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_kern_tls.h"
  41 #include "opt_tcpdebug.h"
  42
  43 #include <sys/param.h>
  44 #include <sys/systm.h>
  45 #include <sys/domain.h>
  46 #ifdef TCP_HHOOK
  47 #include <sys/hhook.h>
  48 #endif
  49 #include <sys/kernel.h>
  50 #ifdef KERN_TLS
  51 #include <sys/ktls.h>
  52 #endif
  53 #include <sys/lock.h>
  54 #include <sys/mbuf.h>
  55 #include <sys/mutex.h>
  56 #include <sys/protosw.h>
  57 #include <sys/sdt.h>
  58 #include <sys/socket.h>
  59 #include <sys/socketvar.h>
  60 #include <sys/sysctl.h>
  61
  62 #include <net/if.h>
  63 #include <net/route.h>
  64 #include <net/vnet.h>
  65
  66 #include <netinet/in.h>
  67 #include <netinet/in_kdtrace.h>
  68 #include <netinet/in_systm.h>
  69 #include <netinet/ip.h>
  70 #include <netinet/in_pcb.h>
  71 #include <netinet/ip_var.h>
  72 #include <netinet/ip_options.h>
  73 #ifdef INET6
  74 #include <netinet6/in6_pcb.h>
  75 #include <netinet/ip6.h>
  76 #include <netinet6/ip6_var.h>
  77 #endif
  78 #include <netinet/tcp.h>
  79 #define TCPOUTFLAGS
  80 #include <netinet/tcp_fsm.h>
  81 #include <netinet/tcp_log_buf.h>
  82 #include <netinet/tcp_seq.h>
  83 #include <netinet/tcp_timer.h>
  84 #include <netinet/tcp_var.h>
  85 #include <netinet/tcpip.h>
  86 #include <netinet/cc/cc.h>
  87 #include <netinet/tcp_fastopen.h>
  88 #ifdef TCPPCAP
  89 #include <netinet/tcp_pcap.h>
  90 #endif
  91 #ifdef TCPDEBUG
  92 #include <netinet/tcp_debug.h>
  93 #endif
  94 #ifdef TCP_OFFLOAD
  95 #include <netinet/tcp_offload.h>
  96 #endif
  97
  98 #include <netipsec/ipsec_support.h>
  99
 100 #include <machine/in_cksum.h>
 101
 102 #include <security/mac/mac_framework.h>
 103
 104 VNET_DEFINE(int, path_mtu_discovery) = 1;
 105 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, path_mtu_discovery, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 106         &VNET_NAME(path_mtu_discovery), 1,
 107         "Enable Path MTU Discovery");
 108
 109 VNET_DEFINE(int, tcp_do_tso) = 1;
 110 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tso, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 111         &VNET_NAME(tcp_do_tso), 0,
 112         "Enable TCP Segmentation Offload");
 113
 114 VNET_DEFINE(int, tcp_sendspace) = 1024*32;
 115 #define V_tcp_sendspace VNET(tcp_sendspace)
 116 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_SENDSPACE, sendspace, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 117         &VNET_NAME(tcp_sendspace), 0, "Initial send socket buffer size");
 118
 119 VNET_DEFINE(int, tcp_do_autosndbuf) = 1;
 120 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_auto, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 121         &VNET_NAME(tcp_do_autosndbuf), 0,
 122         "Enable automatic send buffer sizing");
 123
 124 VNET_DEFINE(int, tcp_autosndbuf_inc) = 8*1024;
 125 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_inc, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 126         &VNET_NAME(tcp_autosndbuf_inc), 0,
 127         "Incrementor step size of automatic send buffer");
 128
 129 VNET_DEFINE(int, tcp_autosndbuf_max) = 2*1024*1024;
 130 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_max, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 131         &VNET_NAME(tcp_autosndbuf_max), 0,
 132         "Max size of automatic send buffer");
 133
 134 VNET_DEFINE(int, tcp_sendbuf_auto_lowat) = 0;
 135 #define V_tcp_sendbuf_auto_lowat        VNET(tcp_sendbuf_auto_lowat)
 136 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_auto_lowat, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
 137         &VNET_NAME(tcp_sendbuf_auto_lowat), 0,
 138         "Modify threshold for auto send buffer growth to account for SO_SNDLOWAT");
 139
 140 /*
 141  * Make sure that either retransmit or persist timer is set for SYN, FIN and
 142  * non-ACK.
 143  */
 144 #define TCP_XMIT_TIMER_ASSERT(tp, len, th_flags)                        \
 145         KASSERT(((len) == 0 && ((th_flags) & (TH_SYN | TH_FIN)) == 0) ||\
 146             tcp_timer_active((tp), TT_REXMT) ||                         \
 147             tcp_timer_active((tp), TT_PERSIST),                         \
 148             ("neither rexmt nor persist timer is set"))
 149
 150 static void inline      cc_after_idle(struct tcpcb *tp);
 151
 152 #ifdef TCP_HHOOK
 153 /*
 154  * Wrapper for the TCP established output helper hook.
 155  */
 156 void
 157 hhook_run_tcp_est_out(struct tcpcb *tp, struct tcphdr *th,
 158     struct tcpopt *to, uint32_t len, int tso)
 159 {
 160         struct tcp_hhook_data hhook_data;
 161
 162         if (V_tcp_hhh[HHOOK_TCP_EST_OUT]->hhh_nhooks > 0) {
 163                 hhook_data.tp = tp;
 164                 hhook_data.th = th;
 165                 hhook_data.to = to;
 166                 hhook_data.len = len;
 167                 hhook_data.tso = tso;
 168
 169                 hhook_run_hooks(V_tcp_hhh[HHOOK_TCP_EST_OUT], &hhook_data,
 170                     tp->osd);
 171         }
 172 }
 173 #endif
 174
 175 /*
 176  * CC wrapper hook functions
 177  */
 178 static void inline
 179 cc_after_idle(struct tcpcb *tp)
 180 {
 181         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 182
 183         if (CC_ALGO(tp)->after_idle != NULL)
 184                 CC_ALGO(tp)->after_idle(tp->ccv);
 185 }
 186
 187 /*
 188  * Tcp output routine: figure out what should be sent and send it.
 189  */
 190 int
 191 tcp_output(struct tcpcb *tp)
 192 {
 193         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
 194         int32_t len;
 195         uint32_t recwin, sendwin;
 196         int off, flags, error = 0;      /* Keep compiler happy */
 197         u_int if_hw_tsomaxsegcount = 0;
 198         u_int if_hw_tsomaxsegsize = 0;
 199         struct mbuf *m;
 200         struct ip *ip = NULL;
 201 #ifdef TCPDEBUG
 202         struct ipovly *ipov = NULL;
 203 #endif
 204         struct tcphdr *th;
 205         u_char opt[TCP_MAXOLEN];
 206         unsigned ipoptlen, optlen, hdrlen;
 207 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
 208         unsigned ipsec_optlen = 0;
 209 #endif
 210         int idle, sendalot, curticks;
 211         int sack_rxmit, sack_bytes_rxmt;
 212         struct sackhole *p;
 213         int tso, mtu;
 214         struct tcpopt to;
 215         unsigned int wanted_cookie = 0;
 216         unsigned int dont_sendalot = 0;
 217 #if 0
 218         int maxburst = TCP_MAXBURST;
 219 #endif
 220 #ifdef INET6
 221         struct ip6_hdr *ip6 = NULL;
 222         int isipv6;
 223
 224         isipv6 = (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 225 #endif
 226 #ifdef KERN_TLS
 227         const bool hw_tls = (so->so_snd.sb_flags & SB_TLS_IFNET) != 0;
 228 #else
 229         const bool hw_tls = false;
 230 #endif
 231
 232         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 233
 234 #ifdef TCP_OFFLOAD
 235         if (tp->t_flags & TF_TOE)
 236                 return (tcp_offload_output(tp));
 237 #endif
 238
 239         /*
 240          * For TFO connections in SYN_SENT or SYN_RECEIVED,
 241          * only allow the initial SYN or SYN|ACK and those sent
 242          * by the retransmit timer.
 243          */
 244         if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 245             ((tp->t_state == TCPS_SYN_SENT) ||
 246              (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED)) &&
 247             SEQ_GT(tp->snd_max, tp->snd_una) && /* initial SYN or SYN|ACK sent */
 248             (tp->snd_nxt != tp->snd_una))       /* not a retransmit */
 249                 return (0);
 250
 251         /*
 252          * Determine length of data that should be transmitted,
 253          * and flags that will be used.
 254          * If there is some data or critical controls (SYN, RST)
 255          * to send, then transmit; otherwise, investigate further.
 256          */
 257         idle = (tp->t_flags & TF_LASTIDLE) || (tp->snd_max == tp->snd_una);
 258         if (idle && ticks - tp->t_rcvtime >= tp->t_rxtcur)
 259                 cc_after_idle(tp);
 260         tp->t_flags &= ~TF_LASTIDLE;
 261         if (idle) {
 262                 if (tp->t_flags & TF_MORETOCOME) {
 263                         tp->t_flags |= TF_LASTIDLE;
 264                         idle = 0;
 265                 }
 266         }
 267 again:
 268         /*
 269          * If we've recently taken a timeout, snd_max will be greater than
 270          * snd_nxt.  There may be SACK information that allows us to avoid
 271          * resending already delivered data.  Adjust snd_nxt accordingly.
 272          */
 273         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 274             SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))
 275                 tcp_sack_adjust(tp);
 276         sendalot = 0;
 277         tso = 0;
 278         mtu = 0;
 279         off = tp->snd_nxt - tp->snd_una;
 280         sendwin = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd);
 281
 282         flags = tcp_outflags[tp->t_state];
 283         /*
 284          * Send any SACK-generated retransmissions.  If we're explicitly trying
 285          * to send out new data (when sendalot is 1), bypass this function.
