sys/netinet/tcp_output.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993, 1995
   5  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  16  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  17  *    without specific prior written permission.
  18  *
  19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  20  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  21  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  22  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  23  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  24  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  25  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  26  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  27  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  28  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  29  * SUCH DAMAGE.
  30  *
  31  *      @(#)tcp_output.c        8.4 (Berkeley) 5/24/95
  32  */
  33
  34 #include <sys/cdefs.h>
  35 __FBSDID("$FreeBSD$");
  36
  37 #include "opt_inet.h"
  38 #include "opt_inet6.h"
  39 #include "opt_ipsec.h"
  40 #include "opt_tcpdebug.h"
  41
  42 #include <sys/param.h>
  43 #include <sys/systm.h>
  44 #include <sys/domain.h>
  45 #ifdef TCP_HHOOK
  46 #include <sys/hhook.h>
  47 #endif
  48 #include <sys/kernel.h>
  49 #include <sys/lock.h>
  50 #include <sys/mbuf.h>
  51 #include <sys/mutex.h>
  52 #include <sys/protosw.h>
  53 #include <sys/sdt.h>
  54 #include <sys/socket.h>
  55 #include <sys/socketvar.h>
  56 #include <sys/sysctl.h>
  57
  58 #include <net/if.h>
  59 #include <net/route.h>
  60 #include <net/vnet.h>
  61
  62 #include <netinet/in.h>
  63 #include <netinet/in_kdtrace.h>
  64 #include <netinet/in_systm.h>
  65 #include <netinet/ip.h>
  66 #include <netinet/in_pcb.h>
  67 #include <netinet/ip_var.h>
  68 #include <netinet/ip_options.h>
  69 #ifdef INET6
  70 #include <netinet6/in6_pcb.h>
  71 #include <netinet/ip6.h>
  72 #include <netinet6/ip6_var.h>
  73 #endif
  74 #include <netinet/tcp.h>
  75 #define TCPOUTFLAGS
  76 #include <netinet/tcp_fsm.h>
  77 #include <netinet/tcp_log_buf.h>
  78 #include <netinet/tcp_seq.h>
  79 #include <netinet/tcp_timer.h>
  80 #include <netinet/tcp_var.h>
  81 #include <netinet/tcpip.h>
  82 #include <netinet/cc/cc.h>
  83 #include <netinet/tcp_fastopen.h>
  84 #ifdef TCPPCAP
  85 #include <netinet/tcp_pcap.h>
  86 #endif
  87 #ifdef TCPDEBUG
  88 #include <netinet/tcp_debug.h>
  89 #endif
  90 #ifdef TCP_OFFLOAD
  91 #include <netinet/tcp_offload.h>
  92 #endif
  93
  94 #include <netipsec/ipsec_support.h>
  95
  96 #include <machine/in_cksum.h>
  97
  98 #include <security/mac/mac_framework.h>
  99
 100 VNET_DEFINE(int, path_mtu_discovery) = 1;
 101 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, path_mtu_discovery, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 102         &VNET_NAME(path_mtu_discovery), 1,
 103         "Enable Path MTU Discovery");
 104
 105 VNET_DEFINE(int, tcp_do_tso) = 1;
 106 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tso, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 107         &VNET_NAME(tcp_do_tso), 0,
 108         "Enable TCP Segmentation Offload");
 109
 110 VNET_DEFINE(int, tcp_sendspace) = 1024*32;
 111 #define V_tcp_sendspace VNET(tcp_sendspace)
 112 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_SENDSPACE, sendspace, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 113         &VNET_NAME(tcp_sendspace), 0, "Initial send socket buffer size");
 114
 115 VNET_DEFINE(int, tcp_do_autosndbuf) = 1;
 116 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_auto, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 117         &VNET_NAME(tcp_do_autosndbuf), 0,
 118         "Enable automatic send buffer sizing");
 119
 120 VNET_DEFINE(int, tcp_autosndbuf_inc) = 8*1024;
 121 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_inc, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 122         &VNET_NAME(tcp_autosndbuf_inc), 0,
 123         "Incrementor step size of automatic send buffer");
 124
 125 VNET_DEFINE(int, tcp_autosndbuf_max) = 2*1024*1024;
 126 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_max, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 127         &VNET_NAME(tcp_autosndbuf_max), 0,
 128         "Max size of automatic send buffer");
 129
 130 VNET_DEFINE(int, tcp_sendbuf_auto_lowat) = 0;
 131 #define V_tcp_sendbuf_auto_lowat        VNET(tcp_sendbuf_auto_lowat)
 132 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_auto_lowat, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 133         &VNET_NAME(tcp_sendbuf_auto_lowat), 0,
 134         "Modify threshold for auto send buffer growth to account for SO_SNDLOWAT");
 135
 136 /*
 137  * Make sure that either retransmit or persist timer is set for SYN, FIN and
 138  * non-ACK.
 139  */
 140 #define TCP_XMIT_TIMER_ASSERT(tp, len, th_flags)                        \
 141         KASSERT(((len) == 0 && ((th_flags) & (TH_SYN | TH_FIN)) == 0) ||\
 142             tcp_timer_active((tp), TT_REXMT) ||                         \
 143             tcp_timer_active((tp), TT_PERSIST),                         \
 144             ("neither rexmt nor persist timer is set"))
 145
 146 #ifdef TCP_HHOOK
 147 static void inline      hhook_run_tcp_est_out(struct tcpcb *tp,
 148                             struct tcphdr *th, struct tcpopt *to,
 149                             uint32_t len, int tso);
 150 #endif
 151 static void inline      cc_after_idle(struct tcpcb *tp);
 152
 153 #ifdef TCP_HHOOK
 154 /*
 155  * Wrapper for the TCP established output helper hook.
 156  */
 157 static void inline
 158 hhook_run_tcp_est_out(struct tcpcb *tp, struct tcphdr *th,
 159     struct tcpopt *to, uint32_t len, int tso)
 160 {
 161         struct tcp_hhook_data hhook_data;
 162
 163         if (V_tcp_hhh[HHOOK_TCP_EST_OUT]->hhh_nhooks > 0) {
 164                 hhook_data.tp = tp;
 165                 hhook_data.th = th;
 166                 hhook_data.to = to;
 167                 hhook_data.len = len;
 168                 hhook_data.tso = tso;
 169
 170                 hhook_run_hooks(V_tcp_hhh[HHOOK_TCP_EST_OUT], &hhook_data,
 171                     tp->osd);
 172         }
 173 }
 174 #endif
 175
 176 /*
 177  * CC wrapper hook functions
 178  */
 179 static void inline
 180 cc_after_idle(struct tcpcb *tp)
 181 {
 182         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 183
 184         if (CC_ALGO(tp)->after_idle != NULL)
 185                 CC_ALGO(tp)->after_idle(tp->ccv);
 186 }
 187
 188 /*
 189  * Tcp output routine: figure out what should be sent and send it.
 190  */
 191 int
 192 tcp_output(struct tcpcb *tp)
 193 {
 194         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
 195         int32_t len;
 196         uint32_t recwin, sendwin;
 197         int off, flags, error = 0;      /* Keep compiler happy */
 198         struct mbuf *m;
 199         struct ip *ip = NULL;
 200 #ifdef TCPDEBUG
 201         struct ipovly *ipov = NULL;
 202 #endif
 203         struct tcphdr *th;
 204         u_char opt[TCP_MAXOLEN];
 205         unsigned ipoptlen, optlen, hdrlen;
 206 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
 207         unsigned ipsec_optlen = 0;
 208 #endif
 209         int idle, sendalot;
 210         int sack_rxmit, sack_bytes_rxmt;
 211         struct sackhole *p;
 212         int tso, mtu;
 213         struct tcpopt to;
 214         unsigned int wanted_cookie = 0;
 215         unsigned int dont_sendalot = 0;
 216 #if 0
 217         int maxburst = TCP_MAXBURST;
 218 #endif
 219 #ifdef INET6
 220         struct ip6_hdr *ip6 = NULL;
 221         int isipv6;
 222
 223         isipv6 = (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 224 #endif
 225
 226         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 227
 228 #ifdef TCP_OFFLOAD
 229         if (tp->t_flags & TF_TOE)
 230                 return (tcp_offload_output(tp));
 231 #endif
 232
 233         /*
 234          * For TFO connections in SYN_RECEIVED, only allow the initial
 235          * SYN|ACK and those sent by the retransmit timer.
 236          */
 237         if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 238             (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED) &&
 239             SEQ_GT(tp->snd_max, tp->snd_una) &&    /* initial SYN|ACK sent */
 240             (tp->snd_nxt != tp->snd_una))         /* not a retransmit */
 241                 return (0);
 242
 243         /*
 244          * Determine length of data that should be transmitted,
 245          * and flags that will be used.
 246          * If there is some data or critical controls (SYN, RST)
 247          * to send, then transmit; otherwise, investigate further.
 248          */
 249         idle = (tp->t_flags & TF_LASTIDLE) || (tp->snd_max == tp->snd_una);
 250         if (idle && ticks - tp->t_rcvtime >= tp->t_rxtcur)
 251                 cc_after_idle(tp);
 252         tp->t_flags &= ~TF_LASTIDLE;
 253         if (idle) {
 254                 if (tp->t_flags & TF_MORETOCOME) {
 255                         tp->t_flags |= TF_LASTIDLE;
 256                         idle = 0;
 257                 }
 258         }
 259 again:
 260         /*
 261          * If we've recently taken a timeout, snd_max will be greater than
 262          * snd_nxt.  There may be SACK information that allows us to avoid
 263          * resending already delivered data.  Adjust snd_nxt accordingly.
