option header lengths as well.
1363                  */
1364                 ip6->ip6_plen = htons(m->m_pkthdr.len - sizeof(*ip6));
1365
1366                 if (V_path_mtu_discovery && tp->t_maxseg > V_tcp_minmss)
1367                         tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_PMTUD;
1368                 else
1369                         tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_PMTUD;
1370
1371                 if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT)
1372                         TCP_PROBE5(connect__request, NULL, tp, ip6, tp, th);
1373
1374                 TCP_PROBE5(send, NULL, tp, ip6, tp, th);
1375
1376 #ifdef TCPPCAP
1377                 /* Save packet, if requested. */
1378                 tcp_pcap_add(th, m, &(tp->t_outpkts));
1379 #endif
1380
1381                 /* TODO: IPv6 IP6TOS_ECT bit on */
1382                 error = ip6_output(m, tp->t_inpcb->in6p_outputopts,
1383                     &tp->t_inpcb->inp_route6,
1384                     ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ?  IP_ROUTETOIF : 0),
1385                     NULL, NULL, tp->t_inpcb);
1386
1387                 if (error == EMSGSIZE && tp->t_inpcb->inp_route6.ro_rt != NULL)
1388                         mtu = tp->t_inpcb->inp_route6.ro_rt->rt_mtu;
1389         }
1390 #endif /* INET6 */
1391 #if defined(INET) && defined(INET6)
1392         else
1393 #endif
1394 #ifdef INET
1395     {
1396         ip->ip_len = htons(m->m_pkthdr.len);
1397 #ifdef INET6
1398         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6PROTO)
1399                 ip->ip_ttl = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1400 #endif /* INET6 */
1401         /*
1402          * If we do path MTU discovery, then we set DF on every packet.
1403          * This might not be the best thing to do according to RFC3390
1404          * Section 2. However the tcp hostcache migitates the problem
1405          * so it affects only the first tcp connection with a host.
1406          *
1407          * NB: Don't set DF on small MTU/MSS to have a safe fallback.
1408          */
1409         if (V_path_mtu_discovery && tp->t_maxseg > V_tcp_minmss) {
1410                 ip->ip_off |= htons(IP_DF);
1411                 tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_PMTUD;
1412         } else {
1413                 tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_PMTUD;
1414         }
1415
1416         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT)
1417                 TCP_PROBE5(connect__request, NULL, tp, ip, tp, th);
1418
1419         TCP_PROBE5(send, NULL, tp, ip, tp, th);
1420
1421 #ifdef TCPPCAP
1422         /* Save packet, if requested. */
1423         tcp_pcap_add(th, m, &(tp->t_outpkts));
1424 #endif
1425
1426         error = ip_output(m, tp->t_inpcb->inp_options, &tp->t_inpcb->inp_route,
1427             ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ? IP_ROUTETOIF : 0), 0,
1428             tp->t_inpcb);
1429
1430         if (error == EMSGSIZE && tp->t_inpcb->inp_route.ro_rt != NULL)
1431                 mtu = tp->t_inpcb->inp_route.ro_rt->rt_mtu;
1432     }
1433 #endif /* INET */
1434
1435 out:
1436         /*
1437          * In transmit state, time the transmission and arrange for
1438          * the retransmit.  In persist state, just set snd_max.
1439          */
1440         if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1441             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1442                 tcp_seq startseq = tp->snd_nxt;
1443
1444                 /*
1445                  * Advance snd_nxt over sequence space of this segment.
1446                  */
1447                 if (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) {
1448                         if (flags & TH_SYN)
1449                                 tp->snd_nxt++;
1450                         if (flags & TH_FIN) {
1451                                 tp->snd_nxt++;
1452                                 tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1453                         }
1454                 }
1455                 if (sack_rxmit)
1456                         goto timer;
1457                 tp->snd_nxt += len;
1458                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_max)) {
1459                         tp->snd_max = tp->snd_nxt;
1460                         /*
1461                          * Time this transmission if not a retransmission and
1462                          * not currently timing anything.
1463                          */
1464                         if (tp->t_rtttime == 0) {
1465                                 tp->t_rtttime = ticks;
1466                                 tp->t_rtseq = startseq;
1467                                 TCPSTAT_INC(tcps_segstimed);
1468                         }
1469                 }
1470
1471                 /*
1472                  * Set retransmit timer if not currently set,
1473                  * and not doing a pure ack or a keep-alive probe.