 286          * If we retransmit in fast recovery mode, decrement snd_cwnd, since
 287          * we're replacing a (future) new transmission with a retransmission
 288          * now, and we previously incremented snd_cwnd in tcp_input().
 289          */
 290         /*
 291          * Still in sack recovery , reset rxmit flag to zero.
 292          */
 293         sack_rxmit = 0;
 294         sack_bytes_rxmt = 0;
 295         len = 0;
 296         p = NULL;
 297         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) && IN_FASTRECOVERY(tp->t_flags) &&
 298             (p = tcp_sack_output(tp, &sack_bytes_rxmt))) {
 299                 uint32_t cwin;
 300
 301                 cwin =
 302                     imax(min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd) - sack_bytes_rxmt, 0);
 303                 /* Do not retransmit SACK segments beyond snd_recover */
 304                 if (SEQ_GT(p->end, tp->snd_recover)) {
 305                         /*
 306                          * (At least) part of sack hole extends beyond
 307                          * snd_recover. Check to see if we can rexmit data
 308                          * for this hole.
 309                          */
 310                         if (SEQ_GEQ(p->rxmit, tp->snd_recover)) {
 311                                 /*
 312                                  * Can't rexmit any more data for this hole.
 313                                  * That data will be rexmitted in the next
 314                                  * sack recovery episode, when snd_recover
 315                                  * moves past p->rxmit.
 316                                  */
 317                                 p = NULL;
 318                                 goto after_sack_rexmit;
 319                         } else
 320                                 /* Can rexmit part of the current hole */
 321                                 len = ((int32_t)ulmin(cwin,
 322                                                    tp->snd_recover - p->rxmit));
 323                 } else
 324                         len = ((int32_t)ulmin(cwin, p->end - p->rxmit));
 325                 off = p->rxmit - tp->snd_una;
 326                 KASSERT(off >= 0,("%s: sack block to the left of una : %d",
 327                     __func__, off));
 328                 if (len > 0) {
 329                         sack_rxmit = 1;
 330                         sendalot = 1;
 331                         TCPSTAT_INC(tcps_sack_rexmits);
 332                         TCPSTAT_ADD(tcps_sack_rexmit_bytes,
 333                             min(len, tp->t_maxseg));
 334                 }
 335         }
 336 after_sack_rexmit:
 337         /*
 338          * Get standard flags, and add SYN or FIN if requested by 'hidden'
 339          * state flags.
 340          */
 341         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 342                 flags |= TH_FIN;
 343         if (tp->t_flags & TF_NEEDSYN)
 344                 flags |= TH_SYN;
 345
 346         SOCKBUF_LOCK(&so->so_snd);
 347         /*
 348          * If in persist timeout with window of 0, send 1 byte.
 349          * Otherwise, if window is small but nonzero
 350          * and timer expired, we will send what we can
 351          * and go to transmit state.
 352          */
 353         if (tp->t_flags & TF_FORCEDATA) {
 354                 if (sendwin == 0) {
 355                         /*
 356                          * If we still have some data to send, then
 357                          * clear the FIN bit.  Usually this would
 358                          * happen below when it realizes that we
 359                          * aren't sending all the data.  However,
 360                          * if we have exactly 1 byte of unsent data,
 361                          * then it won't clear the FIN bit below,
 362                          * and if we are in persist state, we wind
 363                          * up sending the packet without recording
 364                          * that we sent the FIN bit.
 365                          *
 366                          * We can't just blindly clear the FIN bit,
 367                          * because if we don't have any more data
 368                          * to send then the probe will be the FIN
 369                          * itself.
 370                          */
 371                         if (off < sbused(&so->so_snd))
 372                                 flags &= ~TH_FIN;
 373                         sendwin = 1;
 374                 } else {
 375                         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
 376                         tp->t_rxtshift = 0;
 377                 }
 378         }
 379
 380         /*
 381          * If snd_nxt == snd_max and we have transmitted a FIN, the
 382          * offset will be > 0 even if so_snd.sb_cc is 0, resulting in
 383          * a negative length.  This can also occur when TCP opens up
 384          * its congestion window while receiving additional duplicate
 385          * acks after fast-retransmit because TCP will reset snd_nxt
 386          * to snd_max after the fast-retransmit.
 387          *
 388          * In the normal retransmit-FIN-only case, however, snd_nxt will
 389          * be set to snd_una, the offset will be 0, and the length may
 390          * wind up 0.
 391          *
 392          * If sack_rxmit is true we are retransmitting from the scoreboard
 393          * in which case len is already set.
 394          */
 395         if (sack_rxmit == 0) {
 396                 if (sack_bytes_rxmt == 0)
 397                         len = ((int32_t)min(sbavail(&so->so_snd), sendwin) -
 398                             off);
 399                 else {
 400                         int32_t cwin;
 401
 402                         /*
 403                          * We are inside of a SACK recovery episode and are
 404                          * sending new data, having retransmitted all the
 405                          * data possible in the scoreboard.
 406                          */
 407                         len = ((int32_t)min(sbavail(&so->so_snd), tp->snd_wnd) -
 408                             off);
 409                         /*
 410                          * Don't remove this (len > 0) check !
 411                          * We explicitly check for len > 0 here (although it
 412                          * isn't really necessary), to work around a gcc
 413                          * optimization issue - to force gcc to compute
 414                          * len above. Without this check, the computation
 415                          * of len is bungled by the optimizer.
 416                          */
 417                         if (len > 0) {
 418                                 cwin = tp->snd_cwnd -
 419                                         (tp->snd_nxt - tp->sack_newdata) -
 420                                         sack_bytes_rxmt;
 421                                 if (cwin < 0)
 422                                         cwin = 0;
 423                                 len = imin(len, cwin);
 424                         }
 425                 }
 426         }
 427
 428         /*
 429          * Lop off SYN bit if it has already been sent.  However, if this
 430          * is SYN-SENT state and if segment contains data and if we don't
 431          * know that foreign host supports TAO, suppress sending segment.
 432          */
 433         if ((flags & TH_SYN) && SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_una)) {
 434                 if (tp->t_state != TCPS_SYN_RECEIVED)
 435                         flags &= ~TH_SYN;
 436                 /*
 437                  * When sending additional segments following a TFO SYN|ACK,
 438                  * do not include the SYN bit.
 439                  */
 440                 if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 441                     (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED))
 442                         flags &= ~TH_SYN;
 443                 off--, len++;
 444         }
 445
 446         /*
 447          * Be careful not to send data and/or FIN on SYN segments.
 448          * This measure is needed to prevent interoperability problems
 449          * with not fully conformant TCP implementations.
 450          */
 451         if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NOOPT)) {
 452                 len = 0;
 453                 flags &= ~TH_FIN;
 454         }
 455
 456         /*
 457          * On TFO sockets, ensure no data is sent in the following cases:
 458          *
 459          *  - When retransmitting SYN|ACK on a passively-created socket
 460          *
 461          *  - When retransmitting SYN on an actively created socket
 462          *
 463          *  - When sending a zero-length cookie (cookie request) on an
 464          *    actively created socket
 465          *
 466          *  - When the socket is in the CLOSED state (RST is being sent)
 467          */
 468         if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 469             (((flags & TH_SYN) && (tp->t_rxtshift > 0)) ||
 470              ((tp->t_state == TCPS_SYN_SENT) &&
 471               (tp->t_tfo_client_cookie_len == 0)) ||
 472              (flags & TH_RST)))
 473                 len = 0;
 474         if (len <= 0) {
 475                 /*
 476                  * If FIN has been sent but not acked,
 477                  * but we haven't been called to retransmit,
 478                  * len will be < 0.  Otherwise, window shrank
 479                  * after we sent into it.  If window shrank to 0,
 480                  * cancel pending retransmit, pull snd_nxt back
 481                  * to (closed) window, and set the persist timer
 482                  * if it isn't already going.  If the window didn't
 483                  * close completely, just wait for an ACK.
 484                  *
 485                  * We also do a general check here to ensure that
 486                  * we will set the persist timer when we have data
 487                  * to send, but a 0-byte window. This makes sure
 488                  * the persist timer is set even if the packet
 489                  * hits one of the "goto send" lines below.
 490                  */
 491                 len = 0;
 492                 if ((sendwin == 0) && (TCPS_HAVEESTABLISHED(tp->t_state)) &&
 493                         (off < (int) sbavail(&so->so_snd))) {
 494                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, 0);
 495                         tp->t_rxtshift = 0;
 496                         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
 497                         if (!tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
 498                                 tcp_setpersist(tp);
 499                 }
 500         }
 501
 502         /* len will be >= 0 after this point. */
 503         KASSERT(len >= 0, ("[%s:%d]: len < 0", __func__, __LINE__));
 504
 505         tcp_sndbuf_autoscale(tp, so, sendwin);
 506
 507         /*
 508          * Decide if we can use TCP Segmentation Offloading (if supported by
 509          * hardware).
 510          *
 511          * TSO may only be used if we are in a pure bulk sending state.  The
 512          * presence of TCP-MD5, SACK retransmits, SACK advertizements and
 513          * IP options prevent using TSO.  With TSO the TCP header is the same
 514          * (except for the sequence number) for all generated packets.  This
 515          * makes it impossible to transmit any options which vary per generated
 516          * segment or packet.
 517          *
 518          * IPv4 handling has a clear separation of ip options and ip header
 519          * flags while IPv6 combines both in in6p_outputopts. ip6_optlen() does
 520          * the right thing below to provide length of just ip options and thus
 521          * checking for ipoptlen is enough to decide if ip options are present.
 522          */
 523 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
 524         /*
 525          * Pre-calculate here as we save another lookup into the darknesses
 526          * of IPsec that way and can actually decide if TSO is ok.