 264          */
 265         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 266             SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))
 267                 tcp_sack_adjust(tp);
 268         sendalot = 0;
 269         tso = 0;
 270         mtu = 0;
 271         off = tp->snd_nxt - tp->snd_una;
 272         sendwin = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd);
 273
 274         flags = tcp_outflags[tp->t_state];
 275         /*
 276          * Send any SACK-generated retransmissions.  If we're explicitly trying
 277          * to send out new data (when sendalot is 1), bypass this function.
 278          * If we retransmit in fast recovery mode, decrement snd_cwnd, since
 279          * we're replacing a (future) new transmission with a retransmission
 280          * now, and we previously incremented snd_cwnd in tcp_input().
 281          */
 282         /*
 283          * Still in sack recovery , reset rxmit flag to zero.
 284          */
 285         sack_rxmit = 0;
 286         sack_bytes_rxmt = 0;
 287         len = 0;
 288         p = NULL;
 289         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) && IN_FASTRECOVERY(tp->t_flags) &&
 290             (p = tcp_sack_output(tp, &sack_bytes_rxmt))) {
 291                 uint32_t cwin;
 292
 293                 cwin =
 294                     imax(min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd) - sack_bytes_rxmt, 0);
 295                 /* Do not retransmit SACK segments beyond snd_recover */
 296                 if (SEQ_GT(p->end, tp->snd_recover)) {
 297                         /*
 298                          * (At least) part of sack hole extends beyond
 299                          * snd_recover. Check to see if we can rexmit data
 300                          * for this hole.
 301                          */
 302                         if (SEQ_GEQ(p->rxmit, tp->snd_recover)) {
 303                                 /*
 304                                  * Can't rexmit any more data for this hole.
 305                                  * That data will be rexmitted in the next
 306                                  * sack recovery episode, when snd_recover
 307                                  * moves past p->rxmit.
 308                                  */
 309                                 p = NULL;
 310                                 goto after_sack_rexmit;
 311                         } else
 312                                 /* Can rexmit part of the current hole */
 313                                 len = ((int32_t)ulmin(cwin,
 314                                                    tp->snd_recover - p->rxmit));
 315                 } else
 316                         len = ((int32_t)ulmin(cwin, p->end - p->rxmit));
 317                 off = p->rxmit - tp->snd_una;
 318                 KASSERT(off >= 0,("%s: sack block to the left of una : %d",
 319                     __func__, off));
 320                 if (len > 0) {
 321                         sack_rxmit = 1;
 322                         sendalot = 1;
 323                         TCPSTAT_INC(tcps_sack_rexmits);
 324                         TCPSTAT_ADD(tcps_sack_rexmit_bytes,
 325                             min(len, tp->t_maxseg));
 326                 }
 327         }
 328 after_sack_rexmit:
 329         /*
 330          * Get standard flags, and add SYN or FIN if requested by 'hidden'
 331          * state flags.
 332          */
 333         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 334                 flags |= TH_FIN;
 335         if (tp->t_flags & TF_NEEDSYN)
 336                 flags |= TH_SYN;
 337
 338         SOCKBUF_LOCK(&so->so_snd);
 339         /*
 340          * If in persist timeout with window of 0, send 1 byte.
 341          * Otherwise, if window is small but nonzero
 342          * and timer expired, we will send what we can
 343          * and go to transmit state.
 344          */
 345         if (tp->t_flags & TF_FORCEDATA) {
 346                 if (sendwin == 0) {
 347                         /*
 348                          * If we still have some data to send, then
 349                          * clear the FIN bit.  Usually this would
 350                          * happen below when it realizes that we
 351                          * aren't sending all the data.  However,
 352                          * if we have exactly 1 byte of unsent data,
 353                          * then it won't clear the FIN bit below,
 354                          * and if we are in persist state, we wind
 355                          * up sending the packet without recording
 356                          * that we sent the FIN bit.
 357                          *
 358                          * We can't just blindly clear the FIN bit,
 359                          * because if we don't have any more data
 360                          * to send then the probe will be the FIN
 361                          * itself.
 362                          */
 363                         if (off < sbused(&so->so_snd))
 364                                 flags &= ~TH_FIN;
 365                         sendwin = 1;
 366                 } else {
 367                         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
 368                         tp->t_rxtshift = 0;
 369                 }
 370         }
 371
 372         /*
 373          * If snd_nxt == snd_max and we have transmitted a FIN, the
 374          * offset will be > 0 even if so_snd.sb_cc is 0, resulting in
 375          * a negative length.  This can also occur when TCP opens up
 376          * its congestion window while receiving additional duplicate
 377          * acks after fast-retransmit because TCP will reset snd_nxt
 378          * to snd_max after the fast-retransmit.
 379          *
 380          * In the normal retransmit-FIN-only case, however, snd_nxt will
 381          * be set to snd_una, the offset will be 0, and the length may
 382          * wind up 0.
 383          *
 384          * If sack_rxmit is true we are retransmitting from the scoreboard
 385          * in which case len is already set.
 386          */
 387         if (sack_rxmit == 0) {
 388                 if (sack_bytes_rxmt == 0)
 389                         len = ((int32_t)min(sbavail(&so->so_snd), sendwin) -
 390                             off);
 391                 else {
 392                         int32_t cwin;
 393
 394                         /*
 395                          * We are inside of a SACK recovery episode and are
 396                          * sending new data, having retransmitted all the
 397                          * data possible in the scoreboard.
 398                          */
 399                         len = ((int32_t)min(sbavail(&so->so_snd), tp->snd_wnd) -
 400                             off);
 401                         /*
 402                          * Don't remove this (len > 0) check !
 403                          * We explicitly check for len > 0 here (although it
 404                          * isn't really necessary), to work around a gcc
 405                          * optimization issue - to force gcc to compute
 406                          * len above. Without this check, the computation
 407                          * of len is bungled by the optimizer.
 408                          */
 409                         if (len > 0) {
 410                                 cwin = tp->snd_cwnd -
 411                                         (tp->snd_nxt - tp->sack_newdata) -
 412                                         sack_bytes_rxmt;
 413                                 if (cwin < 0)
 414                                         cwin = 0;
 415                                 len = imin(len, cwin);
 416                         }
 417                 }
 418         }
 419
 420         /*
 421          * Lop off SYN bit if it has already been sent.  However, if this
 422          * is SYN-SENT state and if segment contains data and if we don't
 423          * know that foreign host supports TAO, suppress sending segment.
 424          */
 425         if ((flags & TH_SYN) && SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_una)) {
 426                 if (tp->t_state != TCPS_SYN_RECEIVED)
 427                         flags &= ~TH_SYN;
 428                 /*
 429                  * When sending additional segments following a TFO SYN|ACK,
 430                  * do not include the SYN bit.
 431                  */
 432                 if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 433                     (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED))
 434                         flags &= ~TH_SYN;
 435                 off--, len++;
 436         }
 437
 438         /*
 439          * Be careful not to send data and/or FIN on SYN segments.
 440          * This measure is needed to prevent interoperability problems
 441          * with not fully conformant TCP implementations.
 442          */
 443         if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NOOPT)) {
 444                 len = 0;
 445                 flags &= ~TH_FIN;
 446         }
 447
 448         /*
 449          * On TFO sockets, ensure no data is sent in the following cases:
 450          *
 451          *  - When retransmitting SYN|ACK on a passively-created socket
 452          *
 453          *  - When retransmitting SYN on an actively created socket
 454          *
 455          *  - When sending a zero-length cookie (cookie request) on an
 456          *    actively created socket
 457          *
 458          *  - When the socket is in the CLOSED state (RST is being sent)
 459          */
 460         if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 461             (((flags & TH_SYN) && (tp->t_rxtshift > 0)) ||
 462              ((tp->t_state == TCPS_SYN_SENT) &&
 463               (tp->t_tfo_client_cookie_len == 0)) ||
 464              (flags & TH_RST)))
 465                 len = 0;
 466         if (len <= 0) {
 467                 /*
 468                  * If FIN has been sent but not acked,
 469                  * but we haven't been called to retransmit,
 470                  * len will be < 0.  Otherwise, window shrank
 471                  * after we sent into it.  If window shrank to 0,
 472                  * cancel pending retransmit, pull snd_nxt back
 473                  * to (closed) window, and set the persist timer
 474                  * if it isn't already going.  If the window didn't
 475                  * close completely, just wait for an ACK.
 476                  *
 477                  * We also do a general check here to ensure that
 478                  * we will set the persist timer when we have data
 479                  * to send, but a 0-byte window. This makes sure
 480                  * the persist timer is set even if the packet
 481                  * hits one of the "goto send" lines below.
