sys/netinet/tcp_output.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993, 1995
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  15  *    without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  *      @(#)tcp_output.c        8.4 (Berkeley) 5/24/95
  30  */
  31
  32 #include <sys/cdefs.h>
  33 __FBSDID("$FreeBSD$");
  34
  35 #include "opt_inet.h"
  36 #include "opt_inet6.h"
  37 #include "opt_ipsec.h"
  38 #include "opt_kdtrace.h"
  39 #include "opt_tcpdebug.h"
  40
  41 #include <sys/param.h>
  42 #include <sys/systm.h>
  43 #include <sys/domain.h>
  44 #include <sys/hhook.h>
  45 #include <sys/kernel.h>
  46 #include <sys/lock.h>
  47 #include <sys/mbuf.h>
  48 #include <sys/mutex.h>
  49 #include <sys/protosw.h>
  50 #include <sys/sdt.h>
  51 #include <sys/socket.h>
  52 #include <sys/socketvar.h>
  53 #include <sys/sysctl.h>
  54
  55 #include <net/if.h>
  56 #include <net/route.h>
  57 #include <net/vnet.h>
  58
  59 #include <netinet/cc.h>
  60 #include <netinet/in.h>
  61 #include <netinet/in_kdtrace.h>
  62 #include <netinet/in_systm.h>
  63 #include <netinet/ip.h>
  64 #include <netinet/in_pcb.h>
  65 #include <netinet/ip_var.h>
  66 #include <netinet/ip_options.h>
  67 #ifdef INET6
  68 #include <netinet6/in6_pcb.h>
  69 #include <netinet/ip6.h>
  70 #include <netinet6/ip6_var.h>
  71 #endif
  72 #ifdef TCP_RFC7413
  73 #include <netinet/tcp_fastopen.h>
  74 #endif
  75 #define TCPOUTFLAGS
  76 #include <netinet/tcp_fsm.h>
  77 #include <netinet/tcp_seq.h>
  78 #include <netinet/tcp_timer.h>
  79 #include <netinet/tcp_var.h>
  80 #include <netinet/tcpip.h>
  81 #ifdef TCPDEBUG
  82 #include <netinet/tcp_debug.h>
  83 #endif
  84 #ifdef TCP_OFFLOAD
  85 #include <netinet/tcp_offload.h>
  86 #endif
  87
  88 #ifdef IPSEC
  89 #include <netipsec/ipsec.h>
  90 #endif /*IPSEC*/
  91
  92 #include <machine/in_cksum.h>
  93
  94 #include <security/mac/mac_framework.h>
  95
  96 VNET_DEFINE(int, path_mtu_discovery) = 1;
  97 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, path_mtu_discovery, CTLFLAG_RW,
  98         &VNET_NAME(path_mtu_discovery), 1,
  99         "Enable Path MTU Discovery");
 100
 101 VNET_DEFINE(int, tcp_do_tso) = 1;
 102 #define V_tcp_do_tso            VNET(tcp_do_tso)
 103 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tso, CTLFLAG_RW,
 104         &VNET_NAME(tcp_do_tso), 0,
 105         "Enable TCP Segmentation Offload");
 106
 107 VNET_DEFINE(int, tcp_sendspace) = 1024*32;
 108 #define V_tcp_sendspace VNET(tcp_sendspace)
 109 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_tcp, TCPCTL_SENDSPACE, sendspace, CTLFLAG_RW,
 110         &VNET_NAME(tcp_sendspace), 0, "Initial send socket buffer size");
 111
 112 VNET_DEFINE(int, tcp_do_autosndbuf) = 1;
 113 #define V_tcp_do_autosndbuf     VNET(tcp_do_autosndbuf)
 114 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_auto, CTLFLAG_RW,
 115         &VNET_NAME(tcp_do_autosndbuf), 0,
 116         "Enable automatic send buffer sizing");
 117
 118 VNET_DEFINE(int, tcp_autosndbuf_inc) = 8*1024;
 119 #define V_tcp_autosndbuf_inc    VNET(tcp_autosndbuf_inc)
 120 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_inc, CTLFLAG_RW,
 121         &VNET_NAME(tcp_autosndbuf_inc), 0,
 122         "Incrementor step size of automatic send buffer");
 123
 124 VNET_DEFINE(int, tcp_autosndbuf_max) = 2*1024*1024;
 125 #define V_tcp_autosndbuf_max    VNET(tcp_autosndbuf_max)
 126 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_max, CTLFLAG_RW,
 127         &VNET_NAME(tcp_autosndbuf_max), 0,
 128         "Max size of automatic send buffer");
 129
 130 static void inline      hhook_run_tcp_est_out(struct tcpcb *tp,
 131                             struct tcphdr *th, struct tcpopt *to,
 132                             long len, int tso);
 133 static void inline      cc_after_idle(struct tcpcb *tp);
 134
 135 /*
 136  * Wrapper for the TCP established output helper hook.
 137  */
 138 static void inline
 139 hhook_run_tcp_est_out(struct tcpcb *tp, struct tcphdr *th,
 140     struct tcpopt *to, long len, int tso)
 141 {
 142         struct tcp_hhook_data hhook_data;
 143
 144         if (V_tcp_hhh[HHOOK_TCP_EST_OUT]->hhh_nhooks > 0) {
 145                 hhook_data.tp = tp;
 146                 hhook_data.th = th;
 147                 hhook_data.to = to;
 148                 hhook_data.len = len;
 149                 hhook_data.tso = tso;
 150
 151                 hhook_run_hooks(V_tcp_hhh[HHOOK_TCP_EST_OUT], &hhook_data,
 152                     tp->osd);
 153         }
 154 }
 155
 156 /*
 157  * CC wrapper hook functions
 158  */
 159 static void inline
 160 cc_after_idle(struct tcpcb *tp)
 161 {
 162         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 163
 164         if (CC_ALGO(tp)->after_idle != NULL)
 165                 CC_ALGO(tp)->after_idle(tp->ccv);
 166 }
 167
 168 /*
 169  * Tcp output routine: figure out what should be sent and send it.
 170  */
 171 int
 172 tcp_output(struct tcpcb *tp)
 173 {
 174         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
 175         long len, recwin, sendwin;
 176         int off, flags, error = 0;      /* Keep compiler happy */
 177         struct mbuf *m;
 178         struct ip *ip = NULL;
 179         struct ipovly *ipov = NULL;
 180         struct tcphdr *th;
 181         u_char opt[TCP_MAXOLEN];
 182         unsigned ipoptlen, optlen, hdrlen;
 183 #ifdef IPSEC
 184         unsigned ipsec_optlen = 0;
 185 #endif
 186         int idle, sendalot;
 187         int sack_rxmit, sack_bytes_rxmt;
 188         struct sackhole *p;
 189         int tso, mtu;
 190         struct tcpopt to;
 191 #if 0
 192         int maxburst = TCP_MAXBURST;
 193 #endif
 194 #ifdef INET6
 195         struct ip6_hdr *ip6 = NULL;
 196         int isipv6;
 197
 198         isipv6 = (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 199 #endif
 200
 201         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 202
 203 #ifdef TCP_OFFLOAD
 204         if (tp->t_flags & TF_TOE)
 205                 return (tcp_offload_output(tp));
 206 #endif
 207
 208 #ifdef TCP_RFC7413
 209         /*
 210          * For TFO connections in SYN_RECEIVED, only allow the initial
 211          * SYN|ACK and those sent by the retransmit timer.
 212          */
 213         if ((tp->t_flags & TF_FASTOPEN) &&
 214             (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED) &&
 215             SEQ_GT(tp->snd_max, tp->snd_una) &&    /* inital SYN|ACK sent */
 216             (tp->snd_nxt != tp->snd_una))          /* not a retransmit */
 217                 return (0);
 218 #endif
 219         /*
 220          * Determine length of data that should be transmitted,
 221          * and flags that will be used.
 222          * If there is some data or critical controls (SYN, RST)
 223          * to send, then transmit; otherwise, investigate further.