 527          */
 528 #ifdef INET6
 529         if (isipv6 && IPSEC_ENABLED(ipv6))
 530                 ipsec_optlen = IPSEC_HDRSIZE(ipv6, tp->t_inpcb);
 531 #ifdef INET
 532         else
 533 #endif
 534 #endif /* INET6 */
 535 #ifdef INET
 536         if (IPSEC_ENABLED(ipv4))
 537                 ipsec_optlen = IPSEC_HDRSIZE(ipv4, tp->t_inpcb);
 538 #endif /* INET */
 539 #endif /* IPSEC */
 540 #ifdef INET6
 541         if (isipv6)
 542                 ipoptlen = ip6_optlen(tp->t_inpcb);
 543         else
 544 #endif
 545         if (tp->t_inpcb->inp_options)
 546                 ipoptlen = tp->t_inpcb->inp_options->m_len -
 547                                 offsetof(struct ipoption, ipopt_list);
 548         else
 549                 ipoptlen = 0;
 550 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
 551         ipoptlen += ipsec_optlen;
 552 #endif
 553
 554         if ((tp->t_flags & TF_TSO) && V_tcp_do_tso && len > tp->t_maxseg &&
 555             ((tp->t_flags & TF_SIGNATURE) == 0) &&
 556             tp->rcv_numsacks == 0 && sack_rxmit == 0 &&
 557             ipoptlen == 0 && !(flags & TH_SYN))
 558                 tso = 1;
 559
 560         if (sack_rxmit) {
 561                 if (SEQ_LT(p->rxmit + len, tp->snd_una + sbused(&so->so_snd)))
 562                         flags &= ~TH_FIN;
 563         } else {
 564                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt + len, tp->snd_una +
 565                     sbused(&so->so_snd)))
 566                         flags &= ~TH_FIN;
 567         }
 568
 569         recwin = lmin(lmax(sbspace(&so->so_rcv), 0),
 570             (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale);
 571
 572         /*
 573          * Sender silly window avoidance.   We transmit under the following
 574          * conditions when len is non-zero:
 575          *
 576          *      - We have a full segment (or more with TSO)
 577          *      - This is the last buffer in a write()/send() and we are
 578          *        either idle or running NODELAY
 579          *      - we've timed out (e.g. persist timer)
 580          *      - we have more then 1/2 the maximum send window's worth of
 581          *        data (receiver may be limited the window size)
 582          *      - we need to retransmit
 583          */
 584         if (len) {
 585                 if (len >= tp->t_maxseg)
 586                         goto send;
 587                 /*
 588                  * NOTE! on localhost connections an 'ack' from the remote
 589                  * end may occur synchronously with the output and cause
 590                  * us to flush a buffer queued with moretocome.  XXX
 591                  *
 592                  * note: the len + off check is almost certainly unnecessary.
 593                  */
 594                 if (!(tp->t_flags & TF_MORETOCOME) &&   /* normal case */
 595                     (idle || (tp->t_flags & TF_NODELAY)) &&
 596                     (uint32_t)len + (uint32_t)off >= sbavail(&so->so_snd) &&
 597                     (tp->t_flags & TF_NOPUSH) == 0) {
 598                         goto send;
 599                 }
 600                 if (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)         /* typ. timeout case */
 601                         goto send;
 602                 if (len >= tp->max_sndwnd / 2 && tp->max_sndwnd > 0)
 603                         goto send;
 604                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))   /* retransmit case */
 605                         goto send;
 606                 if (sack_rxmit)
 607                         goto send;
 608         }
 609
 610         /*
 611          * Sending of standalone window updates.
 612          *
 613          * Window updates are important when we close our window due to a
 614          * full socket buffer and are opening it again after the application
 615          * reads data from it.  Once the window has opened again and the
 616          * remote end starts to send again the ACK clock takes over and
 617          * provides the most current window information.
 618          *
 619          * We must avoid the silly window syndrome whereas every read
 620          * from the receive buffer, no matter how small, causes a window
 621          * update to be sent.  We also should avoid sending a flurry of
 622          * window updates when the socket buffer had queued a lot of data
 623          * and the application is doing small reads.
 624          *
 625          * Prevent a flurry of pointless window updates by only sending
 626          * an update when we can increase the advertized window by more
 627          * than 1/4th of the socket buffer capacity.  When the buffer is
 628          * getting full or is very small be more aggressive and send an
 629          * update whenever we can increase by two mss sized segments.
 630          * In all other situations the ACK's to new incoming data will
 631          * carry further window increases.
 632          *
 633          * Don't send an independent window update if a delayed
 634          * ACK is pending (it will get piggy-backed on it) or the
 635          * remote side already has done a half-close and won't send
 636          * more data.  Skip this if the connection is in T/TCP
 637          * half-open state.
 638          */
 639         if (recwin > 0 && !(tp->t_flags & TF_NEEDSYN) &&
 640             !(tp->t_flags & TF_DELACK) &&
 641             !TCPS_HAVERCVDFIN(tp->t_state)) {
 642                 /*
 643                  * "adv" is the amount we could increase the window,
 644                  * taking into account that we are limited by
 645                  * TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale.
 646                  */
 647                 int32_t adv;
 648                 int oldwin;
 649
 650                 adv = recwin;
 651                 if (SEQ_GT(tp->rcv_adv, tp->rcv_nxt)) {
 652                         oldwin = (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
 653                         adv -= oldwin;
 654                 } else
 655                         oldwin = 0;
 656
 657                 /*
 658                  * If the new window size ends up being the same as or less
 659                  * than the old size when it is scaled, then don't force
 660                  * a window update.
 661                  */
 662                 if (oldwin >> tp->rcv_scale >= (adv + oldwin) >> tp->rcv_scale)
 663                         goto dontupdate;
 664
 665                 if (adv >= (int32_t)(2 * tp->t_maxseg) &&
 666                     (adv >= (int32_t)(so->so_rcv.sb_hiwat / 4) ||
 667                      recwin <= (so->so_rcv.sb_hiwat / 8) ||
 668                      so->so_rcv.sb_hiwat <= 8 * tp->t_maxseg ||
 669                      adv >= TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale))
 670                         goto send;
 671                 if (2 * adv >= (int32_t)so->so_rcv.sb_hiwat)
 672                         goto send;
 673         }
 674 dontupdate:
 675
 676         /*
 677          * Send if we owe the peer an ACK, RST, SYN, or urgent data.  ACKNOW
 678          * is also a catch-all for the retransmit timer timeout case.
 679          */
 680         if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 681                 goto send;
 682         if ((flags & TH_RST) ||
 683             ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NEEDSYN) == 0))
 684                 goto send;
 685         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
 686                 goto send;
 687         /*
 688          * If our state indicates that FIN should be sent
 689          * and we have not yet done so, then we need to send.
 690          */
 691         if (flags & TH_FIN &&
 692             ((tp->t_flags & TF_SENTFIN) == 0 || tp->snd_nxt == tp->snd_una))
 693                 goto send;
 694         /*
 695          * In SACK, it is possible for tcp_output to fail to send a segment
 696          * after the retransmission timer has been turned off.  Make sure
 697          * that the retransmission timer is set.
 698          */
 699         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 700             SEQ_GT(tp->snd_max, tp->snd_una) &&
 701             !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 702             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 703                 tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
 704                 goto just_return;
 705         }
 706         /*
 707          * TCP window updates are not reliable, rather a polling protocol
 708          * using ``persist'' packets is used to insure receipt of window
 709          * updates.  The three ``states'' for the output side are:
 710          *      idle                    not doing retransmits or persists
 711          *      persisting              to move a small or zero window
 712          *      (re)transmitting        and thereby not persisting
 713          *
 714          * tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)
 715          *      is true when we are in persist state.
 716          * (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)
 717          *      is set when we are called to send a persist packet.
 718          * tcp_timer_active(tp, TT_REXMT)
 719          *      is set when we are retransmitting
 720          * The output side is idle when both timers are zero.
 721          *
 722          * If send window is too small, there is data to transmit, and no
 723          * retransmit or persist is pending, then go to persist state.
 724          * If nothing happens soon, send when timer expires:
 725          * if window is nonzero, transmit what we can,
 726          * otherwise force out a byte.
 727          */
 728         if (sbavail(&so->so_snd) && !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 729             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 730                 tp->t_rxtshift = 0;
 731                 tcp_setpersist(tp);
 732         }
 733
 734         /*
 735          * No reason to send a segment, just return.
 736          */
 737 just_return:
 738         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 739         return (0);
 740
 741 send:
 742         SOCKBUF_LOCK_ASSERT(&so->so_snd);
 743         if (len > 0) {
 744                 if (len >= tp->t_maxseg)
 745                         tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_MAXSEGSNT;
 746                 else
 747                         tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_MAXSEGSNT;
 748         }
 749         /*
 750          * Before ESTABLISHED, force sending of initial options
 751          * unless TCP set not to do any options.
 752          * NOTE: we assume that the IP/TCP header plus TCP options
 753          * always fit in a single mbuf, leaving room for a maximum
 754          * link header, i.e.
 755          *      max_linkhdr + sizeof (struct tcpiphdr) + optlen <= MCLBYTES
 756          */
 757         optlen = 0;
 758 #ifdef INET6
 759         if (isipv6)
 760                 hdrlen = sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct tcphdr);
 761         else
 762 #endif
 763                 hdrlen = sizeof (struct tcpiphdr);
 764
 765         /*
 766          * Compute options for segment.
 767          * We only have to care about SYN and established connection
 768          * segments.  Options for SYN-ACK segments are handled in TCP
 769          * syncache.
 770          */
 771         to.to_flags = 0;
 772         if ((tp->t_flags & TF_NOOPT) == 0) {
 773                 /* Maximum segment size. */
 774                 if (flags & TH_SYN) {
 775                         tp->snd_nxt = tp->iss;
 776                         to.to_mss = tcp_mssopt(&tp->t_inpcb->inp_inc);
 777                         to.to_flags |= TOF_MSS;
 778
 779                         /*
 780                          * On SYN or SYN|ACK transmits on TFO connections,
 781                          * only include the TFO option if it is not a
 782                          * retransmit, as the presence of the TFO option may
 783                          * have caused the original SYN or SYN|ACK to have
 784                          * been dropped by a middlebox.