 482                  */
 483                 len = 0;
 484                 if ((sendwin == 0) && (TCPS_HAVEESTABLISHED(tp->t_state)) &&
 485                         (off < (int) sbavail(&so->so_snd))) {
 486                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, 0);
 487                         tp->t_rxtshift = 0;
 488                         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
 489                         if (!tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
 490                                 tcp_setpersist(tp);
 491                 }
 492         }
 493
 494         /* len will be >= 0 after this point. */
 495         KASSERT(len >= 0, ("[%s:%d]: len < 0", __func__, __LINE__));
 496
 497         tcp_sndbuf_autoscale(tp, so, sendwin);
 498
 499         /*
 500          * Decide if we can use TCP Segmentation Offloading (if supported by
 501          * hardware).
 502          *
 503          * TSO may only be used if we are in a pure bulk sending state.  The
 504          * presence of TCP-MD5, SACK retransmits, SACK advertizements and
 505          * IP options prevent using TSO.  With TSO the TCP header is the same
 506          * (except for the sequence number) for all generated packets.  This
 507          * makes it impossible to transmit any options which vary per generated
 508          * segment or packet.
 509          *
 510          * IPv4 handling has a clear separation of ip options and ip header
 511          * flags while IPv6 combines both in in6p_outputopts. ip6_optlen() does
 512          * the right thing below to provide length of just ip options and thus
 513          * checking for ipoptlen is enough to decide if ip options are present.
 514          */
 515 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
 516         /*
 517          * Pre-calculate here as we save another lookup into the darknesses
 518          * of IPsec that way and can actually decide if TSO is ok.
 519          */
 520 #ifdef INET6
 521         if (isipv6 && IPSEC_ENABLED(ipv6))
 522                 ipsec_optlen = IPSEC_HDRSIZE(ipv6, tp->t_inpcb);
 523 #ifdef INET
 524         else
 525 #endif
 526 #endif /* INET6 */
 527 #ifdef INET
 528         if (IPSEC_ENABLED(ipv4))
 529                 ipsec_optlen = IPSEC_HDRSIZE(ipv4, tp->t_inpcb);
 530 #endif /* INET */
 531 #endif /* IPSEC */
 532 #ifdef INET6
 533         if (isipv6)
 534                 ipoptlen = ip6_optlen(tp->t_inpcb);
 535         else
 536 #endif
 537         if (tp->t_inpcb->inp_options)
 538                 ipoptlen = tp->t_inpcb->inp_options->m_len -
 539                                 offsetof(struct ipoption, ipopt_list);
 540         else
 541                 ipoptlen = 0;
 542 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
 543         ipoptlen += ipsec_optlen;
 544 #endif
 545
 546         if ((tp->t_flags & TF_TSO) && V_tcp_do_tso && len > tp->t_maxseg &&
 547             ((tp->t_flags & TF_SIGNATURE) == 0) &&
 548             tp->rcv_numsacks == 0 && sack_rxmit == 0 &&
 549             ipoptlen == 0 && !(flags & TH_SYN))
 550                 tso = 1;
 551
 552         if (sack_rxmit) {
 553                 if (SEQ_LT(p->rxmit + len, tp->snd_una + sbused(&so->so_snd)))
 554                         flags &= ~TH_FIN;
 555         } else {
 556                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt + len, tp->snd_una +
 557                     sbused(&so->so_snd)))
 558                         flags &= ~TH_FIN;
 559         }
 560
 561         recwin = lmin(lmax(sbspace(&so->so_rcv), 0),
 562             (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale);
 563
 564         /*
 565          * Sender silly window avoidance.   We transmit under the following
 566          * conditions when len is non-zero:
 567          *
 568          *      - We have a full segment (or more with TSO)
 569          *      - This is the last buffer in a write()/send() and we are
 570          *        either idle or running NODELAY
 571          *      - we've timed out (e.g. persist timer)
 572          *      - we have more then 1/2 the maximum send window's worth of
 573          *        data (receiver may be limited the window size)
 574          *      - we need to retransmit
 575          */
 576         if (len) {
 577                 if (len >= tp->t_maxseg)
 578                         goto send;
 579                 /*
 580                  * NOTE! on localhost connections an 'ack' from the remote
 581                  * end may occur synchronously with the output and cause
 582                  * us to flush a buffer queued with moretocome.  XXX
 583                  *
 584                  * note: the len + off check is almost certainly unnecessary.
 585                  */
 586                 if (!(tp->t_flags & TF_MORETOCOME) &&   /* normal case */
 587                     (idle || (tp->t_flags & TF_NODELAY)) &&
 588                     (uint32_t)len + (uint32_t)off >= sbavail(&so->so_snd) &&
 589                     (tp->t_flags & TF_NOPUSH) == 0) {
 590                         goto send;
 591                 }
 592                 if (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)         /* typ. timeout case */
 593                         goto send;
 594                 if (len >= tp->max_sndwnd / 2 && tp->max_sndwnd > 0)
 595                         goto send;
 596                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))   /* retransmit case */
 597                         goto send;
 598                 if (sack_rxmit)
 599                         goto send;
 600         }
 601
 602         /*
 603          * Sending of standalone window updates.
 604          *
 605          * Window updates are important when we close our window due to a
 606          * full socket buffer and are opening it again after the application
 607          * reads data from it.  Once the window has opened again and the
 608          * remote end starts to send again the ACK clock takes over and
 609          * provides the most current window information.
 610          *
 611          * We must avoid the silly window syndrome whereas every read
 612          * from the receive buffer, no matter how small, causes a window
 613          * update to be sent.  We also should avoid sending a flurry of
 614          * window updates when the socket buffer had queued a lot of data
 615          * and the application is doing small reads.
 616          *
 617          * Prevent a flurry of pointless window updates by only sending
 618          * an update when we can increase the advertized window by more
 619          * than 1/4th of the socket buffer capacity.  When the buffer is
 620          * getting full or is very small be more aggressive and send an
 621          * update whenever we can increase by two mss sized segments.
 622          * In all other situations the ACK's to new incoming data will
 623          * carry further window increases.
 624          *
 625          * Don't send an independent window update if a delayed
 626          * ACK is pending (it will get piggy-backed on it) or the
 627          * remote side already has done a half-close and won't send
 628          * more data.  Skip this if the connection is in T/TCP
 629          * half-open state.
 630          */
 631         if (recwin > 0 && !(tp->t_flags & TF_NEEDSYN) &&
 632             !(tp->t_flags & TF_DELACK) &&
 633             !TCPS_HAVERCVDFIN(tp->t_state)) {
 634                 /*
 635                  * "adv" is the amount we could increase the window,
 636                  * taking into account that we are limited by
 637                  * TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale.
 638                  */
 639                 int32_t adv;
 640                 int oldwin;
 641
 642                 adv = recwin;
 643                 if (SEQ_GT(tp->rcv_adv, tp->rcv_nxt)) {
 644                         oldwin = (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
 645                         adv -= oldwin;
 646                 } else
 647                         oldwin = 0;
 648
 649                 /*
 650                  * If the new window size ends up being the same as or less
 651                  * than the old size when it is scaled, then don't force
 652                  * a window update.
 653                  */
 654                 if (oldwin >> tp->rcv_scale >= (adv + oldwin) >> tp->rcv_scale)
 655                         goto dontupdate;
 656
 657                 if (adv >= (int32_t)(2 * tp->t_maxseg) &&
 658                     (adv >= (int32_t)(so->so_rcv.sb_hiwat / 4) ||
 659                      recwin <= (so->so_rcv.sb_hiwat / 8) ||
 660                      so->so_rcv.sb_hiwat <= 8 * tp->t_maxseg))
 661                         goto send;
 662                 if (2 * adv >= (int32_t)so->so_rcv.sb_hiwat)
 663                         goto send;
 664         }
 665 dontupdate:
 666
 667         /*
 668          * Send if we owe the peer an ACK, RST, SYN, or urgent data.  ACKNOW
 669          * is also a catch-all for the retransmit timer timeout case.
 670          */
 671         if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 672                 goto send;
 673         if ((flags & TH_RST) ||
 674             ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NEEDSYN) == 0))
 675                 goto send;
 676         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
 677                 goto send;
 678         /*
 679          * If our state indicates that FIN should be sent
 680          * and we have not yet done so, then we need to send.
 681          */
 682         if (flags & TH_FIN &&
 683             ((tp->t_flags & TF_SENTFIN) == 0 || tp->snd_nxt == tp->snd_una))
 684                 goto send;
 685         /*
 686          * In SACK, it is possible for tcp_output to fail to send a segment
 687          * after the retransmission timer has been turned off.  Make sure
 688          * that the retransmission timer is set.
 689          */
 690         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 691             SEQ_GT(tp->snd_max, tp->snd_una) &&
 692             !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 693             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 694                 tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
 695                 goto just_return;
 696         }
 697         /*
 698          * TCP window updates are not reliable, rather a polling protocol
 699          * using ``persist'' packets is used to insure receipt of window
 700          * updates.  The three ``states'' for the output side are:
 701          *      idle                    not doing retransmits or persists
 702          *      persisting              to move a small or zero window
 703          *      (re)transmitting        and thereby not persisting
 704          *
 705          * tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)
 706          *      is true when we are in persist state.
 707          * (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)
 708          *      is set when we are called to send a persist packet.
 709          * tcp_timer_active(tp, TT_REXMT)
 710          *      is set when we are retransmitting
 711          * The output side is idle when both timers are zero.
 712          *
 713          * If send window is too small, there is data to transmit, and no
 714          * retransmit or persist is pending, then go to persist state.