 224          */
 225         idle = (tp->t_flags & TF_LASTIDLE) || (tp->snd_max == tp->snd_una);
 226         if (idle && ticks - tp->t_rcvtime >= tp->t_rxtcur)
 227                 cc_after_idle(tp);
 228         tp->t_flags &= ~TF_LASTIDLE;
 229         if (idle) {
 230                 if (tp->t_flags & TF_MORETOCOME) {
 231                         tp->t_flags |= TF_LASTIDLE;
 232                         idle = 0;
 233                 }
 234         }
 235 again:
 236         /*
 237          * If we've recently taken a timeout, snd_max will be greater than
 238          * snd_nxt.  There may be SACK information that allows us to avoid
 239          * resending already delivered data.  Adjust snd_nxt accordingly.
 240          */
 241         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 242             SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))
 243                 tcp_sack_adjust(tp);
 244         sendalot = 0;
 245         tso = 0;
 246         mtu = 0;
 247         off = tp->snd_nxt - tp->snd_una;
 248         sendwin = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd);
 249
 250         flags = tcp_outflags[tp->t_state];
 251         /*
 252          * Send any SACK-generated retransmissions.  If we're explicitly trying
 253          * to send out new data (when sendalot is 1), bypass this function.
 254          * If we retransmit in fast recovery mode, decrement snd_cwnd, since
 255          * we're replacing a (future) new transmission with a retransmission
 256          * now, and we previously incremented snd_cwnd in tcp_input().
 257          */
 258         /*
 259          * Still in sack recovery , reset rxmit flag to zero.
 260          */
 261         sack_rxmit = 0;
 262         sack_bytes_rxmt = 0;
 263         len = 0;
 264         p = NULL;
 265         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) && IN_FASTRECOVERY(tp->t_flags) &&
 266             (p = tcp_sack_output(tp, &sack_bytes_rxmt))) {
 267                 long cwin;
 268
 269                 cwin = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd) - sack_bytes_rxmt;
 270                 if (cwin < 0)
 271                         cwin = 0;
 272                 /* Do not retransmit SACK segments beyond snd_recover */
 273                 if (SEQ_GT(p->end, tp->snd_recover)) {
 274                         /*
 275                          * (At least) part of sack hole extends beyond
 276                          * snd_recover. Check to see if we can rexmit data
 277                          * for this hole.
 278                          */
 279                         if (SEQ_GEQ(p->rxmit, tp->snd_recover)) {
 280                                 /*
 281                                  * Can't rexmit any more data for this hole.
 282                                  * That data will be rexmitted in the next
 283                                  * sack recovery episode, when snd_recover
 284                                  * moves past p->rxmit.
 285                                  */
 286                                 p = NULL;
 287                                 goto after_sack_rexmit;
 288                         } else
 289                                 /* Can rexmit part of the current hole */
 290                                 len = ((long)ulmin(cwin,
 291                                                    tp->snd_recover - p->rxmit));
 292                 } else
 293                         len = ((long)ulmin(cwin, p->end - p->rxmit));
 294                 off = p->rxmit - tp->snd_una;
 295                 KASSERT(off >= 0,("%s: sack block to the left of una : %d",
 296                     __func__, off));
 297                 if (len > 0) {
 298                         sack_rxmit = 1;
 299                         sendalot = 1;
 300                         TCPSTAT_INC(tcps_sack_rexmits);
 301                         TCPSTAT_ADD(tcps_sack_rexmit_bytes,
 302                             min(len, tp->t_maxseg));
 303                 }
 304         }
 305 after_sack_rexmit:
 306         /*
 307          * Get standard flags, and add SYN or FIN if requested by 'hidden'
 308          * state flags.
 309          */
 310         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 311                 flags |= TH_FIN;
 312         if (tp->t_flags & TF_NEEDSYN)
 313                 flags |= TH_SYN;
 314
 315         SOCKBUF_LOCK(&so->so_snd);
 316         /*
 317          * If in persist timeout with window of 0, send 1 byte.
 318          * Otherwise, if window is small but nonzero
 319          * and timer expired, we will send what we can
 320          * and go to transmit state.
 321          */
 322         if (tp->t_flags & TF_FORCEDATA) {
 323                 if (sendwin == 0) {
 324                         /*
 325                          * If we still have some data to send, then
 326                          * clear the FIN bit.  Usually this would
 327                          * happen below when it realizes that we
 328                          * aren't sending all the data.  However,
 329                          * if we have exactly 1 byte of unsent data,
 330                          * then it won't clear the FIN bit below,
 331                          * and if we are in persist state, we wind
 332                          * up sending the packet without recording
 333                          * that we sent the FIN bit.
 334                          *
 335                          * We can't just blindly clear the FIN bit,
 336                          * because if we don't have any more data
 337                          * to send then the probe will be the FIN
 338                          * itself.
 339                          */
 340                         if (off < so->so_snd.sb_cc)
 341                                 flags &= ~TH_FIN;
 342                         sendwin = 1;
 343                 } else {
 344                         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
 345                         tp->t_rxtshift = 0;
 346                 }
 347         }
 348
 349         /*
 350          * If snd_nxt == snd_max and we have transmitted a FIN, the
 351          * offset will be > 0 even if so_snd.sb_cc is 0, resulting in
 352          * a negative length.  This can also occur when TCP opens up
 353          * its congestion window while receiving additional duplicate
 354          * acks after fast-retransmit because TCP will reset snd_nxt
 355          * to snd_max after the fast-retransmit.
 356          *
 357          * In the normal retransmit-FIN-only case, however, snd_nxt will
 358          * be set to snd_una, the offset will be 0, and the length may
 359          * wind up 0.
 360          *
 361          * If sack_rxmit is true we are retransmitting from the scoreboard
 362          * in which case len is already set.
 363          */
 364         if (sack_rxmit == 0) {
 365                 if (sack_bytes_rxmt == 0)
 366                         len = ((long)ulmin(so->so_snd.sb_cc, sendwin) - off);
 367                 else {
 368                         long cwin;
 369
 370                         /*
 371                          * We are inside of a SACK recovery episode and are
 372                          * sending new data, having retransmitted all the
 373                          * data possible in the scoreboard.
 374                          */
 375                         len = ((long)ulmin(so->so_snd.sb_cc, tp->snd_wnd)
 376                                - off);
 377                         /*
 378                          * Don't remove this (len > 0) check !
 379                          * We explicitly check for len > 0 here (although it
 380                          * isn't really necessary), to work around a gcc
 381                          * optimization issue - to force gcc to compute
 382                          * len above. Without this check, the computation
 383                          * of len is bungled by the optimizer.
 384                          */
 385                         if (len > 0) {
 386                                 cwin = tp->snd_cwnd -
 387                                         (tp->snd_nxt - tp->sack_newdata) -
 388                                         sack_bytes_rxmt;
 389                                 if (cwin < 0)
 390                                         cwin = 0;
 391                                 len = lmin(len, cwin);
 392                         }
 393                 }
 394         }
 395
 396         /*
 397          * Lop off SYN bit if it has already been sent.  However, if this
 398          * is SYN-SENT state and if segment contains data and if we don't
 399          * know that foreign host supports TAO, suppress sending segment.
 400          */
 401         if ((flags & TH_SYN) && SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_una)) {
 402                 if (tp->t_state != TCPS_SYN_RECEIVED)
 403                         flags &= ~TH_SYN;
 404 #ifdef TCP_RFC7413
 405                 /*
 406                  * When sending additional segments following a TFO SYN|ACK,
 407                  * do not include the SYN bit.
 408                  */
 409                 if ((tp->t_flags & TF_FASTOPEN) &&
 410                     (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED))
 411                         flags &= ~TH_SYN;
 412 #endif
 413                 off--, len++;
 414         }
 415
 416         /*
 417          * Be careful not to send data and/or FIN on SYN segments.
 418          * This measure is needed to prevent interoperability problems
 419          * with not fully conformant TCP implementations.
 420          */
 421         if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NOOPT)) {
 422                 len = 0;
 423                 flags &= ~TH_FIN;
 424         }
 425
 426 #ifdef TCP_RFC7413
 427         /*
 428          * When retransmitting SYN|ACK on a passively-created TFO socket,
 429          * don't include data, as the presence of data may have caused the
 430          * original SYN|ACK to have been dropped by a middlebox.