 785                          */
 786                         if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
 787                             (tp->t_rxtshift == 0)) {
 788                                 if (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED) {
 789                                         to.to_tfo_len = TCP_FASTOPEN_COOKIE_LEN;
 790                                         to.to_tfo_cookie =
 791                                             (u_int8_t *)&tp->t_tfo_cookie.server;
 792                                         to.to_flags |= TOF_FASTOPEN;
 793                                         wanted_cookie = 1;
 794                                 } else if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT) {
 795                                         to.to_tfo_len =
 796                                             tp->t_tfo_client_cookie_len;
 797                                         to.to_tfo_cookie =
 798                                             tp->t_tfo_cookie.client;
 799                                         to.to_flags |= TOF_FASTOPEN;
 800                                         wanted_cookie = 1;
 801                                         /*
 802                                          * If we wind up having more data to
 803                                          * send with the SYN than can fit in
 804                                          * one segment, don't send any more
 805                                          * until the SYN|ACK comes back from
 806                                          * the other end.
 807                                          */
 808                                         dont_sendalot = 1;
 809                                 }
 810                         }
 811                 }
 812                 /* Window scaling. */
 813                 if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_SCALE)) {
 814                         to.to_wscale = tp->request_r_scale;
 815                         to.to_flags |= TOF_SCALE;
 816                 }
 817                 /* Timestamps. */
 818                 if ((tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) ||
 819                     ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_TSTMP))) {
 820                         curticks = tcp_ts_getticks();
 821                         to.to_tsval = curticks + tp->ts_offset;
 822                         to.to_tsecr = tp->ts_recent;
 823                         to.to_flags |= TOF_TS;
 824                         if (tp->t_rxtshift == 1)
 825                                 tp->t_badrxtwin = curticks;
 826                 }
 827
 828                 /* Set receive buffer autosizing timestamp. */
 829                 if (tp->rfbuf_ts == 0 &&
 830                     (so->so_rcv.sb_flags & SB_AUTOSIZE))
 831                         tp->rfbuf_ts = tcp_ts_getticks();
 832
 833                 /* Selective ACK's. */
 834                 if (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) {
 835                         if (flags & TH_SYN)
 836                                 to.to_flags |= TOF_SACKPERM;
 837                         else if (TCPS_HAVEESTABLISHED(tp->t_state) &&
 838                             (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 839                             tp->rcv_numsacks > 0) {
 840                                 to.to_flags |= TOF_SACK;
 841                                 to.to_nsacks = tp->rcv_numsacks;
 842                                 to.to_sacks = (u_char *)tp->sackblks;
 843                         }
 844                 }
 845 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
 846                 /* TCP-MD5 (RFC2385). */
 847                 /*
 848                  * Check that TCP_MD5SIG is enabled in tcpcb to
 849                  * account the size needed to set this TCP option.
 850                  */
 851                 if (tp->t_flags & TF_SIGNATURE)
 852                         to.to_flags |= TOF_SIGNATURE;
 853 #endif /* TCP_SIGNATURE */
 854
 855                 /* Processing the options. */
 856                 hdrlen += optlen = tcp_addoptions(&to, opt);
 857                 /*
 858                  * If we wanted a TFO option to be added, but it was unable
 859                  * to fit, ensure no data is sent.
 860                  */
 861                 if (IS_FASTOPEN(tp->t_flags) && wanted_cookie &&
 862                     !(to.to_flags & TOF_FASTOPEN))
 863                         len = 0;
 864         }
 865
 866         /*
 867          * Adjust data length if insertion of options will
 868          * bump the packet length beyond the t_maxseg length.
 869          * Clear the FIN bit because we cut off the tail of
 870          * the segment.
 871          */
 872         if (len + optlen + ipoptlen > tp->t_maxseg) {
 873                 flags &= ~TH_FIN;
 874
 875                 if (tso) {
 876                         u_int if_hw_tsomax;
 877                         u_int moff;
 878                         int max_len;
 879
 880                         /* extract TSO information */
 881                         if_hw_tsomax = tp->t_tsomax;
 882                         if_hw_tsomaxsegcount = tp->t_tsomaxsegcount;
 883                         if_hw_tsomaxsegsize = tp->t_tsomaxsegsize;
 884
 885                         /*
 886                          * Limit a TSO burst to prevent it from
 887                          * overflowing or exceeding the maximum length
 888                          * allowed by the network interface:
 889                          */
 890                         KASSERT(ipoptlen == 0,
 891                             ("%s: TSO can't do IP options", __func__));
 892
 893                         /*
 894                          * Check if we should limit by maximum payload
 895                          * length:
 896                          */
 897                         if (if_hw_tsomax != 0) {
 898                                 /* compute maximum TSO length */
 899                                 max_len = (if_hw_tsomax - hdrlen -
 900                                     max_linkhdr);
 901                                 if (max_len <= 0) {
 902                                         len = 0;
 903                                 } else if (len > max_len) {
 904                                         sendalot = 1;
 905                                         len = max_len;
 906                                 }
 907                         }
 908
 909                         /*
 910                          * Prevent the last segment from being
 911                          * fractional unless the send sockbuf can be
 912                          * emptied:
 913                          */
 914                         max_len = (tp->t_maxseg - optlen);
 915                         if (((uint32_t)off + (uint32_t)len) <
 916                             sbavail(&so->so_snd)) {
 917                                 moff = len % max_len;
 918                                 if (moff != 0) {
 919                                         len -= moff;
 920                                         sendalot = 1;
 921                                 }
 922                         }
 923
 924                         /*
 925                          * In case there are too many small fragments
 926                          * don't use TSO:
 927                          */
 928                         if (len <= max_len) {
 929                                 len = max_len;
 930                                 sendalot = 1;
 931                                 tso = 0;
 932                         }
 933
 934                         /*
 935                          * Send the FIN in a separate segment
 936                          * after the bulk sending is done.
 937                          * We don't trust the TSO implementations
 938                          * to clear the FIN flag on all but the
 939                          * last segment.
 940                          */
 941                         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 942                                 sendalot = 1;
 943                 } else {
 944                         len = tp->t_maxseg - optlen - ipoptlen;
 945                         sendalot = 1;
 946                         if (dont_sendalot)
 947                                 sendalot = 0;
 948                 }
 949         } else
 950                 tso = 0;
 951
 952         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen <= IP_MAXPACKET,
 953             ("%s: len > IP_MAXPACKET", __func__));
 954
 955 /*#ifdef DIAGNOSTIC*/
 956 #ifdef INET6
 957         if (max_linkhdr + hdrlen > MCLBYTES)
 958 #else
 959         if (max_linkhdr + hdrlen > MHLEN)
 960 #endif
 961                 panic("tcphdr too big");
 962 /*#endif*/
 963
 964         /*
 965          * This KASSERT is here to catch edge cases at a well defined place.
 966          * Before, those had triggered (random) panic conditions further down.
 967          */
 968         KASSERT(len >= 0, ("[%s:%d]: len < 0", __func__, __LINE__));
 969
 970         /*
 971          * Grab a header mbuf, attaching a copy of data to
 972          * be transmitted, and initialize the header from
 973          * the template for sends on this connection.
 974          */
 975         if (len) {
 976                 struct mbuf *mb;
 977                 struct sockbuf *msb;
 978                 u_int moff;
 979
 980                 if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)
 981                         TCPSTAT_INC(tcps_sndprobe);
 982                 else if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max) || sack_rxmit) {
 983                         tp->t_sndrexmitpack++;
 984                         TCPSTAT_INC(tcps_sndrexmitpack);
 985                         TCPSTAT_ADD(tcps_sndrexmitbyte, len);
 986                 } else {
 987                         TCPSTAT_INC(tcps_sndpack);
 988                         TCPSTAT_ADD(tcps_sndbyte, len);
 989                 }
 990 #ifdef INET6
 991                 if (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr)
 992                         m = m_getcl(M_NOWAIT, MT_DATA, M_PKTHDR);
 993                 else
 994 #endif
 995                         m = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_DATA);
 996
 997                 if (m == NULL) {
 998                         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 999                         error = ENOBUFS;
1000                         sack_rxmit = 0;
1001                         goto out;
1002                 }
1003
1004                 m->m_data += max_linkhdr;
1005                 m->m_len = hdrlen;
1006
1007                 /*
1008                  * Start the m_copy functions from the closest mbuf
1009                  * to the offset in the socket buffer chain.
1010                  */
1011                 mb = sbsndptr_noadv(&so->so_snd, off, &moff);
1012                 if (len <= MHLEN - hdrlen - max_linkhdr && !hw_tls) {
1013                         m_copydata(mb, moff, len,
1014                             mtod(m, caddr_t) + hdrlen);
1015                         if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))
1016                                 sbsndptr_adv(&so->so_snd, mb, len);
1017                         m->m_len += len;
1018                 } else {
1019                         if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))
1020                                 msb = NULL;
1021                         else
1022                                 msb = &so->so_snd;
1023                         m->m_next = tcp_m_copym(mb, moff,
1024                             &len, if_hw_tsomaxsegcount,
1025                             if_hw_tsomaxsegsize, msb, hw_tls);
1026                         if (len <= (tp->t_maxseg - optlen)) {
1027                                 /*
1028                                  * Must have ran out of mbufs for the copy
1029                                  * shorten it to no longer need tso. Lets
1030                                  * not put on sendalot since we are low on
1031                                  * mbufs.
1032                                  */
1033                                 tso = 0;
1034                         }
1035                         if (m->m_next == NULL) {
1036                                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1037                                 (void) m_free(m);
1038                                 error = ENOBUFS;
1039                                 sack_rxmit = 0;
1040                                 goto out;
1041                         }
1042                 }
1043
1044                 /*
1045                  * If we're sending everything we've got, set PUSH.
1046                  * (This will keep happy those implementations which only
1047                  * give data to the user when a buffer fills or
1048                  * a PUSH comes in.)