1474                  * Initial value for retransmit timer is smoothed
1475                  * round-trip time + 2 * round-trip time variance.
1476                  * Initialize shift counter which is used for backoff
1477                  * of retransmit time.
1478                  */
1479 timer:
1480                 if (!tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1481                     ((sack_rxmit && tp->snd_nxt != tp->snd_max) ||
1482                      (tp->snd_nxt != tp->snd_una))) {
1483                         if (tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1484                                 tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
1485                                 tp->t_rxtshift = 0;
1486                         }
1487                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
1488                 } else if (len == 0 && sbavail(&so->so_snd) &&
1489                     !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1490                     !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1491                         /*
1492                          * Avoid a situation where we do not set persist timer
1493                          * after a zero window condition. For example:
1494                          * 1) A -> B: packet with enough data to fill the window
1495                          * 2) B -> A: ACK for #1 + new data (0 window
1496                          *    advertisement)
1497                          * 3) A -> B: ACK for #2, 0 len packet
1498                          *
1499                          * In this case, A will not activate the persist timer,
1500                          * because it chose to send a packet. Unless tcp_output
1501                          * is called for some other reason (delayed ack timer,
1502                          * another input packet from B, socket syscall), A will
1503                          * not send zero window probes.
1504                          *
1505                          * So, if you send a 0-length packet, but there is data
1506                          * in the socket buffer, and neither the rexmt or
1507                          * persist timer is already set, then activate the
1508                          * persist timer.
1509                          */
1510                         tp->t_rxtshift = 0;
1511                         tcp_setpersist(tp);
1512                 }
1513         } else {
1514                 /*
1515                  * Persist case, update snd_max but since we are in
1516                  * persist mode (no window) we do not update snd_nxt.
1517                  */
1518                 int xlen = len;
1519                 if (flags & TH_SYN)
1520                         ++xlen;
1521                 if (flags & TH_FIN) {
1522                         ++xlen;
1523                         tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1524                 }
1525                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt + xlen, tp->snd_max))
1526                         tp->snd_max = tp->snd_nxt + xlen;
1527         }
1528
1529         if (error) {
1530                 /* Record the error. */
1531                 TCP_LOG_EVENT(tp, NULL, &so->so_rcv, &so->so_snd, TCP_LOG_OUT,
1532                     error, 0, NULL, false);
1533
1534                 /*
1535                  * We know that the packet was lost, so back out the
1536                  * sequence number advance, if any.
1537                  *
1538                  * If the error is EPERM the packet got blocked by the
1539                  * local firewall.  Normally we should terminate the
1540                  * connection but the blocking may have been spurious
1541                  * due to a firewall reconfiguration cycle.  So we treat
1542                  * it like a packet loss and let the retransmit timer and
1543                  * timeouts do their work over time.
1544                  * XXX: It is a POLA question whether calling tcp_drop right
1545                  * away would be the really correct behavior instead.
1546                  */
1547                 if (((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1548                     !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) &&
1549                     ((flags & TH_SYN) == 0) &&
1550                     (error != EPERM)) {
1551                         if (sack_rxmit) {
1552                                 p->rxmit -= len;
1553                                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit -= len;
1554                                 KASSERT(tp->sackhint.sack_bytes_rexmit >= 0,
1555                                     ("sackhint bytes rtx >= 0"));
1556                         } else
1557                                 tp->snd_nxt -= len;
1558                 }
1559                 SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);     /* Check gotos. */
1560                 switch (error) {
1561                 case EACCES:
1562                 case EPERM:
1563                         tp->t_softerror = error;
1564                         return (error);
1565                 case ENOBUFS:
1566                         TCP_XMIT_TIMER_ASSERT(tp, len, flags);
1567                         tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1568                         return (0);
1569                 case EMSGSIZE:
1570                         /*
1571                          * For some reason the interface we used initially
1572                          * to send segments changed to another or lowered
1573                          * its MTU.
1574                          * If TSO was active we either got an interface
1575                          * without TSO capabilits or TSO was turned off.
1576                          * If we obtained mtu from ip_output() then update
1577                          * it and try again.
1578                          */
1579                         if (tso)
1580                                 tp->t_flags &= ~TF_TSO;
1581                         if (mtu != 0) {
1582                                 tcp_mss_update(tp, -1, mtu, NULL, NULL);
1583                                 goto again;
1584                         }
1585                         return (error);
1586                 case EHOSTDOWN:
1587                 case EHOSTUNREACH:
1588                 case ENETDOWN:
1589                 case ENETUNREACH:
1590                         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
1591                                 tp->t_softerror = error;
1592                                 return (0);
1593                         }
1594                         /* FALLTHROUGH */
1595                 default:
1596                         return (error);
1597                 }
1598         }
1599         TCPSTAT_INC(tcps_sndtotal);
1600
1601         /*
1602          * Data sent (as far as we can tell).