 431          */
 432         if ((tp->t_flags & TF_FASTOPEN) &&
 433             (((tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED) && (tp->t_rxtshift > 0)) ||
 434              (flags & TH_RST)))
 435                 len = 0;
 436 #endif
 437         if (len <= 0) {
 438                 /*
 439                  * If FIN has been sent but not acked,
 440                  * but we haven't been called to retransmit,
 441                  * len will be < 0.  Otherwise, window shrank
 442                  * after we sent into it.  If window shrank to 0,
 443                  * cancel pending retransmit, pull snd_nxt back
 444                  * to (closed) window, and set the persist timer
 445                  * if it isn't already going.  If the window didn't
 446                  * close completely, just wait for an ACK.
 447                  *
 448                  * We also do a general check here to ensure that
 449                  * we will set the persist timer when we have data
 450                  * to send, but a 0-byte window. This makes sure
 451                  * the persist timer is set even if the packet
 452                  * hits one of the "goto send" lines below.
 453                  */
 454                 len = 0;
 455                 if ((sendwin == 0) && (TCPS_HAVEESTABLISHED(tp->t_state)) &&
 456                         (off < (int) so->so_snd.sb_cc)) {
 457                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, 0);
 458                         tp->t_rxtshift = 0;
 459                         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
 460                         if (!tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
 461                                 tcp_setpersist(tp);
 462                 }
 463         }
 464
 465         /* len will be >= 0 after this point. */
 466         KASSERT(len >= 0, ("[%s:%d]: len < 0", __func__, __LINE__));
 467
 468         /*
 469          * Automatic sizing of send socket buffer.  Often the send buffer
 470          * size is not optimally adjusted to the actual network conditions
 471          * at hand (delay bandwidth product).  Setting the buffer size too
 472          * small limits throughput on links with high bandwidth and high
 473          * delay (eg. trans-continental/oceanic links).  Setting the
 474          * buffer size too big consumes too much real kernel memory,
 475          * especially with many connections on busy servers.
 476          *
 477          * The criteria to step up the send buffer one notch are:
 478          *  1. receive window of remote host is larger than send buffer
 479          *     (with a fudge factor of 5/4th);
 480          *  2. send buffer is filled to 7/8th with data (so we actually
 481          *     have data to make use of it);
 482          *  3. send buffer fill has not hit maximal automatic size;
 483          *  4. our send window (slow start and cogestion controlled) is
 484          *     larger than sent but unacknowledged data in send buffer.
 485          *
 486          * The remote host receive window scaling factor may limit the
 487          * growing of the send buffer before it reaches its allowed
 488          * maximum.
 489          *
 490          * It scales directly with slow start or congestion window
 491          * and does at most one step per received ACK.  This fast
 492          * scaling has the drawback of growing the send buffer beyond
 493          * what is strictly necessary to make full use of a given
 494          * delay*bandwith product.  However testing has shown this not
 495          * to be much of an problem.  At worst we are trading wasting
 496          * of available bandwith (the non-use of it) for wasting some
 497          * socket buffer memory.
 498          *
 499          * TODO: Shrink send buffer during idle periods together
 500          * with congestion window.  Requires another timer.  Has to
 501          * wait for upcoming tcp timer rewrite.
 502          */
 503         if (V_tcp_do_autosndbuf && so->so_snd.sb_flags & SB_AUTOSIZE) {
 504                 if ((tp->snd_wnd / 4 * 5) >= so->so_snd.sb_hiwat &&
 505                     so->so_snd.sb_cc >= (so->so_snd.sb_hiwat / 8 * 7) &&
 506                     so->so_snd.sb_cc < V_tcp_autosndbuf_max &&
 507                     sendwin >= (so->so_snd.sb_cc - (tp->snd_nxt - tp->snd_una))) {
 508                         if (!sbreserve_locked(&so->so_snd,
 509                             min(so->so_snd.sb_hiwat + V_tcp_autosndbuf_inc,
 510                              V_tcp_autosndbuf_max), so, curthread))
 511                                 so->so_snd.sb_flags &= ~SB_AUTOSIZE;
 512                 }
 513         }
 514
 515         /*
 516          * Decide if we can use TCP Segmentation Offloading (if supported by
 517          * hardware).
 518          *
 519          * TSO may only be used if we are in a pure bulk sending state.  The
 520          * presence of TCP-MD5, SACK retransmits, SACK advertizements and
 521          * IP options prevent using TSO.  With TSO the TCP header is the same
 522          * (except for the sequence number) for all generated packets.  This
 523          * makes it impossible to transmit any options which vary per generated
 524          * segment or packet.
 525          */
 526 #ifdef IPSEC
 527         /*
 528          * Pre-calculate here as we save another lookup into the darknesses
 529          * of IPsec that way and can actually decide if TSO is ok.
 530          */
 531         ipsec_optlen = ipsec_hdrsiz_tcp(tp);
 532 #endif
 533         if ((tp->t_flags & TF_TSO) && V_tcp_do_tso && len > tp->t_maxseg &&
 534             ((tp->t_flags & TF_SIGNATURE) == 0) &&
 535             tp->rcv_numsacks == 0 && sack_rxmit == 0 &&
 536 #ifdef IPSEC
 537             ipsec_optlen == 0 &&
 538 #endif
 539             tp->t_inpcb->inp_options == NULL &&
 540             tp->t_inpcb->in6p_options == NULL)
 541                 tso = 1;
 542
 543         if (sack_rxmit) {
 544                 if (SEQ_LT(p->rxmit + len, tp->snd_una + so->so_snd.sb_cc))
 545                         flags &= ~TH_FIN;
 546         } else {
 547                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt + len, tp->snd_una + so->so_snd.sb_cc))
 548                         flags &= ~TH_FIN;
 549         }
 550
 551         recwin = sbspace(&so->so_rcv);
 552
 553         /*
 554          * Sender silly window avoidance.   We transmit under the following
 555          * conditions when len is non-zero:
 556          *
 557          *      - We have a full segment (or more with TSO)
 558          *      - This is the last buffer in a write()/send() and we are
 559          *        either idle or running NODELAY
 560          *      - we've timed out (e.g. persist timer)
 561          *      - we have more then 1/2 the maximum send window's worth of
 562          *        data (receiver may be limited the window size)
 563          *      - we need to retransmit
 564          */
 565         if (len) {
 566                 if (len >= tp->t_maxseg)
 567                         goto send;
 568                 /*
 569                  * NOTE! on localhost connections an 'ack' from the remote
 570                  * end may occur synchronously with the output and cause
 571                  * us to flush a buffer queued with moretocome.  XXX
 572                  *
 573                  * note: the len + off check is almost certainly unnecessary.
 574                  */
 575                 if (!(tp->t_flags & TF_MORETOCOME) &&   /* normal case */
 576                     (idle || (tp->t_flags & TF_NODELAY)) &&
 577                     len + off >= so->so_snd.sb_cc &&
 578                     (tp->t_flags & TF_NOPUSH) == 0) {
 579                         goto send;
 580                 }
 581                 if (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)         /* typ. timeout case */
 582                         goto send;
 583                 if (len >= tp->max_sndwnd / 2 && tp->max_sndwnd > 0)
 584                         goto send;
 585                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))   /* retransmit case */
 586                         goto send;
 587                 if (sack_rxmit)
 588                         goto send;
 589         }
 590
 591         /*
 592          * Sending of standalone window updates.
 593          *
 594          * Window updates are important when we close our window due to a
 595          * full socket buffer and are opening it again after the application
 596          * reads data from it.  Once the window has opened again and the
 597          * remote end starts to send again the ACK clock takes over and
 598          * provides the most current window information.
 599          *
 600          * We must avoid the silly window syndrome whereas every read
 601          * from the receive buffer, no matter how small, causes a window
 602          * update to be sent.  We also should avoid sending a flurry of
 603          * window updates when the socket buffer had queued a lot of data
 604          * and the application is doing small reads.
 605          *
 606          * Prevent a flurry of pointless window updates by only sending
 607          * an update when we can increase the advertized window by more
 608          * than 1/4th of the socket buffer capacity.  When the buffer is
 609          * getting full or is very small be more aggressive and send an
 610          * update whenever we can increase by two mss sized segments.
 611          * In all other situations the ACK's to new incoming data will
 612          * carry further window increases.