1049                  */
1050                 if (((uint32_t)off + (uint32_t)len == sbused(&so->so_snd)) &&
1051                     !(flags & TH_SYN))
1052                         flags |= TH_PUSH;
1053                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1054         } else {
1055                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1056                 if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
1057                         TCPSTAT_INC(tcps_sndacks);
1058                 else if (flags & (TH_SYN|TH_FIN|TH_RST))
1059                         TCPSTAT_INC(tcps_sndctrl);
1060                 else if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
1061                         TCPSTAT_INC(tcps_sndurg);
1062                 else
1063                         TCPSTAT_INC(tcps_sndwinup);
1064
1065                 m = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_DATA);
1066                 if (m == NULL) {
1067                         error = ENOBUFS;
1068                         sack_rxmit = 0;
1069                         goto out;
1070                 }
1071 #ifdef INET6
1072                 if (isipv6 && (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr) &&
1073                     MHLEN >= hdrlen) {
1074                         M_ALIGN(m, hdrlen);
1075                 } else
1076 #endif
1077                 m->m_data += max_linkhdr;
1078                 m->m_len = hdrlen;
1079         }
1080         SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);
1081         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *)0;
1082 #ifdef MAC
1083         mac_inpcb_create_mbuf(tp->t_inpcb, m);
1084 #endif
1085 #ifdef INET6
1086         if (isipv6) {
1087                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1088                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1089                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip6, th);
1090         } else
1091 #endif /* INET6 */
1092         {
1093                 ip = mtod(m, struct ip *);
1094 #ifdef TCPDEBUG
1095                 ipov = (struct ipovly *)ip;
1096 #endif
1097                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1098                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip, th);
1099         }
1100
1101         /*
1102          * Fill in fields, remembering maximum advertised
1103          * window for use in delaying messages about window sizes.
1104          * If resending a FIN, be sure not to use a new sequence number.
1105          */
1106         if (flags & TH_FIN && tp->t_flags & TF_SENTFIN &&
1107             tp->snd_nxt == tp->snd_max)
1108                 tp->snd_nxt--;
1109         /*
1110          * If we are starting a connection, send ECN setup
1111          * SYN packet. If we are on a retransmit, we may
1112          * resend those bits a number of times as per
1113          * RFC 3168.
1114          */
1115         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT && V_tcp_do_ecn == 1) {
1116                 if (tp->t_rxtshift >= 1) {
1117                         if (tp->t_rxtshift <= V_tcp_ecn_maxretries)
1118                                 flags |= TH_ECE|TH_CWR;
1119                 } else
1120                         flags |= TH_ECE|TH_CWR;
1121         }
1122
1123         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1124             (tp->t_flags & TF_ECN_PERMIT)) {
1125                 /*
1126                  * If the peer has ECN, mark data packets with
1127                  * ECN capable transmission (ECT).
1128                  * Ignore pure ack packets, retransmissions and window probes.
1129                  */
1130                 if (len > 0 && SEQ_GEQ(tp->snd_nxt, tp->snd_max) &&
1131                     !((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)) {
1132 #ifdef INET6
1133                         if (isipv6)
1134                                 ip6->ip6_flow |= htonl(IPTOS_ECN_ECT0 << 20);
1135                         else
1136 #endif
1137                                 ip->ip_tos |= IPTOS_ECN_ECT0;
1138                         TCPSTAT_INC(tcps_ecn_ect0);
1139                 }
1140
1141                 /*
1142                  * Reply with proper ECN notifications.
1143                  */
1144                 if (tp->t_flags & TF_ECN_SND_CWR) {
1145                         flags |= TH_CWR;
1146                         tp->t_flags &= ~TF_ECN_SND_CWR;
1147                 }
1148                 if (tp->t_flags & TF_ECN_SND_ECE)
1149                         flags |= TH_ECE;
1150         }
1151
1152         /*
1153          * If we are doing retransmissions, then snd_nxt will
1154          * not reflect the first unsent octet.  For ACK only
1155          * packets, we do not want the sequence number of the
1156          * retransmitted packet, we want the sequence number
1157          * of the next unsent octet.  So, if there is no data
1158          * (and no SYN or FIN), use snd_max instead of snd_nxt
1159          * when filling in ti_seq.  But if we are in persist
1160          * state, snd_max might reflect one byte beyond the
1161          * right edge of the window, so use snd_nxt in that
1162          * case, since we know we aren't doing a retransmission.
1163          * (retransmit and persist are mutually exclusive...)
1164          */
1165         if (sack_rxmit == 0) {
1166                 if (len || (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) ||
1167                     tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
1168                         th->th_seq = htonl(tp->snd_nxt);
1169                 else
1170                         th->th_seq = htonl(tp->snd_max);
1171         } else {
1172                 th->th_seq = htonl(p->rxmit);
1173                 p->rxmit += len;
1174                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit += len;
1175         }
1176         th->th_ack = htonl(tp->rcv_nxt);
1177         if (optlen) {
1178                 bcopy(opt, th + 1, optlen);
1179                 th->th_off = (sizeof (struct tcphdr) + optlen) >> 2;
1180         }
1181         th->th_flags = flags;
1182         /*
1183          * Calculate receive window.  Don't shrink window,
1184          * but avoid silly window syndrome.
1185          * If a RST segment is sent, advertise a window of zero.
1186          */
1187         if (flags & TH_RST) {
1188                 recwin = 0;
1189         } else {
1190                 if (recwin < (so->so_rcv.sb_hiwat / 4) &&
1191                     recwin < tp->t_maxseg)
1192                         recwin = 0;
1193                 if (SEQ_GT(tp->rcv_adv, tp->rcv_nxt) &&
1194                     recwin < (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt))
1195                         recwin = (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
1196         }
1197         /*
1198          * According to RFC1323 the window field in a SYN (i.e., a <SYN>
1199          * or <SYN,ACK>) segment itself is never scaled.  The <SYN,ACK>
1200          * case is handled in syncache.
1201          */
1202         if (flags & TH_SYN)
1203                 th->th_win = htons((u_short)
1204                                 (min(sbspace(&so->so_rcv), TCP_MAXWIN)));
1205         else
1206                 th->th_win = htons((u_short)(recwin >> tp->rcv_scale));
1207
1208         /*
1209          * Adjust the RXWIN0SENT flag - indicate that we have advertised
1210          * a 0 window.  This may cause the remote transmitter to stall.  This
1211          * flag tells soreceive() to disable delayed acknowledgements when
1212          * draining the buffer.  This can occur if the receiver is attempting
1213          * to read more data than can be buffered prior to transmitting on
1214          * the connection.
1215          */
1216         if (th->th_win == 0) {
1217                 tp->t_sndzerowin++;
1218                 tp->t_flags |= TF_RXWIN0SENT;
1219         } else
1220                 tp->t_flags &= ~TF_RXWIN0SENT;
1221         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_nxt)) {
1222                 th->th_urp = htons((u_short)(tp->snd_up - tp->snd_nxt));
1223                 th->th_flags |= TH_URG;
1224         } else
1225                 /*
1226                  * If no urgent pointer to send, then we pull
1227                  * the urgent pointer to the left edge of the send window
1228                  * so that it doesn't drift into the send window on sequence
1229                  * number wraparound.
1230                  */
1231                 tp->snd_up = tp->snd_una;               /* drag it along */
1232
1233         /*
1234          * Put TCP length in extended header, and then
1235          * checksum extended header and data.
1236          */
1237         m->m_pkthdr.len = hdrlen + len; /* in6_cksum() need this */
1238         m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
1239
1240 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
1241         if (to.to_flags & TOF_SIGNATURE) {
1242                 /*
1243                  * Calculate MD5 signature and put it into the place
1244                  * determined before.
1245                  * NOTE: since TCP options buffer doesn't point into
1246                  * mbuf's data, calculate offset and use it.
1247                  */
1248                 if (!TCPMD5_ENABLED() || (error = TCPMD5_OUTPUT(m, th,
1249                     (u_char *)(th + 1) + (to.to_signature - opt))) != 0) {
1250                         /*
1251                          * Do not send segment if the calculation of MD5
1252                          * digest has failed.
1253                          */
1254                         m_freem(m);
1255                         goto out;
1256                 }
1257         }
1258 #endif
1259 #ifdef INET6
1260         if (isipv6) {
1261                 /*
1262                  * There is no need to fill in ip6_plen right now.
1263                  * It will be filled later by ip6_output.
1264                  */
1265                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP_IPV6;
1266                 th->th_sum = in6_cksum_pseudo(ip6, sizeof(struct tcphdr) +
1267                     optlen + len, IPPROTO_TCP, 0);
1268         }
1269 #endif
1270 #if defined(INET6) && defined(INET)
1271         else
1272 #endif
1273 #ifdef INET
1274         {
1275                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
1276                 th->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
1277                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP + len + optlen));
1278
1279                 /* IP version must be set here for ipv4/ipv6 checking later */
1280                 KASSERT(ip->ip_v == IPVERSION,
1281                     ("%s: IP version incorrect: %d", __func__, ip->ip_v));
1282         }
1283 #endif
1284
1285         /*
1286          * Enable TSO and specify the size of the segments.
1287          * The TCP pseudo header checksum is always provided.
1288          */
1289         if (tso) {
1290                 KASSERT(len > tp->t_maxseg - optlen,
1291                     ("%s: len <= tso_segsz", __func__));
1292                 m->m_pkthdr.csum_flags |= CSUM_TSO;
1293                 m->m_pkthdr.tso_segsz = tp->t_maxseg - optlen;
1294         }
1295
1296         KASSERT(len + hdrlen == m_length(m, NULL),
1297             ("%s: mbuf chain shorter than expected: %d + %u != %u",
1298             __func__, len, hdrlen, m_length(m, NULL)));
1299
1300 #ifdef TCP_HHOOK
1301         /* Run HHOOK_TCP_ESTABLISHED_OUT helper hooks. */
1302         hhook_run_tcp_est_out(tp, th, &to, len, tso);
1303 #endif
1304
1305 #ifdef TCPDEBUG
1306         /*
1307          * Trace.