1603          * If this advertises a larger window than any other segment,
1604          * then remember the size of the advertised window.
1605          * Any pending ACK has now been sent.
1606          */
1607         if (SEQ_GT(tp->rcv_nxt + recwin, tp->rcv_adv))
1608                 tp->rcv_adv = tp->rcv_nxt + recwin;
1609         tp->last_ack_sent = tp->rcv_nxt;
1610         tp->t_flags &= ~(TF_ACKNOW | TF_DELACK);
1611         if (tcp_timer_active(tp, TT_DELACK))
1612                 tcp_timer_activate(tp, TT_DELACK, 0);
1613 #if 0
1614         /*
1615          * This completely breaks TCP if newreno is turned on.  What happens
1616          * is that if delayed-acks are turned on on the receiver, this code
1617          * on the transmitter effectively destroys the TCP window, forcing
1618          * it to four packets (1.5Kx4 = 6K window).
1619          */
1620         if (sendalot && --maxburst)
1621                 goto again;
1622 #endif
1623         if (sendalot)
1624                 goto again;
1625         return (0);
1626 }
1627
1628 void
1629 tcp_setpersist(struct tcpcb *tp)
1630 {
1631         int t = ((tp->t_srtt >> 2) + tp->t_rttvar) >> 1;
1632         int tt;
1633
1634         tp->t_flags &= ~TF_PREVVALID;
1635         if (tcp_timer_active(tp, TT_REXMT))
1636                 panic("tcp_setpersist: retransmit pending");
1637         /*
1638          * Start/restart persistence timer.
1639          */
1640         TCPT_RANGESET(tt, t * tcp_backoff[tp->t_rxtshift],
1641                       tcp_persmin, tcp_persmax);
1642         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, tt);
1643         if (tp->t_rxtshift < TCP_MAXRXTSHIFT)
1644                 tp->t_rxtshift++;
1645 }
1646
1647 /*
1648  * Insert TCP options according to the supplied parameters to the place
1649  * optp in a consistent way.  Can handle unaligned destinations.
1650  *
1651  * The order of the option processing is crucial for optimal packing and
1652  * alignment for the scarce option space.
1653  *
1654  * The optimal order for a SYN/SYN-ACK segment is:
1655  *   MSS (4) + NOP (1) + Window scale (3) + SACK permitted (2) +
1656  *   Timestamp (10) + Signature (18) = 38 bytes out of a maximum of 40.
1657  *
1658  * The SACK options should be last.  SACK blocks consume 8*n+2 bytes.
1659  * So a full size SACK blocks option is 34 bytes (with 4 SACK blocks).
1660  * At minimum we need 10 bytes (to generate 1 SACK block).  If both
1661  * TCP Timestamps (12 bytes) and TCP Signatures (18 bytes) are present,
1662  * we only have 10 bytes for SACK options (40 - (12 + 18)).