 613          *
 614          * Don't send an independent window update if a delayed
 615          * ACK is pending (it will get piggy-backed on it) or the
 616          * remote side already has done a half-close and won't send
 617          * more data.  Skip this if the connection is in T/TCP
 618          * half-open state.
 619          */
 620         if (recwin > 0 && !(tp->t_flags & TF_NEEDSYN) &&
 621             !(tp->t_flags & TF_DELACK) &&
 622             !TCPS_HAVERCVDFIN(tp->t_state)) {
 623                 /*
 624                  * "adv" is the amount we could increase the window,
 625                  * taking into account that we are limited by
 626                  * TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale.
 627                  */
 628                 long adv;
 629                 int oldwin;
 630
 631                 adv = min(recwin, (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale);
 632                 if (SEQ_GT(tp->rcv_adv, tp->rcv_nxt)) {
 633                         oldwin = (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
 634                         adv -= oldwin;
 635                 } else
 636                         oldwin = 0;
 637
 638                 /*
 639                  * If the new window size ends up being the same as the old
 640                  * size when it is scaled, then don't force a window update.
 641                  */
 642                 if (oldwin >> tp->rcv_scale == (adv + oldwin) >> tp->rcv_scale)
 643                         goto dontupdate;
 644
 645                 if (adv >= (long)(2 * tp->t_maxseg) &&
 646                     (adv >= (long)(so->so_rcv.sb_hiwat / 4) ||
 647                      recwin <= (long)(so->so_rcv.sb_hiwat / 8) ||
 648                      so->so_rcv.sb_hiwat <= 8 * tp->t_maxseg))
 649                         goto send;
 650         }
 651 dontupdate:
 652
 653         /*
 654          * Send if we owe the peer an ACK, RST, SYN, or urgent data.  ACKNOW
 655          * is also a catch-all for the retransmit timer timeout case.
 656          */
 657         if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 658                 goto send;
 659         if ((flags & TH_RST) ||
 660             ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NEEDSYN) == 0))
 661                 goto send;
 662         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
 663                 goto send;
 664         /*
 665          * If our state indicates that FIN should be sent
 666          * and we have not yet done so, then we need to send.
 667          */
 668         if (flags & TH_FIN &&
 669             ((tp->t_flags & TF_SENTFIN) == 0 || tp->snd_nxt == tp->snd_una))
 670                 goto send;
 671         /*
 672          * In SACK, it is possible for tcp_output to fail to send a segment
 673          * after the retransmission timer has been turned off.  Make sure
 674          * that the retransmission timer is set.
 675          */
 676         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 677             SEQ_GT(tp->snd_max, tp->snd_una) &&
 678             !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 679             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 680                 tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
 681                 goto just_return;
 682         }
 683         /*
 684          * TCP window updates are not reliable, rather a polling protocol
 685          * using ``persist'' packets is used to insure receipt of window
 686          * updates.  The three ``states'' for the output side are:
 687          *      idle                    not doing retransmits or persists
 688          *      persisting              to move a small or zero window
 689          *      (re)transmitting        and thereby not persisting
 690          *
 691          * tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)
 692          *      is true when we are in persist state.
 693          * (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)
 694          *      is set when we are called to send a persist packet.
 695          * tcp_timer_active(tp, TT_REXMT)
 696          *      is set when we are retransmitting
 697          * The output side is idle when both timers are zero.
 698          *
 699          * If send window is too small, there is data to transmit, and no
 700          * retransmit or persist is pending, then go to persist state.
 701          * If nothing happens soon, send when timer expires:
 702          * if window is nonzero, transmit what we can,
 703          * otherwise force out a byte.
 704          */
 705         if (so->so_snd.sb_cc && !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 706             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 707                 tp->t_rxtshift = 0;
 708                 tcp_setpersist(tp);
 709         }
 710
 711         /*
 712          * No reason to send a segment, just return.
 713          */
 714 just_return:
 715         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 716         return (0);
 717
 718 send:
 719         SOCKBUF_LOCK_ASSERT(&so->so_snd);
 720         if (len > 0) {
 721                 if (len >= tp->t_maxseg)
 722                         tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_MAXSEGSNT;
 723                 else
 724                         tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_MAXSEGSNT;
 725         }
 726         /*
 727          * Before ESTABLISHED, force sending of initial options
 728          * unless TCP set not to do any options.
 729          * NOTE: we assume that the IP/TCP header plus TCP options
 730          * always fit in a single mbuf, leaving room for a maximum
 731          * link header, i.e.
 732          *      max_linkhdr + sizeof (struct tcpiphdr) + optlen <= MCLBYTES
 733          */
 734         optlen = 0;
 735 #ifdef INET6
 736         if (isipv6)
 737                 hdrlen = sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct tcphdr);
 738         else
 739 #endif
 740                 hdrlen = sizeof (struct tcpiphdr);
 741
 742         /*
 743          * Compute options for segment.
 744          * We only have to care about SYN and established connection
 745          * segments.  Options for SYN-ACK segments are handled in TCP
 746          * syncache.
 747          */
 748         to.to_flags = 0;
 749         if ((tp->t_flags & TF_NOOPT) == 0) {
 750                 /* Maximum segment size. */
 751                 if (flags & TH_SYN) {
 752                         tp->snd_nxt = tp->iss;
 753                         to.to_mss = tcp_mssopt(&tp->t_inpcb->inp_inc);
 754                         to.to_flags |= TOF_MSS;
 755 #ifdef TCP_RFC7413
 756                         /*
 757                          * Only include the TFO option on the first
 758                          * transmission of the SYN|ACK on a
 759                          * passively-created TFO socket, as the presence of
 760                          * the TFO option may have caused the original
 761                          * SYN|ACK to have been dropped by a middlebox.
 762                          */
 763                         if ((tp->t_flags & TF_FASTOPEN) &&
 764                             (tp->t_state == TCPS_SYN_RECEIVED) &&
 765                             (tp->t_rxtshift == 0)) {
 766                                 to.to_tfo_len = TCP_FASTOPEN_COOKIE_LEN;
 767                                 to.to_tfo_cookie = (u_char *)&tp->t_tfo_cookie;
 768                                 to.to_flags |= TOF_FASTOPEN;
 769                         }
 770 #endif
 771                 }
 772                 /* Window scaling. */
 773                 if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_SCALE)) {
 774                         to.to_wscale = tp->request_r_scale;
 775                         to.to_flags |= TOF_SCALE;
 776                 }
 777                 /* Timestamps. */
 778                 if ((tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) ||
 779                     ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_TSTMP))) {
 780                         to.to_tsval = tcp_ts_getticks() + tp->ts_offset;
 781                         to.to_tsecr = tp->ts_recent;
 782                         to.to_flags |= TOF_TS;
 783                         /* Set receive buffer autosizing timestamp. */
 784                         if (tp->rfbuf_ts == 0 &&
 785                             (so->so_rcv.sb_flags & SB_AUTOSIZE))
 786                                 tp->rfbuf_ts = tcp_ts_getticks();
 787                 }
 788                 /* Selective ACK's. */
 789                 if (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) {
 790                         if (flags & TH_SYN)
 791                                 to.to_flags |= TOF_SACKPERM;
 792                         else if (TCPS_HAVEESTABLISHED(tp->t_state) &&
 793                             (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 794                             tp->rcv_numsacks > 0) {
 795                                 to.to_flags |= TOF_SACK;
 796                                 to.to_nsacks = tp->rcv_numsacks;
 797                                 to.to_sacks = (u_char *)tp->sackblks;
 798                         }
 799                 }
 800 #ifdef TCP_SIGNATURE
 801                 /* TCP-MD5 (RFC2385). */
 802                 if (tp->t_flags & TF_SIGNATURE)
 803                         to.to_flags |= TOF_SIGNATURE;
 804 #endif /* TCP_SIGNATURE */
 805
 806                 /* Processing the options. */
 807                 hdrlen += optlen = tcp_addoptions(&to, opt);
 808         }
 809
 810 #ifdef INET6
 811         if (isipv6)
 812                 ipoptlen = ip6_optlen(tp->t_inpcb);
 813         else
 814 #endif
 815         if (tp->t_inpcb->inp_options)
 816                 ipoptlen = tp->t_inpcb->inp_options->m_len -
 817                                 offsetof(struct ipoption, ipopt_list);
 818         else
 819                 ipoptlen = 0;
 820 #ifdef IPSEC
 821         ipoptlen += ipsec_optlen;
 822 #endif
 823
 824         /*
 825          * Adjust data length if insertion of options will
 826          * bump the packet length beyond the t_maxopd length.