1308          */
1309         if (so->so_options & SO_DEBUG) {
1310                 u_short save = 0;
1311 #ifdef INET6
1312                 if (!isipv6)
1313 #endif
1314                 {
1315                         save = ipov->ih_len;
1316                         ipov->ih_len = htons(m->m_pkthdr.len /* - hdrlen + (th->th_off << 2) */);
1317                 }
1318                 tcp_trace(TA_OUTPUT, tp->t_state, tp, mtod(m, void *), th, 0);
1319 #ifdef INET6
1320                 if (!isipv6)
1321 #endif
1322                 ipov->ih_len = save;
1323         }
1324 #endif /* TCPDEBUG */
1325         TCP_PROBE3(debug__output, tp, th, m);
1326
1327         /* We're getting ready to send; log now. */
1328         TCP_LOG_EVENT(tp, th, &so->so_rcv, &so->so_snd, TCP_LOG_OUT, ERRNO_UNK,
1329             len, NULL, false);
1330
1331         /*
1332          * Fill in IP length and desired time to live and
1333          * send to IP level.  There should be a better way
1334          * to handle ttl and tos; we could keep them in
1335          * the template, but need a way to checksum without them.
1336          */
1337         /*
1338          * m->m_pkthdr.len should have been set before checksum calculation,
1339          * because in6_cksum() need it.
1340          */
1341 #ifdef INET6
1342         if (isipv6) {
1343                 /*
1344                  * we separately set hoplimit for every segment, since the
1345                  * user might want to change the value via setsockopt.
1346                  * Also, desired default hop limit might be changed via
1347                  * Neighbor Discovery.
1348                  */
1349                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1350
1351                 /*
1352                  * Set the packet size here for the benefit of DTrace probes.
1353                  * ip6_output() will set it properly; it's supposed to include
1354                  * the option header lengths as well.
1355                  */
1356                 ip6->ip6_plen = htons(m->m_pkthdr.len - sizeof(*ip6));
1357
1358                 if (V_path_mtu_discovery && tp->t_maxseg > V_tcp_minmss)
1359                         tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_PMTUD;
1360                 else
1361                         tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_PMTUD;
1362
1363                 if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT)
1364                         TCP_PROBE5(connect__request, NULL, tp, ip6, tp, th);
1365
1366                 TCP_PROBE5(send, NULL, tp, ip6, tp, th);
1367
1368 #ifdef TCPPCAP
1369                 /* Save packet, if requested. */
1370                 tcp_pcap_add(th, m, &(tp->t_outpkts));
1371 #endif
1372
1373                 /* TODO: IPv6 IP6TOS_ECT bit on */
1374                 error = ip6_output(m, tp->t_inpcb->in6p_outputopts,
1375                     &tp->t_inpcb->inp_route6,
1376                     ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ?  IP_ROUTETOIF : 0),
1377                     NULL, NULL, tp->t_inpcb);
1378
1379                 if (error == EMSGSIZE && tp->t_inpcb->inp_route6.ro_rt != NULL)
1380                         mtu = tp->t_inpcb->inp_route6.ro_rt->rt_mtu;
1381         }
1382 #endif /* INET6 */
1383 #if defined(INET) && defined(INET6)
1384         else
1385 #endif
1386 #ifdef INET
1387     {
1388         ip->ip_len = htons(m->m_pkthdr.len);
1389 #ifdef INET6
1390         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6PROTO)
1391                 ip->ip_ttl = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1392 #endif /* INET6 */
1393         /*
1394          * If we do path MTU discovery, then we set DF on every packet.
1395          * This might not be the best thing to do according to RFC3390
1396          * Section 2. However the tcp hostcache migitates the problem
1397          * so it affects only the first tcp connection with a host.
1398          *
1399          * NB: Don't set DF on small MTU/MSS to have a safe fallback.
1400          */
1401         if (V_path_mtu_discovery && tp->t_maxseg > V_tcp_minmss) {
1402                 ip->ip_off |= htons(IP_DF);
1403                 tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_PMTUD;
1404         } else {
1405                 tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_PMTUD;
1406         }
1407
1408         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT)
1409                 TCP_PROBE5(connect__request, NULL, tp, ip, tp, th);
1410
1411         TCP_PROBE5(send, NULL, tp, ip, tp, th);
1412
1413 #ifdef TCPPCAP
1414         /* Save packet, if requested. */
1415         tcp_pcap_add(th, m, &(tp->t_outpkts));
1416 #endif
1417
1418         error = ip_output(m, tp->t_inpcb->inp_options, &tp->t_inpcb->inp_route,
1419             ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ? IP_ROUTETOIF : 0), 0,
1420             tp->t_inpcb);
1421
1422         if (error == EMSGSIZE && tp->t_inpcb->inp_route.ro_rt != NULL)
1423                 mtu = tp->t_inpcb->inp_route.ro_rt->rt_mtu;
1424     }
1425 #endif /* INET */
1426
1427 out:
1428         /*
1429          * In transmit state, time the transmission and arrange for
1430          * the retransmit.  In persist state, just set snd_max.
1431          */
1432         if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1433             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1434                 tcp_seq startseq = tp->snd_nxt;
1435
1436                 /*
1437                  * Advance snd_nxt over sequence space of this segment.
1438                  */
1439                 if (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) {
1440                         if (flags & TH_SYN)
1441                                 tp->snd_nxt++;
1442                         if (flags & TH_FIN) {
1443                                 tp->snd_nxt++;
1444                                 tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1445                         }
1446                 }
1447                 if (sack_rxmit)
1448                         goto timer;
1449                 tp->snd_nxt += len;
1450                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_max)) {
1451                         tp->snd_max = tp->snd_nxt;
1452                         /*
1453                          * Time this transmission if not a retransmission and
1454                          * not currently timing anything.
1455                          */
1456                         if (tp->t_rtttime == 0) {
1457                                 tp->t_rtttime = ticks;
1458                                 tp->t_rtseq = startseq;
1459                                 TCPSTAT_INC(tcps_segstimed);
1460                         }
1461                 }
1462
1463                 /*
1464                  * Set retransmit timer if not currently set,
1465                  * and not doing a pure ack or a keep-alive probe.
1466                  * Initial value for retransmit timer is smoothed
1467                  * round-trip time + 2 * round-trip time variance.
1468                  * Initialize shift counter which is used for backoff
1469                  * of retransmit time.
1470                  */
1471 timer:
1472                 if (!tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1473                     ((sack_rxmit && tp->snd_nxt != tp->snd_max) ||
1474                      (tp->snd_nxt != tp->snd_una))) {
1475                         if (tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1476                                 tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
1477                                 tp->t_rxtshift = 0;
1478                         }
1479                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
1480                 } else if (len == 0 && sbavail(&so->so_snd) &&
1481                     !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1482                     !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1483                         /*
1484                          * Avoid a situation where we do not set persist timer
1485                          * after a zero window condition. For example:
1486                          * 1) A -> B: packet with enough data to fill the window
1487                          * 2) B -> A: ACK for #1 + new data (0 window
1488                          *    advertisement)
1489                          * 3) A -> B: ACK for #2, 0 len packet
1490                          *
1491                          * In this case, A will not activate the persist timer,
1492                          * because it chose to send a packet. Unless tcp_output
1493                          * is called for some other reason (delayed ack timer,
1494                          * another input packet from B, socket syscall), A will
1495                          * not send zero window probes.
1496                          *
1497                          * So, if you send a 0-length packet, but there is data
1498                          * in the socket buffer, and neither the rexmt or
1499                          * persist timer is already set, then activate the
1500                          * persist timer.
1501                          */
1502                         tp->t_rxtshift = 0;
1503                         tcp_setpersist(tp);
1504                 }
1505         } else {
1506                 /*
1507                  * Persist case, update snd_max but since we are in
1508                  * persist mode (no window) we do not update snd_nxt.
1509                  */
1510                 int xlen = len;
1511                 if (flags & TH_SYN)
1512                         ++xlen;
1513                 if (flags & TH_FIN) {
1514                         ++xlen;
1515                         tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1516                 }
1517                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt + xlen, tp->snd_max))
1518                         tp->snd_max = tp->snd_nxt + xlen;
1519         }
1520         if ((error == 0) &&
1521             (TCPS_HAVEESTABLISHED(tp->t_state) &&
1522              (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
1523              tp->rcv_numsacks > 0)) {
1524                     /* Clean up any DSACK's sent */
1525                     tcp_clean_dsack_blocks(tp);
1526         }
1527         if (error) {
1528                 /* Record the error. */
1529                 TCP_LOG_EVENT(tp, NULL, &so->so_rcv, &so->so_snd, TCP_LOG_OUT,
1530                     error, 0, NULL, false);
1531
1532                 /*
1533                  * We know that the packet was lost, so back out the
1534                  * sequence number advance, if any.
1535                  *
1536                  * If the error is EPERM the packet got blocked by the
1537                  * local firewall.  Normally we should terminate the
1538                  * connection but the blocking may have been spurious
1539                  * due to a firewall reconfiguration cycle.  So we treat
1540                  * it like a packet loss and let the retransmit timer and
1541                  * timeouts do their work over time.
1542                  * XXX: It is a POLA question whether calling tcp_drop right
1543                  * away would be the really correct behavior instead.
1544                  */
1545                 if (((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1546                     !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) &&
1547                     ((flags & TH_SYN) == 0) &&
1548                     (error != EPERM)) {
1549                         if (sack_rxmit) {
1550                                 p->rxmit -= len;
1551                                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit -= len;
1552                                 KASSERT(tp->sackhint.sack_bytes_rexmit >= 0,
1553                                     ("sackhint bytes rtx >= 0"));
1554                         } else
1555                                 tp->snd_nxt -= len;
1556                 }
1557                 SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);     /* Check gotos. */
1558                 switch (error) {
1559                 case EACCES:
1560                 case EPERM:
1561                         tp->t_softerror = error;
1562                         return (error);
1563                 case ENOBUFS:
1564                         TCP_XMIT_TIMER_ASSERT(tp, len, flags);
1565                         tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1566                         return (0);
1567                 case EMSGSIZE:
1568                         /*
1569                          * For some reason the interface we used initially
1570                          * to send segments changed to another or lowered
1571                          * its MTU.