 715          * If nothing happens soon, send when timer expires:
 716          * if window is nonzero, transmit what we can,
 717          * otherwise force out a byte.
 718          */
 719         if (sbavail(&so->so_snd) && !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 720             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 721                 tp->t_rxtshift = 0;
 722                 tcp_setpersist(tp);
 723         }
 724
 725         /*
 726          * No reason to send a segment, just return.
 727          */
 728 just_return:
 729         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 730         return (0);
 731
 732 send:
 733         SOCKBUF_LOCK_ASSERT(&so->so_snd);
 734         if (len > 0) {
 735                 if (len >= tp->t_maxseg)
 736                         tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_MAXSEGSNT;
 737                 else
 738                         tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_MAXSEGSNT;
 739         }
 740         /*
 741          * Before ESTABLISHED, force sending of initial options
 742          * unless TCP set not to do any options.
 743          * NOTE: we assume that the IP/TCP header plus TCP options
 744          * always fit in a single mbuf, leaving room for a maximum
 745          * link header, i.e.
 746          *      max_linkhdr + sizeof (struct tcpiphdr) + optlen <= MCLBYTES
 747          */
 748         optlen = 0;
 749 #ifdef INET6
 750         if (isipv6)
 751                 hdrlen = sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct tcphdr);
 752         else
 753 #endif
 754                 hdrlen = sizeof (struct tcpiphdr);
 755
 756         /*
 757          * Compute options for segment.
 758          * We only have to care about SYN and established connection
 759          * segments.  Options for SYN-ACK segments are handled in TCP
 760          * syncache.
 761          */
 762         to.to_flags = 0;
 763         if ((tp->t_flags & TF_NOOPT) == 0) {
 764                 /* Maximum segment size. */
 765                 if (flags & TH_SYN) {
 766                         tp->snd_nxt = tp->iss;
 767                         to.to_mss = tcp_mssopt(&tp->t_inpcb->inp_inc);
 768                         to.to_flags |= TOF_MSS;
 769
 770                         /*
 771                          * On SYN or SYN|ACK transmits on TFO connections,
 772                          * only include the TFO option if it is not a
 773                          * retransmit, as the presence of the TFO option may
 774                          * have caused the original SYN or SYN|ACK to have
 775                          * been dropped by a middlebox.
 776                          */
 777                         if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 778                             (tp->t_rxtshift == 0)) {
 779                                 if (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED) {
 780                                         to.to_tfo_len = TCP_FASTOPEN_COOKIE_LEN;
 781                                         to.to_tfo_cookie =
 782                                             (u_int8_t *)&tp->t_tfo_cookie.server;
 783                                         to.to_flags |= TOF_FASTOPEN;
 784                                         wanted_cookie = 1;
 785                                 } else if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT) {
 786                                         to.to_tfo_len =
 787                                             tp->t_tfo_client_cookie_len;
 788                                         to.to_tfo_cookie =
 789                                             tp->t_tfo_cookie.client;
 790                                         to.to_flags |= TOF_FASTOPEN;
 791                                         wanted_cookie = 1;
 792                                         /*
 793                                          * If we wind up having more data to
 794                                          * send with the SYN than can fit in
 795                                          * one segment, don't send any more
 796                                          * until the SYN|ACK comes back from
 797                                          * the other end.
 798                                          */
 799                                         dont_sendalot = 1;
 800                                 }
 801                         }
 802                 }
 803                 /* Window scaling. */
 804                 if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_SCALE)) {
 805                         to.to_wscale = tp->request_r_scale;
 806                         to.to_flags |= TOF_SCALE;
 807                 }
 808                 /* Timestamps. */
 809                 if ((tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) ||
 810                     ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_TSTMP))) {
 811                         to.to_tsval = tcp_ts_getticks() + tp->ts_offset;
 812                         to.to_tsecr = tp->ts_recent;
 813                         to.to_flags |= TOF_TS;
 814                 }
 815
 816                 /* Set receive buffer autosizing timestamp. */
 817                 if (tp->rfbuf_ts == 0 &&
 818                     (so->so_rcv.sb_flags & SB_AUTOSIZE))
 819                         tp->rfbuf_ts = tcp_ts_getticks();
 820
 821                 /* Selective ACK's. */
 822                 if (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) {
 823                         if (flags & TH_SYN)
 824                                 to.to_flags |= TOF_SACKPERM;
 825                         else if (TCPS_HAVEESTABLISHED(tp->t_state) &&
 826                             (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 827                             tp->rcv_numsacks > 0) {
 828                                 to.to_flags |= TOF_SACK;
 829                                 to.to_nsacks = tp->rcv_numsacks;
 830                                 to.to_sacks = (u_char *)tp->sackblks;
 831                         }
 832                 }
 833 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
 834                 /* TCP-MD5 (RFC2385). */
 835                 /*
 836                  * Check that TCP_MD5SIG is enabled in tcpcb to
 837                  * account the size needed to set this TCP option.
 838                  */
 839                 if (tp->t_flags & TF_SIGNATURE)
 840                         to.to_flags |= TOF_SIGNATURE;
 841 #endif /* TCP_SIGNATURE */
 842
 843                 /* Processing the options. */
 844                 hdrlen += optlen = tcp_addoptions(&to, opt);
 845                 /*
 846                  * If we wanted a TFO option to be added, but it was unable
 847                  * to fit, ensure no data is sent.
 848                  */
 849                 if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) && wanted_cookie &&
 850                     !(to.to_flags & TOF_FASTOPEN))
 851                         len = 0;
 852         }
 853
 854         /*
 855          * Adjust data length if insertion of options will
 856          * bump the packet length beyond the t_maxseg length.
 857          * Clear the FIN bit because we cut off the tail of
 858          * the segment.
 859          */
 860         if (len + optlen + ipoptlen > tp->t_maxseg) {
 861                 flags &= ~TH_FIN;
 862
 863                 if (tso) {
 864                         u_int if_hw_tsomax;
 865                         u_int if_hw_tsomaxsegcount;
 866                         u_int if_hw_tsomaxsegsize;
 867                         struct mbuf *mb;
 868                         u_int moff;
 869                         int max_len;
 870
 871                         /* extract TSO information */
 872                         if_hw_tsomax = tp->t_tsomax;
 873                         if_hw_tsomaxsegcount = tp->t_tsomaxsegcount;
 874                         if_hw_tsomaxsegsize = tp->t_tsomaxsegsize;
 875
 876                         /*
 877                          * Limit a TSO burst to prevent it from
 878                          * overflowing or exceeding the maximum length
 879                          * allowed by the network interface:
 880                          */
 881                         KASSERT(ipoptlen == 0,
 882                             ("%s: TSO can't do IP options", __func__));
 883
 884                         /*
 885                          * Check if we should limit by maximum payload
 886                          * length:
 887                          */
 888                         if (if_hw_tsomax != 0) {
 889                                 /* compute maximum TSO length */
 890                                 max_len = (if_hw_tsomax - hdrlen -
 891                                     max_linkhdr);
 892                                 if (max_len <= 0) {
 893                                         len = 0;
 894                                 } else if (len > max_len) {
 895                                         sendalot = 1;
 896                                         len = max_len;
 897                                 }
 898                         }
 899
 900                         /*
 901                          * Check if we should limit by maximum segment
 902                          * size and count:
 903                          */
 904                         if (if_hw_tsomaxsegcount != 0 &&
 905                             if_hw_tsomaxsegsize != 0) {
 906                                 /*
 907                                  * Subtract one segment for the LINK
 908                                  * and TCP/IP headers mbuf that will
 909                                  * be prepended to this mbuf chain
 910                                  * after the code in this section
 911                                  * limits the number of mbufs in the
 912                                  * chain to if_hw_tsomaxsegcount.
 913                                  */
 914                                 if_hw_tsomaxsegcount -= 1;
 915                                 max_len = 0;
 916                                 mb = sbsndmbuf(&so->so_snd, off, &moff);
 917
 918                                 while (mb != NULL && max_len < len) {
 919                                         u_int mlen;
 920                                         u_int frags;
 921
 922                                         /*
 923                                          * Get length of mbuf fragment
 924                                          * and how many hardware frags,
 925                                          * rounded up, it would use:
 926                                          */
 927                                         mlen = (mb->m_len - moff);
 928                                         frags = howmany(mlen,
 929                                             if_hw_tsomaxsegsize);
 930
 931                                         /* Handle special case: Zero Length Mbuf */
 932                                         if (frags == 0)
 933                                                 frags = 1;
 934
 935                                         /*
 936                                          * Check if the fragment limit
 937                                          * will be reached or exceeded:
 938                                          */
 939                                         if (frags >= if_hw_tsomaxsegcount) {
 940                                                 max_len += min(mlen,
 941                                                     if_hw_tsomaxsegcount *
 942                                                     if_hw_tsomaxsegsize);
 943                                                 break;
 944                                         }
 945                                         max_len += mlen;
 946                                         if_hw_tsomaxsegcount -= frags;
 947                                         moff = 0;
 948                                         mb = mb->m_next;
 949                                 }
 950                                 if (max_len <= 0) {
 951                                         len = 0;
 952                                 } else if (len > max_len) {
 953                                         sendalot = 1;
 954                                         len = max_len;
 955                                 }
 956                         }
 957
 958                         /*
 959                          * Prevent the last segment from being
 960                          * fractional unless the send sockbuf can be
 961                          * emptied:
 962                          */
 963                         max_len = (tp->t_maxseg - optlen);
 964                         if (((uint32_t)off + (uint32_t)len) <
 965                             sbavail(&so->so_snd)) {
 966                                 moff = len % max_len;
 967                                 if (moff != 0) {
 968                                         len -= moff;
 969                                         sendalot = 1;
 970                                 }
 971                         }
 972
 973                         /*
 974                          * In case there are too many small fragments
 975                          * don't use TSO:
 976                          */
 977                         if (len <= max_len) {
 978                                 len = max_len;
 979                                 sendalot = 1;
 980                                 tso = 0;
 981                         }
 982
 983                         /*
 984                          * Send the FIN in a separate segment
 985                          * after the bulk sending is done.