 827          * Clear the FIN bit because we cut off the tail of
 828          * the segment.
 829          */
 830         if (len + optlen + ipoptlen > tp->t_maxopd) {
 831                 flags &= ~TH_FIN;
 832
 833                 if (tso) {
 834                         u_int if_hw_tsomax;
 835                         u_int if_hw_tsomaxsegcount;
 836                         u_int if_hw_tsomaxsegsize;
 837                         struct mbuf *mb;
 838                         u_int moff;
 839                         int max_len;
 840
 841                         /* extract TSO information */
 842                         if_hw_tsomax = tp->t_tsomax;
 843                         if_hw_tsomaxsegcount = tp->t_tsomaxsegcount;
 844                         if_hw_tsomaxsegsize = tp->t_tsomaxsegsize;
 845
 846                         /*
 847                          * Limit a TSO burst to prevent it from
 848                          * overflowing or exceeding the maximum length
 849                          * allowed by the network interface:
 850                          */
 851                         KASSERT(ipoptlen == 0,
 852                             ("%s: TSO can't do IP options", __func__));
 853
 854                         /*
 855                          * Check if we should limit by maximum payload
 856                          * length:
 857                          */
 858                         if (if_hw_tsomax != 0) {
 859                                 /* compute maximum TSO length */
 860                                 max_len = (if_hw_tsomax - hdrlen -
 861                                     max_linkhdr);
 862                                 if (max_len <= 0) {
 863                                         len = 0;
 864                                 } else if (len > max_len) {
 865                                         sendalot = 1;
 866                                         len = max_len;
 867                                 }
 868                         }
 869
 870                         /*
 871                          * Check if we should limit by maximum segment
 872                          * size and count:
 873                          */
 874                         if (if_hw_tsomaxsegcount != 0 &&
 875                             if_hw_tsomaxsegsize != 0) {
 876                                 /*
 877                                  * Subtract one segment for the LINK
 878                                  * and TCP/IP headers mbuf that will
 879                                  * be prepended to this mbuf chain
 880                                  * after the code in this section
 881                                  * limits the number of mbufs in the
 882                                  * chain to if_hw_tsomaxsegcount.
 883                                  */
 884                                 if_hw_tsomaxsegcount -= 1;
 885                                 max_len = 0;
 886                                 mb = sbsndmbuf(&so->so_snd, off, &moff);
 887
 888                                 while (mb != NULL && max_len < len) {
 889                                         u_int mlen;
 890                                         u_int frags;
 891
 892                                         /*
 893                                          * Get length of mbuf fragment
 894                                          * and how many hardware frags,
 895                                          * rounded up, it would use:
 896                                          */
 897                                         mlen = (mb->m_len - moff);
 898                                         frags = howmany(mlen,
 899                                             if_hw_tsomaxsegsize);
 900
 901                                         /* Handle special case: Zero Length Mbuf */
 902                                         if (frags == 0)
 903                                                 frags = 1;
 904
 905                                         /*
 906                                          * Check if the fragment limit
 907                                          * will be reached or exceeded:
 908                                          */
 909                                         if (frags >= if_hw_tsomaxsegcount) {
 910                                                 max_len += min(mlen,
 911                                                     if_hw_tsomaxsegcount *
 912                                                     if_hw_tsomaxsegsize);
 913                                                 break;
 914                                         }
 915                                         max_len += mlen;
 916                                         if_hw_tsomaxsegcount -= frags;
 917                                         moff = 0;
 918                                         mb = mb->m_next;
 919                                 }
 920                                 if (max_len <= 0) {
 921                                         len = 0;
 922                                 } else if (len > max_len) {
 923                                         sendalot = 1;
 924                                         len = max_len;
 925                                 }
 926                         }
 927
 928                         /*
 929                          * Prevent the last segment from being
 930                          * fractional unless the send sockbuf can be
 931                          * emptied:
 932                          */
 933                         max_len = (tp->t_maxopd - optlen);
 934                         if ((off + len) < so->so_snd.sb_cc) {
 935                                 moff = len % max_len;
 936                                 if (moff != 0) {
 937                                         len -= moff;
 938                                         sendalot = 1;
 939                                 }
 940                         }
 941
 942                         /*
 943                          * In case there are too many small fragments
 944                          * don't use TSO:
 945                          */
 946                         if (len <= max_len) {
 947                                 len = max_len;
 948                                 sendalot = 1;
 949                                 tso = 0;
 950                         }
 951
 952                         /*
 953                          * Send the FIN in a separate segment
 954                          * after the bulk sending is done.
 955                          * We don't trust the TSO implementations
 956                          * to clear the FIN flag on all but the
 957                          * last segment.
 958                          */
 959                         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 960                                 sendalot = 1;
 961
 962                 } else {
 963                         len = tp->t_maxopd - optlen - ipoptlen;
 964                         sendalot = 1;
 965                 }
 966         } else
 967                 tso = 0;
 968
 969         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen <= IP_MAXPACKET,
 970             ("%s: len > IP_MAXPACKET", __func__));
 971
 972 /*#ifdef DIAGNOSTIC*/
 973 #ifdef INET6
 974         if (max_linkhdr + hdrlen > MCLBYTES)
 975 #else
 976         if (max_linkhdr + hdrlen > MHLEN)
 977 #endif
 978                 panic("tcphdr too big");
 979 /*#endif*/
 980
 981         /*
 982          * This KASSERT is here to catch edge cases at a well defined place.
 983          * Before, those had triggered (random) panic conditions further down.
 984          */
 985         KASSERT(len >= 0, ("[%s:%d]: len < 0", __func__, __LINE__));
 986
 987         /*
 988          * Grab a header mbuf, attaching a copy of data to
 989          * be transmitted, and initialize the header from
 990          * the template for sends on this connection.
 991          */
 992         if (len) {
 993                 struct mbuf *mb;
 994                 u_int moff;
 995
 996                 if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)
 997                         TCPSTAT_INC(tcps_sndprobe);
 998                 else if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max) || sack_rxmit) {
 999                         tp->t_sndrexmitpack++;
1000                         TCPSTAT_INC(tcps_sndrexmitpack);
1001                         TCPSTAT_ADD(tcps_sndrexmitbyte, len);
1002                 } else {
1003                         TCPSTAT_INC(tcps_sndpack);
1004                         TCPSTAT_ADD(tcps_sndbyte, len);
1005                 }
1006 #ifdef INET6
1007                 if (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr)
1008                         m = m_getcl(M_NOWAIT, MT_DATA, M_PKTHDR);
1009                 else
1010 #endif
1011                         m = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_DATA);
1012
1013                 if (m == NULL) {
1014                         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1015                         error = ENOBUFS;
1016                         sack_rxmit = 0;
1017                         goto out;
1018                 }
1019
1020                 m->m_data += max_linkhdr;
1021                 m->m_len = hdrlen;
1022
1023                 /*
1024                  * Start the m_copy functions from the closest mbuf
1025                  * to the offset in the socket buffer chain.