1572                          * If TSO was active we either got an interface
1573                          * without TSO capabilits or TSO was turned off.
1574                          * If we obtained mtu from ip_output() then update
1575                          * it and try again.
1576                          */
1577                         if (tso)
1578                                 tp->t_flags &= ~TF_TSO;
1579                         if (mtu != 0) {
1580                                 tcp_mss_update(tp, -1, mtu, NULL, NULL);
1581                                 goto again;
1582                         }
1583                         return (error);
1584                 case EHOSTDOWN:
1585                 case EHOSTUNREACH:
1586                 case ENETDOWN:
1587                 case ENETUNREACH:
1588                         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
1589                                 tp->t_softerror = error;
1590                                 return (0);
1591                         }
1592                         /* FALLTHROUGH */
1593                 default:
1594                         return (error);
1595                 }
1596         }
1597         TCPSTAT_INC(tcps_sndtotal);
1598
1599         /*
1600          * Data sent (as far as we can tell).
1601          * If this advertises a larger window than any other segment,
1602          * then remember the size of the advertised window.
1603          * Any pending ACK has now been sent.
1604          */
1605         if (SEQ_GT(tp->rcv_nxt + recwin, tp->rcv_adv))
1606                 tp->rcv_adv = tp->rcv_nxt + recwin;
1607         tp->last_ack_sent = tp->rcv_nxt;
1608         tp->t_flags &= ~(TF_ACKNOW | TF_DELACK);
1609         if (tcp_timer_active(tp, TT_DELACK))
1610                 tcp_timer_activate(tp, TT_DELACK, 0);
1611 #if 0
1612         /*
1613          * This completely breaks TCP if newreno is turned on.  What happens
1614          * is that if delayed-acks are turned on on the receiver, this code
1615          * on the transmitter effectively destroys the TCP window, forcing
1616          * it to four packets (1.5Kx4 = 6K window).
1617          */
1618         if (sendalot && --maxburst)
1619                 goto again;
1620 #endif
1621         if (sendalot)
1622                 goto again;
1623         return (0);
1624 }
1625
1626 void
1627 tcp_setpersist(struct tcpcb *tp)
1628 {
1629         int t = ((tp->t_srtt >> 2) + tp->t_rttvar) >> 1;
1630         int tt;
1631
1632         tp->t_flags &= ~TF_PREVVALID;
1633         if (tcp_timer_active(tp, TT_REXMT))
1634                 panic("tcp_setpersist: retransmit pending");
1635         /*
1636          * Start/restart persistence timer.
1637          */
1638         TCPT_RANGESET(tt, t * tcp_backoff[tp->t_rxtshift],
1639                       tcp_persmin, tcp_persmax);
1640         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, tt);
1641         if (tp->t_rxtshift < TCP_MAXRXTSHIFT)
1642                 tp->t_rxtshift++;
1643 }
1644
1645 /*
1646  * Insert TCP options according to the supplied parameters to the place
1647  * optp in a consistent way.  Can handle unaligned destinations.
1648  *
1649  * The order of the option processing is crucial for optimal packing and
1650  * alignment for the scarce option space.
1651  *
1652  * The optimal order for a SYN/SYN-ACK segment is:
1653  *   MSS (4) + NOP (1) + Window scale (3) + SACK permitted (2) +
1654  *   Timestamp (10) + Signature (18) = 38 bytes out of a maximum of 40.
1655  *
1656  * The SACK options should be last.  SACK blocks consume 8*n+2 bytes.
1657  * So a full size SACK blocks option is 34 bytes (with 4 SACK blocks).
1658  * At minimum we need 10 bytes (to generate 1 SACK block).  If both
1659  * TCP Timestamps (12 bytes) and TCP Signatures (18 bytes) are present,
1660  * we only have 10 bytes for SACK options (40 - (12 + 18)).
1661  */
1662 int
1663 tcp_addoptions(struct tcpopt *to, u_char *optp)
1664 {
1665         u_int32_t mask, optlen = 0;
1666
1667         for (mask = 1; mask < TOF_MAXOPT; mask <<= 1) {
1668                 if ((to->to_flags & mask) != mask)
1669                         continue;
1670                 if (optlen == TCP_MAXOLEN)
1671                         break;
1672                 switch (to->to_flags & mask) {
1673                 case TOF_MSS:
1674                         while (optlen % 4) {
1675                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1676                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1677                         }
1678                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_MAXSEG)
1679                                 continue;
1680                         optlen += TCPOLEN_MAXSEG;
1681                         *optp++ = TCPOPT_MAXSEG;
1682                         *optp++ = TCPOLEN_MAXSEG;
1683                         to->to_mss = htons(to->to_mss);
1684                         bcopy((u_char *)&to->to_mss, optp, sizeof(to->to_mss));
1685                         optp += sizeof(to->to_mss);
1686                         break;
1687                 case TOF_SCALE:
1688                         while (!optlen || optlen % 2 != 1) {
1689                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1690                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1691                         }
1692                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_WINDOW)
1693                                 continue;
1694                         optlen += TCPOLEN_WINDOW;
1695                         *optp++ = TCPOPT_WINDOW;
1696                         *optp++ = TCPOLEN_WINDOW;
1697                         *optp++ = to->to_wscale;
1698                         break;
1699                 case TOF_SACKPERM:
1700                         while (optlen % 2) {
1701                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1702                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1703                         }
1704                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACK_PERMITTED)
1705                                 continue;
1706                         optlen += TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1707                         *optp++ = TCPOPT_SACK_PERMITTED;
1708                         *optp++ = TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1709                         break;
1710                 case TOF_TS:
1711                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1712                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1713                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1714                         }
1715                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_TIMESTAMP)
1716                                 continue;
1717                         optlen += TCPOLEN_TIMESTAMP;
1718                         *optp++ = TCPOPT_TIMESTAMP;
1719                         *optp++ = TCPOLEN_TIMESTAMP;
1720                         to->to_tsval = htonl(to->to_tsval);
1721                         to->to_tsecr = htonl(to->to_tsecr);
1722                         bcopy((u_char *)&to->to_tsval, optp, sizeof(to->to_tsval));
1723                         optp += sizeof(to->to_tsval);
1724                         bcopy((u_char *)&to->to_tsecr, optp, sizeof(to->to_tsecr));
1725                         optp += sizeof(to->to_tsecr);
1726                         break;
1727                 case TOF_SIGNATURE:
1728                         {
1729                         int siglen = TCPOLEN_SIGNATURE - 2;
1730
1731                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1732                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1733                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1734                         }
1735                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SIGNATURE) {
1736                                 to->to_flags &= ~TOF_SIGNATURE;
1737                                 continue;
1738                         }
1739                         optlen += TCPOLEN_SIGNATURE;
1740                         *optp++ = TCPOPT_SIGNATURE;
1741                         *optp++ = TCPOLEN_SIGNATURE;
1742                         to->to_signature = optp;
1743                         while (siglen--)
1744                                  *optp++ = 0;
1745                         break;
1746                         }
1747                 case TOF_SACK:
1748                         {
1749                         int sackblks = 0;
1750                         struct sackblk *sack = (struct sackblk *)to->to_sacks;
1751                         tcp_seq sack_seq;
1752
1753                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1754                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1755                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1756                         }
1757                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACKHDR + TCPOLEN_SACK)
1758                                 continue;
1759                         optlen += TCPOLEN_SACKHDR;
1760                         *optp++ = TCPOPT_SACK;
1761                         sackblks = min(to->to_nsacks,
1762                                         (TCP_MAXOLEN - optlen) / TCPOLEN_SACK);
1763                         *optp++ = TCPOLEN_SACKHDR + sackblks * TCPOLEN_SACK;
1764                         while (sackblks--) {
1765                                 sack_seq = htonl(sack->start);
1766                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1767                                 optp += sizeof(sack_seq);
1768                                 sack_seq = htonl(sack->end);
1769                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1770                                 optp += sizeof(sack_seq);
1771                                 optlen += TCPOLEN_SACK;
1772                                 sack++;
1773                         }
1774                         TCPSTAT_INC(tcps_sack_send_blocks);
1775                         break;
1776                         }
1777                 case TOF_FASTOPEN:
1778                         {
1779                         int total_len;
1780
1781                         /* XXX is there any point to aligning this option? */
1782                         total_len = TCPOLEN_FAST_OPEN_EMPTY + to->to_tfo_len;
1783                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < total_len) {
1784                                 to->to_flags &= ~TOF_FASTOPEN;
1785                                 continue;
1786                         }
1787                         *optp++ = TCPOPT_FAST_OPEN;
1788                         *optp++ = total_len;
1789                         if (to->to_tfo_len > 0) {
1790                                 bcopy(to->to_tfo_cookie, optp, to->to_tfo_len);
1791                                 optp += to->to_tfo_len;
1792                         }
1793                         optlen += total_len;
1794                         break;
1795                         }
1796                 default:
1797                         panic("%s: unknown TCP option type", __func__);
1798                         break;
1799                 }
1800         }
1801
1802         /* Terminate and pad TCP options to a 4 byte boundary. */
1803         if (optlen % 4) {
1804                 optlen += TCPOLEN_EOL;
1805                 *optp++ = TCPOPT_EOL;
1806         }
1807         /*
1808          * According to RFC 793 (STD0007):
1809          *   "The content of the header beyond the End-of-Option option
1810          *    must be header padding (i.e., zero)."
1811          *   and later: "The padding is composed of zeros."