 986                          * We don't trust the TSO implementations
 987                          * to clear the FIN flag on all but the
 988                          * last segment.
 989                          */
 990                         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 991                                 sendalot = 1;
 992
 993                 } else {
 994                         len = tp->t_maxseg - optlen - ipoptlen;
 995                         sendalot = 1;
 996                         if (dont_sendalot)
 997                                 sendalot = 0;
 998                 }
 999         } else
1000                 tso = 0;
1001
1002         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen <= IP_MAXPACKET,
1003             ("%s: len > IP_MAXPACKET", __func__));
1004
1005 /*#ifdef DIAGNOSTIC*/
1006 #ifdef INET6
1007         if (max_linkhdr + hdrlen > MCLBYTES)
1008 #else
1009         if (max_linkhdr + hdrlen > MHLEN)
1010 #endif
1011                 panic("tcphdr too big");
1012 /*#endif*/
1013
1014         /*
1015          * This KASSERT is here to catch edge cases at a well defined place.
1016          * Before, those had triggered (random) panic conditions further down.
1017          */
1018         KASSERT(len >= 0, ("[%s:%d]: len < 0", __func__, __LINE__));
1019
1020         /*
1021          * Grab a header mbuf, attaching a copy of data to
1022          * be transmitted, and initialize the header from
1023          * the template for sends on this connection.
1024          */
1025         if (len) {
1026                 struct mbuf *mb;
1027                 u_int moff;
1028
1029                 if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)
1030                         TCPSTAT_INC(tcps_sndprobe);
1031                 else if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max) || sack_rxmit) {
1032                         tp->t_sndrexmitpack++;
1033                         TCPSTAT_INC(tcps_sndrexmitpack);
1034                         TCPSTAT_ADD(tcps_sndrexmitbyte, len);
1035                 } else {
1036                         TCPSTAT_INC(tcps_sndpack);
1037                         TCPSTAT_ADD(tcps_sndbyte, len);
1038                 }
1039 #ifdef INET6
1040                 if (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr)
1041                         m = m_getcl(M_NOWAIT, MT_DATA, M_PKTHDR);
1042                 else
1043 #endif
1044                         m = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_DATA);
1045
1046                 if (m == NULL) {
1047                         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1048                         error = ENOBUFS;
1049                         sack_rxmit = 0;
1050                         goto out;
1051                 }
1052
1053                 m->m_data += max_linkhdr;
1054                 m->m_len = hdrlen;
1055
1056                 /*
1057                  * Start the m_copy functions from the closest mbuf
1058                  * to the offset in the socket buffer chain.
1059                  */
1060                 mb = sbsndptr(&so->so_snd, off, len, &moff);
1061
1062                 if (len <= MHLEN - hdrlen - max_linkhdr) {
1063                         m_copydata(mb, moff, len,
1064                             mtod(m, caddr_t) + hdrlen);
1065                         m->m_len += len;
1066                 } else {
1067                         m->m_next = m_copym(mb, moff, len, M_NOWAIT);
1068                         if (m->m_next == NULL) {
1069                                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1070                                 (void) m_free(m);
1071                                 error = ENOBUFS;
1072                                 sack_rxmit = 0;
1073                                 goto out;
1074                         }
1075                 }
1076
1077                 /*
1078                  * If we're sending everything we've got, set PUSH.
1079                  * (This will keep happy those implementations which only
1080                  * give data to the user when a buffer fills or
1081                  * a PUSH comes in.)
1082                  */
1083                 if (((uint32_t)off + (uint32_t)len == sbused(&so->so_snd)) &&
1084                     !(flags & TH_SYN))
1085                         flags |= TH_PUSH;
1086                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1087         } else {
1088                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1089                 if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
1090                         TCPSTAT_INC(tcps_sndacks);
1091                 else if (flags & (TH_SYN|TH_FIN|TH_RST))
1092                         TCPSTAT_INC(tcps_sndctrl);
1093                 else if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
1094                         TCPSTAT_INC(tcps_sndurg);
1095                 else
1096                         TCPSTAT_INC(tcps_sndwinup);
1097
1098                 m = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_DATA);
1099                 if (m == NULL) {
1100                         error = ENOBUFS;
1101                         sack_rxmit = 0;
1102                         goto out;
1103                 }
1104 #ifdef INET6
1105                 if (isipv6 && (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr) &&
1106                     MHLEN >= hdrlen) {
1107                         M_ALIGN(m, hdrlen);
1108                 } else
1109 #endif
1110                 m->m_data += max_linkhdr;
1111                 m->m_len = hdrlen;
1112         }
1113         SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);
1114         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *)0;
1115 #ifdef MAC
1116         mac_inpcb_create_mbuf(tp->t_inpcb, m);
1117 #endif
1118 #ifdef INET6
1119         if (isipv6) {
1120                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1121                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1122                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip6, th);
1123         } else
1124 #endif /* INET6 */
1125         {
1126                 ip = mtod(m, struct ip *);
1127 #ifdef TCPDEBUG
1128                 ipov = (struct ipovly *)ip;
1129 #endif
1130                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1131                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip, th);
1132         }
1133
1134         /*
1135          * Fill in fields, remembering maximum advertised
1136          * window for use in delaying messages about window sizes.
1137          * If resending a FIN, be sure not to use a new sequence number.
1138          */
1139         if (flags & TH_FIN && tp->t_flags & TF_SENTFIN &&
1140             tp->snd_nxt == tp->snd_max)
1141                 tp->snd_nxt--;
1142         /*
1143          * If we are starting a connection, send ECN setup
1144          * SYN packet. If we are on a retransmit, we may
1145          * resend those bits a number of times as per
1146          * RFC 3168.
1147          */
1148         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT && V_tcp_do_ecn == 1) {
1149                 if (tp->t_rxtshift >= 1) {
1150                         if (tp->t_rxtshift <= V_tcp_ecn_maxretries)
1151                                 flags |= TH_ECE|TH_CWR;
1152                 } else
1153                         flags |= TH_ECE|TH_CWR;
1154         }
1155
1156         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1157             (tp->t_flags & TF_ECN_PERMIT)) {
1158                 /*
1159                  * If the peer has ECN, mark data packets with
1160                  * ECN capable transmission (ECT).
1161                  * Ignore pure ack packets, retransmissions and window probes.
1162                  */
1163                 if (len > 0 && SEQ_GEQ(tp->snd_nxt, tp->snd_max) &&
1164                     !((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)) {
1165 #ifdef INET6
1166                         if (isipv6)
1167                                 ip6->ip6_flow |= htonl(IPTOS_ECN_ECT0 << 20);
1168                         else
1169 #endif
1170                                 ip->ip_tos |= IPTOS_ECN_ECT0;
1171                         TCPSTAT_INC(tcps_ecn_ect0);
1172                 }
1173
1174                 /*
1175                  * Reply with proper ECN notifications.
1176                  */
1177                 if (tp->t_flags & TF_ECN_SND_CWR) {
1178                         flags |= TH_CWR;
1179                         tp->t_flags &= ~TF_ECN_SND_CWR;
1180                 }
1181                 if (tp->t_flags & TF_ECN_SND_ECE)
1182                         flags |= TH_ECE;
1183         }
1184
1185         /*
1186          * If we are doing retransmissions, then snd_nxt will
1187          * not reflect the first unsent octet.  For ACK only
1188          * packets, we do not want the sequence number of the
1189          * retransmitted packet, we want the sequence number
1190          * of the next unsent octet.  So, if there is no data
1191          * (and no SYN or FIN), use snd_max instead of snd_nxt
1192          * when filling in ti_seq.  But if we are in persist
1193          * state, snd_max might reflect one byte beyond the
1194          * right edge of the window, so use snd_nxt in that
1195          * case, since we know we aren't doing a retransmission.
1196          * (retransmit and persist are mutually exclusive...)
1197          */
1198         if (sack_rxmit == 0) {
1199                 if (len || (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) ||
1200                     tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
1201                         th->th_seq = htonl(tp->snd_nxt);
1202                 else
1203                         th->th_seq = htonl(tp->snd_max);
1204         } else {
1205                 th->th_seq = htonl(p->rxmit);
1206                 p->rxmit += len;
1207                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit += len;
1208         }
1209         th->th_ack = htonl(tp->rcv_nxt);
1210         if (optlen) {
1211                 bcopy(opt, th + 1, optlen);
1212                 th->th_off = (sizeof (struct tcphdr) + optlen) >> 2;
1213         }
1214         th->th_flags = flags;
1215         /*
1216          * Calculate receive window.  Don't shrink window,
1217          * but avoid silly window syndrome.