1663  */
1664 int
1665 tcp_addoptions(struct tcpopt *to, u_char *optp)
1666 {
1667         u_int32_t mask, optlen = 0;
1668
1669         for (mask = 1; mask < TOF_MAXOPT; mask <<= 1) {
1670                 if ((to->to_flags & mask) != mask)
1671                         continue;
1672                 if (optlen == TCP_MAXOLEN)
1673                         break;
1674                 switch (to->to_flags & mask) {
1675                 case TOF_MSS:
1676                         while (optlen % 4) {
1677                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1678                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1679                         }
1680                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_MAXSEG)
1681                                 continue;
1682                         optlen += TCPOLEN_MAXSEG;
1683                         *optp++ = TCPOPT_MAXSEG;
1684                         *optp++ = TCPOLEN_MAXSEG;
1685                         to->to_mss = htons(to->to_mss);
1686                         bcopy((u_char *)&to->to_mss, optp, sizeof(to->to_mss));
1687                         optp += sizeof(to->to_mss);
1688                         break;
1689                 case TOF_SCALE:
1690                         while (!optlen || optlen % 2 != 1) {
1691                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1692                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1693                         }
1694                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_WINDOW)
1695                                 continue;
1696                         optlen += TCPOLEN_WINDOW;
1697                         *optp++ = TCPOPT_WINDOW;
1698                         *optp++ = TCPOLEN_WINDOW;
1699                         *optp++ = to->to_wscale;
1700                         break;
1701                 case TOF_SACKPERM:
1702                         while (optlen % 2) {
1703                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1704                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1705                         }
1706                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACK_PERMITTED)
1707                                 continue;
1708                         optlen += TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1709                         *optp++ = TCPOPT_SACK_PERMITTED;
1710                         *optp++ = TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1711                         break;
1712                 case TOF_TS:
1713                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1714                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1715                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1716                         }
1717                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_TIMESTAMP)
1718                                 continue;
1719                         optlen += TCPOLEN_TIMESTAMP;
1720                         *optp++ = TCPOPT_TIMESTAMP;
1721                         *optp++ = TCPOLEN_TIMESTAMP;
1722                         to->to_tsval = htonl(to->to_tsval);
1723                         to->to_tsecr = htonl(to->to_tsecr);
1724                         bcopy((u_char *)&to->to_tsval, optp, sizeof(to->to_tsval));
1725                         optp += sizeof(to->to_tsval);
1726                         bcopy((u_char *)&to->to_tsecr, optp, sizeof(to->to_tsecr));
1727                         optp += sizeof(to->to_tsecr);
1728                         break;
1729                 case TOF_SIGNATURE:
1730                         {
1731                         int siglen = TCPOLEN_SIGNATURE - 2;
1732
1733                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1734                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1735                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1736                         }
1737                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SIGNATURE) {
1738                                 to->to_flags &= ~TOF_SIGNATURE;
1739                                 continue;
1740                         }
1741                         optlen += TCPOLEN_SIGNATURE;
1742                         *optp++ = TCPOPT_SIGNATURE;
1743                         *optp++ = TCPOLEN_SIGNATURE;
1744                         to->to_signature = optp;
1745                         while (siglen--)
1746                                  *optp++ = 0;
1747                         break;
1748                         }
1749                 case TOF_SACK:
1750                         {
1751                         int sackblks = 0;
1752                         struct sackblk *sack = (struct sackblk *)to->to_sacks;
1753                         tcp_seq sack_seq;
1754
1755                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1756                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1757                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1758                         }
1759                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACKHDR + TCPOLEN_SACK)
1760                                 continue;
1761                         optlen += TCPOLEN_SACKHDR;
1762                         *optp++ = TCPOPT_SACK;
1763                         sackblks = min(to->to_nsacks,
1764                                         (TCP_MAXOLEN - optlen) / TCPOLEN_SACK);
1765                         *optp++ = TCPOLEN_SACKHDR + sackblks * TCPOLEN_SACK;
1766                         while (sackblks--) {
1767                                 sack_seq = htonl(sack->start);
1768                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1769                                 optp += sizeof(sack_seq);
1770                                 sack_seq = htonl(sack->end);
1771                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1772                                 optp += sizeof(sack_seq);
1773                                 optlen += TCPOLEN_SACK;
1774                                 sack++;
1775                         }
1776                         TCPSTAT_INC(tcps_sack_send_blocks);
1777                         break;
1778                         }
1779                 case TOF_FASTOPEN:
1780                         {
1781                         int total_len;
1782
1783                         /* XXX is there any point to aligning this option? */
1784                         total_len = TCPOLEN_FAST_OPEN_EMPTY + to->to_tfo_len;
1785                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < total_len) {
1786                                 to->to_flags &= ~TOF_FASTOPEN;
1787                                 continue;
1788                         }
1789                         *optp++ = TCPOPT_FAST_OPEN;
1790                         *optp++ = total_len;
1791                         if (to->to_tfo_len > 0) {
1792                                 bcopy(to->to_tfo_cookie, optp, to->to_tfo_len);
1793                                 optp += to->to_tfo_len;
1794                         }
1795                         optlen += total_len;
1796                         break;
1797                         }
1798                 default:
1799                         panic("%s: unknown TCP option type", __func__);
1800                         break;
1801                 }
1802         }
1803
1804         /* Terminate and pad TCP options to a 4 byte boundary. */
1805         if (optlen % 4) {
1806                 optlen += TCPOLEN_EOL;
1807                 *optp++ = TCPOPT_EOL;
1808         }
1809         /*
1810          * According to RFC 793 (STD0007):
1811          *   "The content of the header beyond the End-of-Option option
1812          *    must be header padding (i.e., zero)."