1026                  */
1027                 mb = sbsndptr(&so->so_snd, off, len, &moff);
1028
1029                 if (len <= MHLEN - hdrlen - max_linkhdr) {
1030                         m_copydata(mb, moff, (int)len,
1031                             mtod(m, caddr_t) + hdrlen);
1032                         m->m_len += len;
1033                 } else {
1034                         m->m_next = m_copy(mb, moff, (int)len);
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 ((off + len == so->so_snd.sb_cc) && !(flags & TH_SYN))
1051                         flags |= TH_PUSH;
1052                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1053         } else {
1054                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1055                 if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
1056                         TCPSTAT_INC(tcps_sndacks);
1057                 else if (flags & (TH_SYN|TH_FIN|TH_RST))
1058                         TCPSTAT_INC(tcps_sndctrl);
1059                 else if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
1060                         TCPSTAT_INC(tcps_sndurg);
1061                 else
1062                         TCPSTAT_INC(tcps_sndwinup);
1063
1064                 m = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_DATA);
1065                 if (m == NULL) {
1066                         error = ENOBUFS;
1067                         sack_rxmit = 0;
1068                         goto out;
1069                 }
1070 #ifdef INET6
1071                 if (isipv6 && (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr) &&
1072                     MHLEN >= hdrlen) {
1073                         MH_ALIGN(m, hdrlen);
1074                 } else
1075 #endif
1076                 m->m_data += max_linkhdr;
1077                 m->m_len = hdrlen;
1078         }
1079         SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);
1080         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *)0;
1081 #ifdef MAC
1082         mac_inpcb_create_mbuf(tp->t_inpcb, m);
1083 #endif
1084 #ifdef INET6
1085         if (isipv6) {
1086                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1087                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1088                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip6, th);
1089         } else
1090 #endif /* INET6 */
1091         {
1092                 ip = mtod(m, struct ip *);
1093                 ipov = (struct ipovly *)ip;
1094                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1095                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip, th);
1096         }
1097
1098         /*
1099          * Fill in fields, remembering maximum advertised
1100          * window for use in delaying messages about window sizes.
1101          * If resending a FIN, be sure not to use a new sequence number.
1102          */
1103         if (flags & TH_FIN && tp->t_flags & TF_SENTFIN &&
1104             tp->snd_nxt == tp->snd_max)
1105                 tp->snd_nxt--;
1106         /*
1107          * If we are starting a connection, send ECN setup
1108          * SYN packet. If we are on a retransmit, we may
1109          * resend those bits a number of times as per
1110          * RFC 3168.
1111          */
1112         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT && V_tcp_do_ecn) {
1113                 if (tp->t_rxtshift >= 1) {
1114                         if (tp->t_rxtshift <= V_tcp_ecn_maxretries)
1115                                 flags |= TH_ECE|TH_CWR;
1116                 } else
1117                         flags |= TH_ECE|TH_CWR;
1118         }
1119
1120         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
1121             (tp->t_flags & TF_ECN_PERMIT)) {
1122                 /*
1123                  * If the peer has ECN, mark data packets with
1124                  * ECN capable transmission (ECT).
1125                  * Ignore pure ack packets, retransmissions and window probes.
1126                  */
1127                 if (len > 0 && SEQ_GEQ(tp->snd_nxt, tp->snd_max) &&
1128                     !((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)) {
1129 #ifdef INET6
1130                         if (isipv6)
1131                                 ip6->ip6_flow |= htonl(IPTOS_ECN_ECT0 << 20);
1132                         else
1133 #endif
1134                                 ip->ip_tos |= IPTOS_ECN_ECT0;
1135                         TCPSTAT_INC(tcps_ecn_ect0);
1136                 }
1137
1138                 /*
1139                  * Reply with proper ECN notifications.
1140                  */
1141                 if (tp->t_flags & TF_ECN_SND_CWR) {
1142                         flags |= TH_CWR;
1143                         tp->t_flags &= ~TF_ECN_SND_CWR;
1144                 }
1145                 if (tp->t_flags & TF_ECN_SND_ECE)
1146                         flags |= TH_ECE;
1147         }
1148
1149         /*
1150          * If we are doing retransmissions, then snd_nxt will
1151          * not reflect the first unsent octet.  For ACK only
1152          * packets, we do not want the sequence number of the
1153          * retransmitted packet, we want the sequence number
1154          * of the next unsent octet.  So, if there is no data
1155          * (and no SYN or FIN), use snd_max instead of snd_nxt
1156          * when filling in ti_seq.  But if we are in persist
1157          * state, snd_max might reflect one byte beyond the
1158          * right edge of the window, so use snd_nxt in that
1159          * case, since we know we aren't doing a retransmission.
1160          * (retransmit and persist are mutually exclusive...)
1161          */
1162         if (sack_rxmit == 0) {
1163                 if (len || (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) ||
1164                     tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
1165                         th->th_seq = htonl(tp->snd_nxt);
1166                 else
1167                         th->th_seq = htonl(tp->snd_max);
1168         } else {
1169                 th->th_seq = htonl(p->rxmit);
1170                 p->rxmit += len;
1171                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit += len;
1172         }
1173         th->th_ack = htonl(tp->rcv_nxt);
1174         if (optlen) {
1175                 bcopy(opt, th + 1, optlen);
1176                 th->th_off = (sizeof (struct tcphdr) + optlen) >> 2;
1177         }
1178         th->th_flags = flags;
1179         /*
1180          * Calculate receive window.  Don't shrink window,
1181          * but avoid silly window syndrome.
1182          */
1183         if (recwin < (long)(so->so_rcv.sb_hiwat / 4) &&
1184             recwin < (long)tp->t_maxseg)
1185                 recwin = 0;
1186         if (SEQ_GT(tp->rcv_adv, tp->rcv_nxt) &&
1187             recwin < (long)(tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt))
1188                 recwin = (long)(tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
1189         if (recwin > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
1190                 recwin = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
1191
1192         /*
1193          * According to RFC1323 the window field in a SYN (i.e., a <SYN>
1194          * or <SYN,ACK>) segment itself is never scaled.  The <SYN,ACK>
1195          * case is handled in syncache.
1196          */
1197         if (flags & TH_SYN)
1198                 th->th_win = htons((u_short)
1199                                 (min(sbspace(&so->so_rcv), TCP_MAXWIN)));
1200         else
1201                 th->th_win = htons((u_short)(recwin >> tp->rcv_scale));
1202
1203         /*
1204          * Adjust the RXWIN0SENT flag - indicate that we have advertised
1205          * a 0 window.  This may cause the remote transmitter to stall.  This
1206          * flag tells soreceive() to disable delayed acknowledgements when
1207          * draining the buffer.  This can occur if the receiver is attempting
1208          * to read more data than can be buffered prior to transmitting on
1209          * the connection.
1210          */
1211         if (th->th_win == 0) {
1212                 tp->t_sndzerowin++;
1213                 tp->t_flags |= TF_RXWIN0SENT;
1214         } else
1215                 tp->t_flags &= ~TF_RXWIN0SENT;
1216         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_nxt)) {
1217                 th->th_urp = htons((u_short)(tp->snd_up - tp->snd_nxt));
1218                 th->th_flags |= TH_URG;
1219         } else
1220                 /*
1221                  * If no urgent pointer to send, then we pull
1222                  * the urgent pointer to the left edge of the send window
1223                  * so that it doesn't drift into the send window on sequence
1224                  * number wraparound.
1225                  */
1226                 tp->snd_up = tp->snd_una;               /* drag it along */
1227
1228 #ifdef TCP_SIGNATURE
1229         if (to.to_flags & TOF_SIGNATURE) {
1230                 int sigoff = to.to_signature - opt;
1231                 tcp_signature_compute(m, 0, len, optlen,
1232                     (u_char *)(th + 1) + sigoff, IPSEC_DIR_OUTBOUND);
1233         }
1234 #endif
1235
1236         /*
1237          * Put TCP length in extended header, and then
1238          * checksum extended header and data.
1239          */
1240         m->m_pkthdr.len = hdrlen + len; /* in6_cksum() need this */
1241         m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
1242 #ifdef INET6
1243         if (isipv6) {
1244                 /*
1245                  * ip6_plen is not need to be filled now, and will be filled
1246                  * in ip6_output.
1247                  */
1248                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP_IPV6;
1249                 th->th_sum = in6_cksum_pseudo(ip6, sizeof(struct tcphdr) +
1250                     optlen + len, IPPROTO_TCP, 0);
1251         }
1252 #endif
1253 #if defined(INET6) && defined(INET)
1254         else
1255 #endif
1256 #ifdef INET
1257         {
1258                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
1259                 th->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
1260                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP + len + optlen));
1261
1262                 /* IP version must be set here for ipv4/ipv6 checking later */
1263                 KASSERT(ip->ip_v == IPVERSION,
1264                     ("%s: IP version incorrect: %d", __func__, ip->ip_v));
1265         }
1266 #endif
1267
1268         /*
1269          * Enable TSO and specify the size of the segments.
1270          * The TCP pseudo header checksum is always provided.