1218          */
1219         if (recwin < (so->so_rcv.sb_hiwat / 4) &&
1220             recwin < tp->t_maxseg)
1221                 recwin = 0;
1222         if (SEQ_GT(tp->rcv_adv, tp->rcv_nxt) &&
1223             recwin < (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt))
1224                 recwin = (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
1225
1226         /*
1227          * According to RFC1323 the window field in a SYN (i.e., a <SYN>
1228          * or <SYN,ACK>) segment itself is never scaled.  The <SYN,ACK>
1229          * case is handled in syncache.
1230          */
1231         if (flags & TH_SYN)
1232                 th->th_win = htons((u_short)
1233                                 (min(sbspace(&so->so_rcv), TCP_MAXWIN)));
1234         else
1235                 th->th_win = htons((u_short)(recwin >> tp->rcv_scale));
1236
1237         /*
1238          * Adjust the RXWIN0SENT flag - indicate that we have advertised
1239          * a 0 window.  This may cause the remote transmitter to stall.  This
1240          * flag tells soreceive() to disable delayed acknowledgements when
1241          * draining the buffer.  This can occur if the receiver is attempting
1242          * to read more data than can be buffered prior to transmitting on
1243          * the connection.
1244          */
1245         if (th->th_win == 0) {
1246                 tp->t_sndzerowin++;
1247                 tp->t_flags |= TF_RXWIN0SENT;
1248         } else
1249                 tp->t_flags &= ~TF_RXWIN0SENT;
1250         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_nxt)) {
1251                 th->th_urp = htons((u_short)(tp->snd_up - tp->snd_nxt));
1252                 th->th_flags |= TH_URG;
1253         } else
1254                 /*
1255                  * If no urgent pointer to send, then we pull
1256                  * the urgent pointer to the left edge of the send window
1257                  * so that it doesn't drift into the send window on sequence
1258                  * number wraparound.
1259                  */
1260                 tp->snd_up = tp->snd_una;               /* drag it along */
1261
1262         /*
1263          * Put TCP length in extended header, and then
1264          * checksum extended header and data.
1265          */
1266         m->m_pkthdr.len = hdrlen + len; /* in6_cksum() need this */
1267         m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
1268
1269 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
1270         if (to.to_flags & TOF_SIGNATURE) {
1271                 /*
1272                  * Calculate MD5 signature and put it into the place
1273                  * determined before.
1274                  * NOTE: since TCP options buffer doesn't point into
1275                  * mbuf's data, calculate offset and use it.
1276                  */
1277                 if (!TCPMD5_ENABLED() || (error = TCPMD5_OUTPUT(m, th,
1278                     (u_char *)(th + 1) + (to.to_signature - opt))) != 0) {
1279                         /*
1280                          * Do not send segment if the calculation of MD5
1281                          * digest has failed.
1282                          */
1283                         m_freem(m);
1284                         goto out;
1285                 }
1286         }
1287 #endif
1288 #ifdef INET6
1289         if (isipv6) {
1290                 /*
1291                  * There is no need to fill in ip6_plen right now.
1292                  * It will be filled later by ip6_output.
1293                  */
1294                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP_IPV6;
1295                 th->th_sum = in6_cksum_pseudo(ip6, sizeof(struct tcphdr) +
1296                     optlen + len, IPPROTO_TCP, 0);
1297         }
1298 #endif
1299 #if defined(INET6) && defined(INET)
1300         else
1301 #endif
1302 #ifdef INET
1303         {
1304                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
1305                 th->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
1306                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP + len + optlen));
1307
1308                 /* IP version must be set here for ipv4/ipv6 checking later */
1309                 KASSERT(ip->ip_v == IPVERSION,
1310                     ("%s: IP version incorrect: %d", __func__, ip->ip_v));
1311         }
1312 #endif
1313
1314         /*
1315          * Enable TSO and specify the size of the segments.
1316          * The TCP pseudo header checksum is always provided.
1317          */
1318         if (tso) {
1319                 KASSERT(len > tp->t_maxseg - optlen,
1320                     ("%s: len <= tso_segsz", __func__));
1321                 m->m_pkthdr.csum_flags |= CSUM_TSO;
1322                 m->m_pkthdr.tso_segsz = tp->t_maxseg - optlen;
1323         }
1324
1325 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
1326         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen - ipsec_optlen == m_length(m, NULL),
1327             ("%s: mbuf chain shorter than expected: %d + %u + %u - %u != %u",
1328             __func__, len, hdrlen, ipoptlen, ipsec_optlen, m_length(m, NULL)));
1329 #else
1330         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen == m_length(m, NULL),
1331             ("%s: mbuf chain shorter than expected: %d + %u + %u != %u",
1332             __func__, len, hdrlen, ipoptlen, m_length(m, NULL)));
1333 #endif
1334
1335 #ifdef TCP_HHOOK
1336         /* Run HHOOK_TCP_ESTABLISHED_OUT helper hooks. */
1337         hhook_run_tcp_est_out(tp, th, &to, len, tso);
1338 #endif
1339
1340 #ifdef TCPDEBUG
1341         /*
1342          * Trace.
1343          */
1344         if (so->so_options & SO_DEBUG) {
1345                 u_short save = 0;
1346 #ifdef INET6
1347                 if (!isipv6)
1348 #endif
1349                 {
1350                         save = ipov->ih_len;
1351                         ipov->ih_len = htons(m->m_pkthdr.len /* - hdrlen + (th->th_off << 2) */);
1352                 }
1353                 tcp_trace(TA_OUTPUT, tp->t_state, tp, mtod(m, void *), th, 0);
1354 #ifdef INET6
1355                 if (!isipv6)
1356 #endif
1357                 ipov->ih_len = save;
1358         }
1359 #endif /* TCPDEBUG */
1360         TCP_PROBE3(debug__output, tp, th, m);
1361
1362         /* We're getting ready to send; log now. */
1363         TCP_LOG_EVENT(tp, th, &so->so_rcv, &so->so_snd, TCP_LOG_OUT, ERRNO_UNK,
1364             len, NULL, false);
1365
1366         /*
1367          * Fill in IP length and desired time to live and
1368          * send to IP level.  There should be a better way
1369          * to handle ttl and tos; we could keep them in
1370          * the template, but need a way to checksum without them.
1371          */
1372         /*
1373          * m->m_pkthdr.len should have been set before checksum calculation,
1374          * because in6_cksum() need it.
1375          */
1376 #ifdef INET6
1377         if (isipv6) {
1378                 /*
1379                  * we separately set hoplimit for every segment, since the
1380                  * user might want to change the value via setsockopt.
1381                  * Also, desired default hop limit might be changed via
1382                  * Neighbor Discovery.
1383                  */
1384                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1385
1386                 /*
1387                  * Set the packet size here for the benefit of DTrace probes.
1388                  * ip6_output() will set it properly; it's supposed to include
1389                  * the option header lengths as well.
1390                  */
1391                 ip6->ip6_plen = htons(m->m_pkthdr.len - sizeof(*ip6));
1392
1393                 if (V_path_mtu_discovery && tp->t_maxseg > V_tcp_minmss)
1394                         tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_PMTUD;
1395                 else
1396                         tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_PMTUD;
1397
1398                 if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT)
1399                         TCP_PROBE5(connect__request, NULL, tp, ip6, tp, th);
1400
1401                 TCP_PROBE5(send, NULL, tp, ip6, tp, th);
1402
1403 #ifdef TCPPCAP
1404                 /* Save packet, if requested. */
1405                 tcp_pcap_add(th, m, &(tp->t_outpkts));
1406 #endif
1407
1408                 /* TODO: IPv6 IP6TOS_ECT bit on */
1409                 error = ip6_output(m, tp->t_inpcb->in6p_outputopts,
1410                     &tp->t_inpcb->inp_route6,
1411                     ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ?  IP_ROUTETOIF : 0),
1412                     NULL, NULL, tp->t_inpcb);
1413
1414                 if (error == EMSGSIZE && tp->t_inpcb->inp_route6.ro_rt != NULL)
1415                         mtu = tp->t_inpcb->inp_route6.ro_rt->rt_mtu;
1416         }
1417 #endif /* INET6 */
1418 #if defined(INET) && defined(INET6)
1419         else
1420 #endif
1421 #ifdef INET
1422     {
1423         ip->ip_len = htons(m->m_pkthdr.len);
1424 #ifdef INET6
1425         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6PROTO)
1426                 ip->ip_ttl = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1427 #endif /* INET6 */
1428         /*
1429          * If we do path MTU discovery, then we set DF on every packet.
1430          * This might not be the best thing to do according to RFC3390
1431          * Section 2. However the tcp hostcache migitates the problem
1432          * so it affects only the first tcp connection with a host.
1433          *
1434          * NB: Don't set DF on small MTU/MSS to have a safe fallback.