1813          *   and later: "The padding is composed of zeros."
1814          */
1815         while (optlen % 4) {
1816                 optlen += TCPOLEN_PAD;
1817                 *optp++ = TCPOPT_PAD;
1818         }
1819
1820         KASSERT(optlen <= TCP_MAXOLEN, ("%s: TCP options too long", __func__));
1821         return (optlen);
1822 }
1823
1824 /*
1825  * This is a copy of m_copym(), taking the TSO segment size/limit
1826  * constraints into account, and advancing the sndptr as it goes.
1827  */
1828 struct mbuf *
1829 tcp_m_copym(struct mbuf *m, int32_t off0, int32_t *plen,
1830     int32_t seglimit, int32_t segsize, struct sockbuf *sb)
1831 {
1832         struct mbuf *n, **np;
1833         struct mbuf *top;
1834         int32_t off = off0;
1835         int32_t len = *plen;
1836         int32_t fragsize;
1837         int32_t len_cp = 0;
1838         int32_t *pkthdrlen;
1839         uint32_t mlen, frags;
1840         bool copyhdr;
1841
1842
1843         KASSERT(off >= 0, ("tcp_m_copym, negative off %d", off));
1844         KASSERT(len >= 0, ("tcp_m_copym, negative len %d", len));
1845         if (off == 0 && m->m_flags & M_PKTHDR)
1846                 copyhdr = true;
1847         else
1848                 copyhdr = false;
1849         while (off > 0) {
1850                 KASSERT(m != NULL, ("tcp_m_copym, offset > size of mbuf chain"));
1851                 if (off < m->m_len)
1852                         break;
1853                 off -= m->m_len;
1854                 if ((sb) && (m == sb->sb_sndptr)) {
1855                         sb->sb_sndptroff += m->m_len;
1856                         sb->sb_sndptr = m->m_next;
1857                 }
1858                 m = m->m_next;
1859         }
1860         np = &top;
1861         top = NULL;
1862         pkthdrlen = NULL;
1863         while (len > 0) {
1864                 if (m == NULL) {
1865                         KASSERT(len == M_COPYALL,
1866                             ("tcp_m_copym, length > size of mbuf chain"));
1867                         *plen = len_cp;
1868                         if (pkthdrlen != NULL)
1869                                 *pkthdrlen = len_cp;
1870                         break;
1871                 }
1872                 mlen = min(len, m->m_len - off);
1873                 if (seglimit) {
1874                         /*
1875                          * For M_NOMAP mbufs, add 3 segments
1876                          * + 1 in case we are crossing page boundaries
1877                          * + 2 in case the TLS hdr/trailer are used
1878                          * It is cheaper to just add the segments
1879                          * than it is to take the cache miss to look
1880                          * at the mbuf ext_pgs state in detail.
1881                          */
1882                         if (m->m_flags & M_NOMAP) {
1883                                 fragsize = min(segsize, PAGE_SIZE);
1884                                 frags = 3;
1885                         } else {
1886                                 fragsize = segsize;
1887                                 frags = 0;
1888                         }
1889
1890                         /* Break if we really can't fit anymore. */
1891                         if ((frags + 1) >= seglimit) {
1892                                 *plen = len_cp;
1893                                 if (pkthdrlen != NULL)
1894                                         *pkthdrlen = len_cp;
1895                                 break;
1896                         }
1897
1898                         /*
1899                          * Reduce size if you can't copy the whole
1900                          * mbuf. If we can't copy the whole mbuf, also
1901                          * adjust len so the loop will end after this
1902                          * mbuf.