1812          */
1813         while (optlen % 4) {
1814                 optlen += TCPOLEN_PAD;
1815                 *optp++ = TCPOPT_PAD;
1816         }
1817
1818         KASSERT(optlen <= TCP_MAXOLEN, ("%s: TCP options too long", __func__));
1819         return (optlen);
1820 }
1821
1822 /*
1823  * This is a copy of m_copym(), taking the TSO segment size/limit
1824  * constraints into account, and advancing the sndptr as it goes.
1825  */
1826 struct mbuf *
1827 tcp_m_copym(struct mbuf *m, int32_t off0, int32_t *plen,
1828     int32_t seglimit, int32_t segsize, struct sockbuf *sb, bool hw_tls)
1829 {
1830 #ifdef KERN_TLS
1831         struct ktls_session *tls, *ntls;
1832         struct mbuf *start;
1833 #endif
1834         struct mbuf *n, **np;
1835         struct mbuf *top;
1836         int32_t off = off0;
1837         int32_t len = *plen;
1838         int32_t fragsize;
1839         int32_t len_cp = 0;
1840         int32_t *pkthdrlen;
1841         uint32_t mlen, frags;
1842         bool copyhdr;
1843
1844
1845         KASSERT(off >= 0, ("tcp_m_copym, negative off %d", off));
1846         KASSERT(len >= 0, ("tcp_m_copym, negative len %d", len));
1847         if (off == 0 && m->m_flags & M_PKTHDR)
1848                 copyhdr = true;
1849         else
1850                 copyhdr = false;
1851         while (off > 0) {
1852                 KASSERT(m != NULL, ("tcp_m_copym, offset > size of mbuf chain"));
1853                 if (off < m->m_len)
1854                         break;
1855                 off -= m->m_len;
1856                 if ((sb) && (m == sb->sb_sndptr)) {
1857                         sb->sb_sndptroff += m->m_len;
1858                         sb->sb_sndptr = m->m_next;
1859                 }
1860                 m = m->m_next;
1861         }
1862         np = &top;
1863         top = NULL;
1864         pkthdrlen = NULL;
1865 #ifdef KERN_TLS
1866         if (m->m_flags & M_NOMAP)
1867                 tls = m->m_ext.ext_pgs->tls;
1868         else
1869                 tls = NULL;
1870         start = m;
1871 #endif
1872         while (len > 0) {
1873                 if (m == NULL) {
1874                         KASSERT(len == M_COPYALL,
1875                             ("tcp_m_copym, length > size of mbuf chain"));
1876                         *plen = len_cp;
1877                         if (pkthdrlen != NULL)
1878                                 *pkthdrlen = len_cp;
1879                         break;
1880                 }
1881 #ifdef KERN_TLS
1882                 if (hw_tls) {
1883                         if (m->m_flags & M_NOMAP)
1884                                 ntls = m->m_ext.ext_pgs->tls;
1885                         else
1886                                 ntls = NULL;
1887
1888                         /*
1889                          * Avoid mixing TLS records with handshake
1890                          * data or TLS records from different
1891                          * sessions.
1892                          */
1893                         if (tls != ntls) {
1894                                 MPASS(m != start);
1895                                 *plen = len_cp;
1896                                 if (pkthdrlen != NULL)
1897                                         *pkthdrlen = len_cp;
1898                                 break;
1899                         }
1900
1901                         /*
1902                          * Don't end a send in the middle of a TLS
1903                          * record if it spans multiple TLS records.
1904                          */
1905                         if (tls != NULL && (m != start) && len < m->m_len) {
1906                                 *plen = len_cp;
1907                                 if (pkthdrlen != NULL)
1908                                         *pkthdrlen = len_cp;
1909                                 break;
1910                         }
1911                 }
1912 #endif
1913                 mlen = min(len, m->m_len - off);
1914                 if (seglimit) {
1915                         /*
1916                          * For M_NOMAP mbufs, add 3 segments
1917                          * + 1 in case we are crossing page boundaries
1918                          * + 2 in case the TLS hdr/trailer are used
1919                          * It is cheaper to just add the segments
1920                          * than it is to take the cache miss to look
1921                          * at the mbuf ext_pgs state in detail.
1922                          */
1923                         if (m->m_flags & M_NOMAP) {
1924                                 fragsize = min(segsize, PAGE_SIZE);
1925                                 frags = 3;
1926                         } else {
1927                                 fragsize = segsize;
1928                                 frags = 0;
1929                         }
1930
1931                         /* Break if we really can't fit anymore. */
1932                         if ((frags + 1) >= seglimit) {
1933                                 *plen = len_cp;
1934                                 if (pkthdrlen != NULL)
1935                                         *pkthdrlen = len_cp;
1936                                 break;
1937                         }
1938
1939                         /*
1940                          * Reduce size if you can't copy the whole
1941                          * mbuf. If we can't copy the whole mbuf, also
1942                          * adjust len so the loop will end after this
1943                          * mbuf.
1944                          */
1945                         if ((frags + howmany(mlen, fragsize)) >= seglimit) {
1946                                 mlen = (seglimit - frags - 1) * fragsize;
1947                                 len = mlen;
1948                                 *plen = len_cp + len;
1949                                 if (pkthdrlen != NULL)
1950                                         *pkthdrlen = *plen;
1951                         }
1952                         frags += howmany(mlen, fragsize);
1953                         if (frags == 0)
1954                                 frags++;
1955                         seglimit -= frags;
1956                         KASSERT(seglimit > 0,
1957                             ("%s: seglimit went too low", __func__));
1958                 }
1959                 if (copyhdr)
1960                         n = m_gethdr(M_NOWAIT, m->m_type);
1961                 else
1962                         n = m_get(M_NOWAIT, m->m_type);
1963                 *np = n;
1964                 if (n == NULL)
1965                         goto nospace;
1966                 if (copyhdr) {
1967                         if (!m_dup_pkthdr(n, m, M_NOWAIT))
1968                                 goto nospace;
1969                         if (len == M_COPYALL)
1970                                 n->m_pkthdr.len -= off0;
1971                         else
1972                                 n->m_pkthdr.len = len;
1973                         pkthdrlen = &n->m_pkthdr.len;
1974                         copyhdr = false;
1975                 }
1976                 n->m_len = mlen;
1977                 len_cp += n->m_len;
1978                 if (m->m_flags & M_EXT) {
1979                         n->m_data = m->m_data + off;
1980                         mb_dupcl(n, m);
1981                 } else
1982                         bcopy(mtod(m, caddr_t)+off, mtod(n, caddr_t),
1983                             (u_int)n->m_len);
1984
1985                 if (sb && (sb->sb_sndptr == m) &&
1986                     ((n->m_len + off) >= m->m_len) && m->m_next) {
1987                         sb->sb_sndptroff += m->m_len;
1988                         sb->sb_sndptr = m->m_next;
1989                 }
1990                 off = 0;
1991                 if (len != M_COPYALL) {
1992                         len -= n->m_len;
1993                 }
1994                 m = m->m_next;
1995                 np = &n->m_next;
1996         }
1997         return (top);
1998 nospace:
1999         m_freem(top);
2000         return (NULL);
2001 }
2002
2003 void
2004 tcp_sndbuf_autoscale(struct tcpcb *tp, struct socket *so, uint32_t sendwin)
2005 {
2006
2007         /*
2008          * Automatic sizing of send socket buffer.  Often the send buffer
2009          * size is not optimally adjusted to the actual network conditions
2010          * at hand (delay bandwidth product).  Setting the buffer size too
2011          * small limits throughput on links with high bandwidth and high
2012          * delay (eg. trans-continental/oceanic links).  Setting the
2013          * buffer size too big consumes too much real kernel memory,
2014          * especially with many connections on busy servers.
2015          *
2016          * The criteria to step up the send buffer one notch are:
2017          *  1. receive window of remote host is larger than send buffer
2018          *     (with a fudge factor of 5/4th);
2019          *  2. send buffer is filled to 7/8th with data (so we actually
2020          *     have data to make use of it);
2021          *  3. send buffer fill has not hit maximal automatic size;
2022          *  4. our send window (slow start and cogestion controlled) is
2023          *     larger than sent but unacknowledged data in send buffer.
2024          *
2025          * The remote host receive window scaling factor may limit the
2026          * growing of the send buffer before it reaches its allowed
2027          * maximum.
2028          *
2029          * It scales directly with slow start or congestion window
2030          * and does at most one step per received ACK.  This fast
2031          * scaling has the drawback of growing the send buffer beyond
2032          * what is strictly necessary to make full use of a given
2033          * delay*bandwidth product.  However testing has shown this not
2034          * to be much of an problem.  At worst we are trading wasting
2035          * of available bandwidth (the non-use of it) for wasting some
2036          * socket buffer memory.
2037          *
2038          * TODO: Shrink send buffer during idle periods together
2039          * with congestion window.  Requires another timer.  Has to
2040          * wait for upcoming tcp timer rewrite.
2041          *
2042          * XXXGL: should there be used sbused() or sbavail()?
2043          */
2044         if (V_tcp_do_autosndbuf && so->so_snd.sb_flags & SB_AUTOSIZE) {
2045                 int lowat;
2046
2047                 lowat = V_tcp_sendbuf_auto_lowat ? so->so_snd.sb_lowat : 0;
2048                 if ((tp->snd_wnd / 4 * 5) >= so->so_snd.sb_hiwat - lowat &&
2049                     sbused(&so->so_snd) >=
2050                     (so->so_snd.sb_hiwat / 8 * 7) - lowat &&
2051                     sbused(&so->so_snd) < V_tcp_autosndbuf_max &&
2052                     sendwin >= (sbused(&so->so_snd) -
2053                     (tp->snd_nxt - tp->snd_una))) {
2054                         if (!sbreserve_locked(&so->so_snd,
2055                             min(so->so_snd.sb_hiwat + V_tcp_autosndbuf_inc,
2056                              V_tcp_autosndbuf_max), so, curthread))
2057                                 so->so_snd.sb_flags &= ~SB_AUTOSIZE;
2058                 }
2059         }
2060 }