1435          */
1436         if (V_path_mtu_discovery && tp->t_maxseg > V_tcp_minmss) {
1437                 ip->ip_off |= htons(IP_DF);
1438                 tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_PMTUD;
1439         } else {
1440                 tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_PMTUD;
1441         }
1442
1443         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT)
1444                 TCP_PROBE5(connect__request, NULL, tp, ip, tp, th);
1445
1446         TCP_PROBE5(send, NULL, tp, ip, tp, th);
1447
1448 #ifdef TCPPCAP
1449         /* Save packet, if requested. */
1450         tcp_pcap_add(th, m, &(tp->t_outpkts));
1451 #endif
1452
1453         error = ip_output(m, tp->t_inpcb->inp_options, &tp->t_inpcb->inp_route,
1454             ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ? IP_ROUTETOIF : 0), 0,
1455             tp->t_inpcb);
1456
1457         if (error == EMSGSIZE && tp->t_inpcb->inp_route.ro_rt != NULL)
1458                 mtu = tp->t_inpcb->inp_route.ro_rt->rt_mtu;
1459     }
1460 #endif /* INET */
1461
1462 out:
1463         /*
1464          * In transmit state, time the transmission and arrange for
1465          * the retransmit.  In persist state, just set snd_max.
1466          */
1467         if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1468             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1469                 tcp_seq startseq = tp->snd_nxt;
1470
1471                 /*
1472                  * Advance snd_nxt over sequence space of this segment.
1473                  */
1474                 if (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) {
1475                         if (flags & TH_SYN)
1476                                 tp->snd_nxt++;
1477                         if (flags & TH_FIN) {
1478                                 tp->snd_nxt++;
1479                                 tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1480                         }
1481                 }
1482                 if (sack_rxmit)
1483                         goto timer;
1484                 tp->snd_nxt += len;
1485                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_max)) {
1486                         tp->snd_max = tp->snd_nxt;
1487                         /*
1488                          * Time this transmission if not a retransmission and
1489                          * not currently timing anything.
1490                          */
1491                         if (tp->t_rtttime == 0) {
1492                                 tp->t_rtttime = ticks;
1493                                 tp->t_rtseq = startseq;
1494                                 TCPSTAT_INC(tcps_segstimed);
1495                         }
1496                 }
1497
1498                 /*
1499                  * Set retransmit timer if not currently set,
1500                  * and not doing a pure ack or a keep-alive probe.
1501                  * Initial value for retransmit timer is smoothed
1502                  * round-trip time + 2 * round-trip time variance.
1503                  * Initialize shift counter which is used for backoff
1504                  * of retransmit time.
1505                  */
1506 timer:
1507                 if (!tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1508                     ((sack_rxmit && tp->snd_nxt != tp->snd_max) ||
1509                      (tp->snd_nxt != tp->snd_una))) {
1510                         if (tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1511                                 tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
1512                                 tp->t_rxtshift = 0;
1513                         }
1514                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
1515                 } else if (len == 0 && sbavail(&so->so_snd) &&
1516                     !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1517                     !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1518                         /*
1519                          * Avoid a situation where we do not set persist timer
1520                          * after a zero window condition. For example:
1521                          * 1) A -> B: packet with enough data to fill the window
1522                          * 2) B -> A: ACK for #1 + new data (0 window
1523                          *    advertisement)
1524                          * 3) A -> B: ACK for #2, 0 len packet
1525                          *
1526                          * In this case, A will not activate the persist timer,
1527                          * because it chose to send a packet. Unless tcp_output
1528                          * is called for some other reason (delayed ack timer,
1529                          * another input packet from B, socket syscall), A will
1530                          * not send zero window probes.
1531                          *
1532                          * So, if you send a 0-length packet, but there is data
1533                          * in the socket buffer, and neither the rexmt or
1534                          * persist timer is already set, then activate the
1535                          * persist timer.
1536                          */
1537                         tp->t_rxtshift = 0;
1538                         tcp_setpersist(tp);
1539                 }
1540         } else {
1541                 /*
1542                  * Persist case, update snd_max but since we are in
1543                  * persist mode (no window) we do not update snd_nxt.
1544                  */
1545                 int xlen = len;
1546                 if (flags & TH_SYN)
1547                         ++xlen;
1548                 if (flags & TH_FIN) {
1549                         ++xlen;
1550                         tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1551                 }
1552                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt + xlen, tp->snd_max))
1553                         tp->snd_max = tp->snd_nxt + xlen;
1554         }
1555
1556         if (error) {
1557                 /* Record the error. */
1558                 TCP_LOG_EVENT(tp, NULL, &so->so_rcv, &so->so_snd, TCP_LOG_OUT,
1559                     error, 0, NULL, false);
1560
1561                 /*
1562                  * We know that the packet was lost, so back out the
1563                  * sequence number advance, if any.
1564                  *
1565                  * If the error is EPERM the packet got blocked by the
1566                  * local firewall.  Normally we should terminate the
1567                  * connection but the blocking may have been spurious
1568                  * due to a firewall reconfiguration cycle.  So we treat
1569                  * it like a packet loss and let the retransmit timer and
1570                  * timeouts do their work over time.
1571                  * XXX: It is a POLA question whether calling tcp_drop right
1572                  * away would be the really correct behavior instead.
1573                  */
1574                 if (((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1575                     !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) &&
1576                     ((flags & TH_SYN) == 0) &&
1577                     (error != EPERM)) {
1578                         if (sack_rxmit) {
1579                                 p->rxmit -= len;
1580                                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit -= len;
1581                                 KASSERT(tp->sackhint.sack_bytes_rexmit >= 0,
1582                                     ("sackhint bytes rtx >= 0"));
1583                         } else
1584                                 tp->snd_nxt -= len;
1585                 }
1586                 SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);     /* Check gotos. */
1587                 switch (error) {
1588                 case EACCES:
1589                         tp->t_softerror = error;
1590                         return (0);
1591                 case EPERM:
1592                         tp->t_softerror = error;
1593                         return (error);
1594                 case ENOBUFS:
1595                         TCP_XMIT_TIMER_ASSERT(tp, len, flags);
1596                         tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1597                         return (0);
1598                 case EMSGSIZE:
1599                         /*
1600                          * For some reason the interface we used initially
1601                          * to send segments changed to another or lowered
1602                          * its MTU.
1603                          * If TSO was active we either got an interface
1604                          * without TSO capabilits or TSO was turned off.
1605                          * If we obtained mtu from ip_output() then update
1606                          * it and try again.
1607                          */
1608                         if (tso)
1609                                 tp->t_flags &= ~TF_TSO;
1610                         if (mtu != 0) {
1611                                 tcp_mss_update(tp, -1, mtu, NULL, NULL);
1612                                 goto again;
1613                         }
1614                         return (error);
1615                 case EHOSTDOWN:
1616                 case EHOSTUNREACH:
1617                 case ENETDOWN:
1618                 case ENETUNREACH:
1619                         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
1620                                 tp->t_softerror = error;
1621                                 return (0);
1622                         }
1623                         /* FALLTHROUGH */
1624                 default:
1625                         return (error);
1626                 }
1627         }
1628         TCPSTAT_INC(tcps_sndtotal);
1629
1630         /*
1631          * Data sent (as far as we can tell).
1632          * If this advertises a larger window than any other segment,
1633          * then remember the size of the advertised window.
1634          * Any pending ACK has now been sent.
1635          */
1636         if (SEQ_GT(tp->rcv_nxt + recwin, tp->rcv_adv))
1637                 tp->rcv_adv = tp->rcv_nxt + recwin;
1638         tp->last_ack_sent = tp->rcv_nxt;
1639         tp->t_flags &= ~(TF_ACKNOW | TF_DELACK);
1640         if (tcp_timer_active(tp, TT_DELACK))
1641                 tcp_timer_activate(tp, TT_DELACK, 0);
1642 #if 0
1643         /*
1644          * This completely breaks TCP if newreno is turned on.  What happens
1645          * is that if delayed-acks are turned on on the receiver, this code
1646          * on the transmitter effectively destroys the TCP window, forcing
1647          * it to four packets (1.5Kx4 = 6K window).
1648          */
1649         if (sendalot && --maxburst)
1650                 goto again;
1651 #endif
1652         if (sendalot)
1653                 goto again;
1654         return (0);
1655 }
1656
1657 void
1658 tcp_setpersist(struct tcpcb *tp)
1659 {
1660         int t = ((tp->t_srtt >> 2) + tp->t_rttvar) >> 1;
1661         int tt;
1662
1663         tp->t_flags &= ~TF_PREVVALID;
1664         if (tcp_timer_active(tp, TT_REXMT))
1665                 panic("tcp_setpersist: retransmit pending");
1666         /*
1667          * Start/restart persistence timer.
1668          */
1669         TCPT_RANGESET(tt, t * tcp_backoff[tp->t_rxtshift],
1670                       tcp_persmin, tcp_persmax);
1671         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, tt);
1672         if (tp->t_rxtshift < TCP_MAXRXTSHIFT)
1673                 tp->t_rxtshift++;
1674 }
1675
1676 /*
1677  * Insert TCP options according to the supplied parameters to the place
1678  * optp in a consistent way.  Can handle unaligned destinations.
1679  *
1680  * The order of the option processing is crucial for optimal packing and
1681  * alignment for the scarce option space.
1682  *
1683  * The optimal order for a SYN/SYN-ACK segment is:
1684  *   MSS (4) + NOP (1) + Window scale (3) + SACK permitted (2) +
1685  *   Timestamp (10) + Signature (18) = 38 bytes out of a maximum of 40.
1686  *
1687  * The SACK options should be last.  SACK blocks consume 8*n+2 bytes.