1903                          */
1904                         if ((frags + howmany(mlen, fragsize)) >= seglimit) {
1905                                 mlen = (seglimit - frags - 1) * fragsize;
1906                                 len = mlen;
1907                                 *plen = len_cp + len;
1908                                 if (pkthdrlen != NULL)
1909                                         *pkthdrlen = *plen;
1910                         }
1911                         frags += howmany(mlen, fragsize);
1912                         if (frags == 0)
1913                                 frags++;
1914                         seglimit -= frags;
1915                         KASSERT(seglimit > 0,
1916                             ("%s: seglimit went too low", __func__));
1917                 }
1918                 if (copyhdr)
1919                         n = m_gethdr(M_NOWAIT, m->m_type);
1920                 else
1921                         n = m_get(M_NOWAIT, m->m_type);
1922                 *np = n;
1923                 if (n == NULL)
1924                         goto nospace;
1925                 if (copyhdr) {
1926                         if (!m_dup_pkthdr(n, m, M_NOWAIT))
1927                                 goto nospace;
1928                         if (len == M_COPYALL)
1929                                 n->m_pkthdr.len -= off0;
1930                         else
1931                                 n->m_pkthdr.len = len;
1932                         pkthdrlen = &n->m_pkthdr.len;
1933                         copyhdr = false;
1934                 }
1935                 n->m_len = mlen;
1936                 len_cp += n->m_len;
1937                 if (m->m_flags & M_EXT) {
1938                         n->m_data = m->m_data + off;
1939                         mb_dupcl(n, m);
1940                 } else
1941                         bcopy(mtod(m, caddr_t)+off, mtod(n, caddr_t),
1942                             (u_int)n->m_len);
1943
1944                 if (sb && (sb->sb_sndptr == m) &&
1945                     ((n->m_len + off) >= m->m_len) && m->m_next) {
1946                         sb->sb_sndptroff += m->m_len;
1947                         sb->sb_sndptr = m->m_next;
1948                 }
1949                 off = 0;
1950                 if (len != M_COPYALL) {
1951                         len -= n->m_len;
1952                 }
1953                 m = m->m_next;
1954                 np = &n->m_next;
1955         }
1956         return (top);
1957 nospace:
1958         m_freem(top);
1959         return (NULL);
1960 }
1961
1962 void
1963 tcp_sndbuf_autoscale(struct tcpcb *tp, struct socket *so, uint32_t sendwin)
1964 {
1965
1966         /*
1967          * Automatic sizing of send socket buffer.  Often the send buffer
1968          * size is not optimally adjusted to the actual network conditions
1969          * at hand (delay bandwidth product).  Setting the buffer size too
1970          * small limits throughput on links with high bandwidth and high
1971          * delay (eg. trans-continental/oceanic links).  Setting the
1972          * buffer size too big consumes too much real kernel memory,
1973          * especially with many connections on busy servers.
1974          *
1975          * The criteria to step up the send buffer one notch are:
1976          *  1. receive window of remote host is larger than send buffer
1977          *     (with a fudge factor of 5/4th);
1978          *  2. send buffer is filled to 7/8th with data (so we actually
1979          *     have data to make use of it);
1980          *  3. send buffer fill has not hit maximal automatic size;
1981          *  4. our send window (slow start and cogestion controlled) is
1982          *     larger than sent but unacknowledged data in send buffer.
1983          *
1984          * The remote host receive window scaling factor may limit the
1985          * growing of the send buffer before it reaches its allowed
1986          * maximum.
1987          *
1988          * It scales directly with slow start or congestion window
1989          * and does at most one step per received ACK.  This fast
1990          * scaling has the drawback of growing the send buffer beyond
1991          * what is strictly necessary to make full use of a given
1992          * delay*bandwidth product.  However testing has shown this not
1993          * to be much of an problem.  At worst we are trading wasting
1994          * of available bandwidth (the non-use of it) for wasting some
1995          * socket buffer memory.
1996          *
1997          * TODO: Shrink send buffer during idle periods together
1998          * with congestion window.  Requires another timer.  Has to
1999          * wait for upcoming tcp timer rewrite.
2000          *
2001          * XXXGL: should there be used sbused() or sbavail()?
2002          */
2003         if (V_tcp_do_autosndbuf && so->so_snd.sb_flags & SB_AUTOSIZE) {
2004                 int lowat;
2005
2006                 lowat = V_tcp_sendbuf_auto_lowat ? so->so_snd.sb_lowat : 0;
2007                 if ((tp->snd_wnd / 4 * 5) >= so->so_snd.sb_hiwat - lowat &&
2008                     sbused(&so->so_snd) >=
2009                     (so->so_snd.sb_hiwat / 8 * 7) - lowat &&
2010                     sbused(&so->so_snd) < V_tcp_autosndbuf_max &&
2011                     sendwin >= (sbused(&so->so_snd) -
2012                     (tp->snd_nxt - tp->snd_una))) {
2013                         if (!sbreserve_locked(&so->so_snd,
2014                             min(so->so_snd.sb_hiwat + V_tcp_autosndbuf_inc,
2015                              V_tcp_autosndbuf_max), so, curthread))
2016                                 so->so_snd.sb_flags &= ~SB_AUTOSIZE;
2017                 }
2018         }
2019 }