1271          * XXX: Fixme: This is currently not the case for IPv6.
1272          */
1273         if (tso) {
1274                 KASSERT(len > tp->t_maxopd - optlen,
1275                     ("%s: len <= tso_segsz", __func__));
1276                 m->m_pkthdr.csum_flags |= CSUM_TSO;
1277                 m->m_pkthdr.tso_segsz = tp->t_maxopd - optlen;
1278         }
1279
1280 #ifdef IPSEC
1281         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen - ipsec_optlen == m_length(m, NULL),
1282             ("%s: mbuf chain shorter than expected: %ld + %u + %u - %u != %u",
1283             __func__, len, hdrlen, ipoptlen, ipsec_optlen, m_length(m, NULL)));
1284 #else
1285         KASSERT(len + hdrlen + ipoptlen == m_length(m, NULL),
1286             ("%s: mbuf chain shorter than expected: %ld + %u + %u != %u",
1287             __func__, len, hdrlen, ipoptlen, m_length(m, NULL)));
1288 #endif
1289
1290         /* Run HHOOK_TCP_ESTABLISHED_OUT helper hooks. */
1291         hhook_run_tcp_est_out(tp, th, &to, len, tso);
1292
1293 #ifdef TCPDEBUG
1294         /*
1295          * Trace.
1296          */
1297         if (so->so_options & SO_DEBUG) {
1298                 u_short save = 0;
1299 #ifdef INET6
1300                 if (!isipv6)
1301 #endif
1302                 {
1303                         save = ipov->ih_len;
1304                         ipov->ih_len = htons(m->m_pkthdr.len /* - hdrlen + (th->th_off << 2) */);
1305                 }
1306                 tcp_trace(TA_OUTPUT, tp->t_state, tp, mtod(m, void *), th, 0);
1307 #ifdef INET6
1308                 if (!isipv6)
1309 #endif
1310                 ipov->ih_len = save;
1311         }
1312 #endif /* TCPDEBUG */
1313
1314         /*
1315          * Fill in IP length and desired time to live and
1316          * send to IP level.  There should be a better way
1317          * to handle ttl and tos; we could keep them in
1318          * the template, but need a way to checksum without them.
1319          */
1320         /*
1321          * m->m_pkthdr.len should have been set before cksum calcuration,
1322          * because in6_cksum() need it.
1323          */
1324 #ifdef INET6
1325         if (isipv6) {
1326                 struct route_in6 ro;
1327
1328                 bzero(&ro, sizeof(ro));
1329                 /*
1330                  * we separately set hoplimit for every segment, since the
1331                  * user might want to change the value via setsockopt.
1332                  * Also, desired default hop limit might be changed via
1333                  * Neighbor Discovery.
1334                  */
1335                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1336
1337                 /*
1338                  * Set the packet size here for the benefit of DTrace probes.
1339                  * ip6_output() will set it properly; it's supposed to include
1340                  * the option header lengths as well.
1341                  */
1342                 ip6->ip6_plen = htons(m->m_pkthdr.len - sizeof(*ip6));
1343
1344                 if (V_path_mtu_discovery && tp->t_maxopd > V_tcp_minmss)
1345                         tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_PMTUD;
1346                 else
1347                         tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_PMTUD;
1348
1349                 if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT)
1350                         TCP_PROBE5(connect__request, NULL, tp, ip6, tp, th);
1351
1352                 TCP_PROBE5(send, NULL, tp, ip6, tp, th);
1353
1354                 /* TODO: IPv6 IP6TOS_ECT bit on */
1355                 error = ip6_output(m, tp->t_inpcb->in6p_outputopts, &ro,
1356                     ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ?  IP_ROUTETOIF : 0),
1357                     NULL, NULL, tp->t_inpcb);
1358
1359                 if (error == EMSGSIZE && ro.ro_rt != NULL)
1360                         mtu = ro.ro_rt->rt_mtu;
1361                 RO_RTFREE(&ro);
1362         }
1363 #endif /* INET6 */
1364 #if defined(INET) && defined(INET6)
1365         else
1366 #endif
1367 #ifdef INET
1368     {
1369         struct route ro;
1370
1371         bzero(&ro, sizeof(ro));
1372         ip->ip_len = htons(m->m_pkthdr.len);
1373 #ifdef INET6
1374         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6PROTO)
1375                 ip->ip_ttl = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1376 #endif /* INET6 */
1377         /*
1378          * If we do path MTU discovery, then we set DF on every packet.
1379          * This might not be the best thing to do according to RFC3390
1380          * Section 2. However the tcp hostcache migitates the problem
1381          * so it affects only the first tcp connection with a host.
1382          *
1383          * NB: Don't set DF on small MTU/MSS to have a safe fallback.
1384          */
1385         if (V_path_mtu_discovery && tp->t_maxopd > V_tcp_minmss) {
1386                 ip->ip_off |= htons(IP_DF);
1387                 tp->t_flags2 |= TF2_PLPMTU_PMTUD;
1388         } else {
1389                 tp->t_flags2 &= ~TF2_PLPMTU_PMTUD;
1390         }
1391
1392         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT)
1393                 TCP_PROBE5(connect__request, NULL, tp, ip, tp, th);
1394
1395         TCP_PROBE5(send, NULL, tp, ip, tp, th);
1396
1397         error = ip_output(m, tp->t_inpcb->inp_options, &ro,
1398             ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ? IP_ROUTETOIF : 0), 0,
1399             tp->t_inpcb);
1400
1401         if (error == EMSGSIZE && ro.ro_rt != NULL)
1402                 mtu = ro.ro_rt->rt_mtu;
1403         RO_RTFREE(&ro);
1404     }
1405 #endif /* INET */
1406
1407 out:
1408         /*
1409          * In transmit state, time the transmission and arrange for
1410          * the retransmit.  In persist state, just set snd_max.
1411          */
1412         if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1413             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1414                 tcp_seq startseq = tp->snd_nxt;
1415
1416                 /*
1417                  * Advance snd_nxt over sequence space of this segment.
1418                  */
1419                 if (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) {
1420                         if (flags & TH_SYN)
1421                                 tp->snd_nxt++;
1422                         if (flags & TH_FIN) {
1423                                 tp->snd_nxt++;
1424                                 tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1425                         }
1426                 }
1427                 if (sack_rxmit)
1428                         goto timer;
1429                 tp->snd_nxt += len;
1430                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_max)) {
1431                         tp->snd_max = tp->snd_nxt;
1432                         /*
1433                          * Time this transmission if not a retransmission and
1434                          * not currently timing anything.
1435                          */
1436                         if (tp->t_rtttime == 0) {
1437                                 tp->t_rtttime = ticks;
1438                                 tp->t_rtseq = startseq;
1439                                 TCPSTAT_INC(tcps_segstimed);
1440                         }
1441                 }
1442
1443                 /*
1444                  * Set retransmit timer if not currently set,
1445                  * and not doing a pure ack or a keep-alive probe.
1446                  * Initial value for retransmit timer is smoothed
1447                  * round-trip time + 2 * round-trip time variance.
1448                  * Initialize shift counter which is used for backoff
1449                  * of retransmit time.
1450                  */
1451 timer:
1452                 if (!tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1453                     ((sack_rxmit && tp->snd_nxt != tp->snd_max) ||
1454                      (tp->snd_nxt != tp->snd_una))) {
1455                         if (tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1456                                 tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
1457                                 tp->t_rxtshift = 0;
1458                         }
1459                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
1460                 } else if (len == 0 && so->so_snd.sb_cc &&
1461                     !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1462                     !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1463                         /*
1464                          * Avoid a situation where we do not set persist timer
1465                          * after a zero window condition. For example:
1466                          * 1) A -> B: packet with enough data to fill the window
1467                          * 2) B -> A: ACK for #1 + new data (0 window
1468                          *    advertisement)
1469                          * 3) A -> B: ACK for #2, 0 len packet
1470                          *
1471                          * In this case, A will not activate the persist timer,
1472                          * because it chose to send a packet. Unless tcp_output
1473                          * is called for some other reason (delayed ack timer,
1474                          * another input packet from B, socket syscall), A will
1475                          * not send zero window probes.