1688  * So a full size SACK blocks option is 34 bytes (with 4 SACK blocks).
1689  * At minimum we need 10 bytes (to generate 1 SACK block).  If both
1690  * TCP Timestamps (12 bytes) and TCP Signatures (18 bytes) are present,
1691  * we only have 10 bytes for SACK options (40 - (12 + 18)).
1692  */
1693 int
1694 tcp_addoptions(struct tcpopt *to, u_char *optp)
1695 {
1696         u_int32_t mask, optlen = 0;
1697
1698         for (mask = 1; mask < TOF_MAXOPT; mask <<= 1) {
1699                 if ((to->to_flags & mask) != mask)
1700                         continue;
1701                 if (optlen == TCP_MAXOLEN)
1702                         break;
1703                 switch (to->to_flags & mask) {
1704                 case TOF_MSS:
1705                         while (optlen % 4) {
1706                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1707                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1708                         }
1709                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_MAXSEG)
1710                                 continue;
1711                         optlen += TCPOLEN_MAXSEG;
1712                         *optp++ = TCPOPT_MAXSEG;
1713                         *optp++ = TCPOLEN_MAXSEG;
1714                         to->to_mss = htons(to->to_mss);
1715                         bcopy((u_char *)&to->to_mss, optp, sizeof(to->to_mss));
1716                         optp += sizeof(to->to_mss);
1717                         break;
1718                 case TOF_SCALE:
1719                         while (!optlen || optlen % 2 != 1) {
1720                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1721                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1722                         }
1723                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_WINDOW)
1724                                 continue;
1725                         optlen += TCPOLEN_WINDOW;
1726                         *optp++ = TCPOPT_WINDOW;
1727                         *optp++ = TCPOLEN_WINDOW;
1728                         *optp++ = to->to_wscale;
1729                         break;
1730                 case TOF_SACKPERM:
1731                         while (optlen % 2) {
1732                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1733                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1734                         }
1735                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACK_PERMITTED)
1736                                 continue;
1737                         optlen += TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1738                         *optp++ = TCPOPT_SACK_PERMITTED;
1739                         *optp++ = TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1740                         break;
1741                 case TOF_TS:
1742                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1743                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1744                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1745                         }
1746                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_TIMESTAMP)
1747                                 continue;
1748                         optlen += TCPOLEN_TIMESTAMP;
1749                         *optp++ = TCPOPT_TIMESTAMP;
1750                         *optp++ = TCPOLEN_TIMESTAMP;
1751                         to->to_tsval = htonl(to->to_tsval);
1752                         to->to_tsecr = htonl(to->to_tsecr);
1753                         bcopy((u_char *)&to->to_tsval, optp, sizeof(to->to_tsval));
1754                         optp += sizeof(to->to_tsval);
1755                         bcopy((u_char *)&to->to_tsecr, optp, sizeof(to->to_tsecr));
1756                         optp += sizeof(to->to_tsecr);
1757                         break;
1758                 case TOF_SIGNATURE:
1759                         {
1760                         int siglen = TCPOLEN_SIGNATURE - 2;
1761
1762                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1763                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1764                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1765                         }
1766                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SIGNATURE) {
1767                                 to->to_flags &= ~TOF_SIGNATURE;
1768                                 continue;
1769                         }
1770                         optlen += TCPOLEN_SIGNATURE;
1771                         *optp++ = TCPOPT_SIGNATURE;
1772                         *optp++ = TCPOLEN_SIGNATURE;
1773                         to->to_signature = optp;
1774                         while (siglen--)
1775                                  *optp++ = 0;
1776                         break;
1777                         }
1778                 case TOF_SACK:
1779                         {
1780                         int sackblks = 0;
1781                         struct sackblk *sack = (struct sackblk *)to->to_sacks;
1782                         tcp_seq sack_seq;
1783
1784                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1785                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1786                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1787                         }
1788                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACKHDR + TCPOLEN_SACK)
1789                                 continue;
1790                         optlen += TCPOLEN_SACKHDR;
1791                         *optp++ = TCPOPT_SACK;
1792                         sackblks = min(to->to_nsacks,
1793                                         (TCP_MAXOLEN - optlen) / TCPOLEN_SACK);
1794                         *optp++ = TCPOLEN_SACKHDR + sackblks * TCPOLEN_SACK;
1795                         while (sackblks--) {
1796                                 sack_seq = htonl(sack->start);
1797                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1798                                 optp += sizeof(sack_seq);
1799                                 sack_seq = htonl(sack->end);
1800                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1801                                 optp += sizeof(sack_seq);
1802                                 optlen += TCPOLEN_SACK;
1803                                 sack++;
1804                         }
1805                         TCPSTAT_INC(tcps_sack_send_blocks);
1806                         break;
1807                         }
1808                 case TOF_FASTOPEN:
1809                         {
1810                         int total_len;
1811
1812                         /* XXX is there any point to aligning this option? */
1813                         total_len = TCPOLEN_FAST_OPEN_EMPTY + to->to_tfo_len;
1814                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < total_len) {
1815                                 to->to_flags &= ~TOF_FASTOPEN;
1816                                 continue;
1817                         }
1818                         *optp++ = TCPOPT_FAST_OPEN;
1819                         *optp++ = total_len;
1820                         if (to->to_tfo_len > 0) {
1821                                 bcopy(to->to_tfo_cookie, optp, to->to_tfo_len);
1822                                 optp += to->to_tfo_len;
1823                         }
1824                         optlen += total_len;
1825                         break;
1826                         }
1827                 default:
1828                         panic("%s: unknown TCP option type", __func__);
1829                         break;
1830                 }
1831         }
1832
1833         /* Terminate and pad TCP options to a 4 byte boundary. */
1834         if (optlen % 4) {
1835                 optlen += TCPOLEN_EOL;
1836                 *optp++ = TCPOPT_EOL;
1837         }
1838         /*
1839          * According to RFC 793 (STD0007):
1840          *   "The content of the header beyond the End-of-Option option
1841          *    must be header padding (i.e., zero)."
1842          *   and later: "The padding is composed of zeros."
1843          */
1844         while (optlen % 4) {
1845                 optlen += TCPOLEN_PAD;
1846                 *optp++ = TCPOPT_PAD;
1847         }
1848
1849         KASSERT(optlen <= TCP_MAXOLEN, ("%s: TCP options too long", __func__));
1850         return (optlen);
1851 }
1852
1853 void
1854 tcp_sndbuf_autoscale(struct tcpcb *tp, struct socket *so, uint32_t sendwin)
1855 {
1856
1857         /*
1858          * Automatic sizing of send socket buffer.  Often the send buffer
1859          * size is not optimally adjusted to the actual network conditions
1860          * at hand (delay bandwidth product).  Setting the buffer size too
1861          * small limits throughput on links with high bandwidth and high
1862          * delay (eg. trans-continental/oceanic links).  Setting the
1863          * buffer size too big consumes too much real kernel memory,
1864          * especially with many connections on busy servers.
1865          *
1866          * The criteria to step up the send buffer one notch are:
1867          *  1. receive window of remote host is larger than send buffer
1868          *     (with a fudge factor of 5/4th);
1869          *  2. send buffer is filled to 7/8th with data (so we actually
1870          *     have data to make use of it);
1871          *  3. send buffer fill has not hit maximal automatic size;
1872          *  4. our send window (slow start and cogestion controlled) is
1873          *     larger than sent but unacknowledged data in send buffer.
1874          *
1875          * The remote host receive window scaling factor may limit the
1876          * growing of the send buffer before it reaches its allowed
1877          * maximum.
1878          *
1879          * It scales directly with slow start or congestion window
1880          * and does at most one step per received ACK.  This fast
1881          * scaling has the drawback of growing the send buffer beyond
1882          * what is strictly necessary to make full use of a given
1883          * delay*bandwidth product.  However testing has shown this not
1884          * to be much of an problem.  At worst we are trading wasting
1885          * of available bandwidth (the non-use of it) for wasting some
1886          * socket buffer memory.
1887          *
1888          * TODO: Shrink send buffer during idle periods together
1889          * with congestion window.  Requires another timer.  Has to
1890          * wait for upcoming tcp timer rewrite.
1891          *
1892          * XXXGL: should there be used sbused() or sbavail()?
1893          */
1894         if (V_tcp_do_autosndbuf && so->so_snd.sb_flags & SB_AUTOSIZE) {
1895                 int lowat;
1896
1897                 lowat = V_tcp_sendbuf_auto_lowat ? so->so_snd.sb_lowat : 0;
1898                 if ((tp->snd_wnd / 4 * 5) >= so->so_snd.sb_hiwat - lowat &&
1899                     sbused(&so->so_snd) >=
1900                     (so->so_snd.sb_hiwat / 8 * 7) - lowat &&
1901                     sbused(&so->so_snd) < V_tcp_autosndbuf_max &&
1902                     sendwin >= (sbused(&so->so_snd) -
1903                     (tp->snd_nxt - tp->snd_una))) {
1904                         if (!sbreserve_locked(&so->so_snd,
1905                             min(so->so_snd.sb_hiwat + V_tcp_autosndbuf_inc,
1906                              V_tcp_autosndbuf_max), so, curthread))
1907                                 so->so_snd.sb_flags &= ~SB_AUTOSIZE;
1908                 }
1909         }
1910 }