1476                          *
1477                          * So, if you send a 0-length packet, but there is data
1478                          * in the socket buffer, and neither the rexmt or
1479                          * persist timer is already set, then activate the
1480                          * persist timer.
1481                          */
1482                         tp->t_rxtshift = 0;
1483                         tcp_setpersist(tp);
1484                 }
1485         } else {
1486                 /*
1487                  * Persist case, update snd_max but since we are in
1488                  * persist mode (no window) we do not update snd_nxt.
1489                  */
1490                 int xlen = len;
1491                 if (flags & TH_SYN)
1492                         ++xlen;
1493                 if (flags & TH_FIN) {
1494                         ++xlen;
1495                         tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1496                 }
1497                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt + xlen, tp->snd_max))
1498                         tp->snd_max = tp->snd_nxt + len;
1499         }
1500
1501         if (error) {
1502
1503                 /*
1504                  * We know that the packet was lost, so back out the
1505                  * sequence number advance, if any.
1506                  *
1507                  * If the error is EPERM the packet got blocked by the
1508                  * local firewall.  Normally we should terminate the
1509                  * connection but the blocking may have been spurious
1510                  * due to a firewall reconfiguration cycle.  So we treat
1511                  * it like a packet loss and let the retransmit timer and
1512                  * timeouts do their work over time.
1513                  * XXX: It is a POLA question whether calling tcp_drop right
1514                  * away would be the really correct behavior instead.
1515                  */
1516                 if (((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1517                     !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) &&
1518                     ((flags & TH_SYN) == 0) &&
1519                     (error != EPERM)) {
1520                         if (sack_rxmit) {
1521                                 p->rxmit -= len;
1522                                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit -= len;
1523                                 KASSERT(tp->sackhint.sack_bytes_rexmit >= 0,
1524                                     ("sackhint bytes rtx >= 0"));
1525                         } else
1526                                 tp->snd_nxt -= len;
1527                 }
1528                 SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);     /* Check gotos. */
1529                 switch (error) {
1530                 case EPERM:
1531                         tp->t_softerror = error;
1532                         return (error);
1533                 case ENOBUFS:
1534                         if (!tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1535                             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
1536                                 tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
1537                         tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1538                         return (0);
1539                 case EMSGSIZE:
1540                         /*
1541                          * For some reason the interface we used initially
1542                          * to send segments changed to another or lowered
1543                          * its MTU.
1544                          * If TSO was active we either got an interface
1545                          * without TSO capabilits or TSO was turned off.
1546                          * If we obtained mtu from ip_output() then update
1547                          * it and try again.
1548                          */
1549                         if (tso)
1550                                 tp->t_flags &= ~TF_TSO;
1551                         if (mtu != 0) {
1552                                 tcp_mss_update(tp, -1, mtu, NULL, NULL);
1553                                 goto again;
1554                         }
1555                         return (error);
1556                 case EHOSTDOWN:
1557                 case EHOSTUNREACH:
1558                 case ENETDOWN:
1559                 case ENETUNREACH:
1560                         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
1561                                 tp->t_softerror = error;
1562                                 return (0);
1563                         }
1564                         /* FALLTHROUGH */
1565                 default:
1566                         return (error);
1567                 }
1568         }
1569         TCPSTAT_INC(tcps_sndtotal);
1570
1571         /*
1572          * Data sent (as far as we can tell).
1573          * If this advertises a larger window than any other segment,
1574          * then remember the size of the advertised window.
1575          * Any pending ACK has now been sent.
1576          */
1577         if (recwin >= 0 && SEQ_GT(tp->rcv_nxt + recwin, tp->rcv_adv))
1578                 tp->rcv_adv = tp->rcv_nxt + recwin;
1579         tp->last_ack_sent = tp->rcv_nxt;
1580         tp->t_flags &= ~(TF_ACKNOW | TF_DELACK);
1581         if (tcp_timer_active(tp, TT_DELACK))
1582                 tcp_timer_activate(tp, TT_DELACK, 0);
1583 #if 0
1584         /*
1585          * This completely breaks TCP if newreno is turned on.  What happens
1586          * is that if delayed-acks are turned on on the receiver, this code
1587          * on the transmitter effectively destroys the TCP window, forcing
1588          * it to four packets (1.5Kx4 = 6K window).
1589          */
1590         if (sendalot && --maxburst)
1591                 goto again;
1592 #endif
1593         if (sendalot)
1594                 goto again;
1595         return (0);
1596 }
1597
1598 void
1599 tcp_setpersist(struct tcpcb *tp)
1600 {
1601         int t = ((tp->t_srtt >> 2) + tp->t_rttvar) >> 1;
1602         int tt;
1603
1604         tp->t_flags &= ~TF_PREVVALID;
1605         if (tcp_timer_active(tp, TT_REXMT))
1606                 panic("tcp_setpersist: retransmit pending");
1607         /*
1608          * Start/restart persistance timer.
1609          */
1610         TCPT_RANGESET(tt, t * tcp_backoff[tp->t_rxtshift],
1611                       tcp_persmin, tcp_persmax);
1612         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, tt);
1613         if (tp->t_rxtshift < TCP_MAXRXTSHIFT)
1614                 tp->t_rxtshift++;
1615 }
1616
1617 /*
1618  * Insert TCP options according to the supplied parameters to the place
1619  * optp in a consistent way.  Can handle unaligned destinations.
1620  *
1621  * The order of the option processing is crucial for optimal packing and
1622  * alignment for the scarce option space.
1623  *
1624  * The optimal order for a SYN/SYN-ACK segment is:
1625  *   MSS (4) + NOP (1) + Window scale (3) + SACK permitted (2) +
1626  *   Timestamp (10) + Signature (18) = 38 bytes out of a maximum of 40.
1627  *
1628  * The SACK options should be last.  SACK blocks consume 8*n+2 bytes.
1629  * So a full size SACK blocks option is 34 bytes (with 4 SACK blocks).
1630  * At minimum we need 10 bytes (to generate 1 SACK block).  If both
1631  * TCP Timestamps (12 bytes) and TCP Signatures (18 bytes) are present,
1632  * we only have 10 bytes for SACK options (40 - (12 + 18)).
1633  */
1634 int
1635 tcp_addoptions(struct tcpopt *to, u_char *optp)
1636 {
1637         u_int mask, optlen = 0;
1638
1639         for (mask = 1; mask < TOF_MAXOPT; mask <<= 1) {
1640                 if ((to->to_flags & mask) != mask)
1641                         continue;
1642                 if (optlen == TCP_MAXOLEN)
1643                         break;
1644                 switch (to->to_flags & mask) {
1645                 case TOF_MSS:
1646                         while (optlen % 4) {
1647                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1648                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1649                         }
1650                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_MAXSEG)
1651                                 continue;
1652                         optlen += TCPOLEN_MAXSEG;
1653                         *optp++ = TCPOPT_MAXSEG;
1654                         *optp++ = TCPOLEN_MAXSEG;
1655                         to->to_mss = htons(to->to_mss);
1656                         bcopy((u_char *)&to->to_mss, optp, sizeof(to->to_mss));
1657                         optp += sizeof(to->to_mss);
1658                         break;
1659                 case TOF_SCALE:
1660                         while (!optlen || optlen % 2 != 1) {
1661                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1662                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1663                         }
1664                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_WINDOW)
1665                                 continue;
1666                         optlen += TCPOLEN_WINDOW;
1667                         *optp++ = TCPOPT_WINDOW;
1668                         *optp++ = TCPOLEN_WINDOW;
1669                         *optp++ = to->to_wscale;
1670                         break;
1671                 case TOF_SACKPERM:
1672                         while (optlen % 2) {
1673                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1674                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1675                         }
1676                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACK_PERMITTED)
1677                                 continue;
1678                         optlen += TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1679                         *optp++ = TCPOPT_SACK_PERMITTED;
1680                         *optp++ = TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1681                         break;
1682                 case TOF_TS:
1683                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1684                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1685                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1686                         }
1687                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_TIMESTAMP)
1688                                 continue;
1689                         optlen += TCPOLEN_TIMESTAMP;
1690                         *optp++ = TCPOPT_TIMESTAMP;
1691                         *optp++ = TCPOLEN_TIMESTAMP;
1692                         to->to_tsval = htonl(to->to_tsval);
1693                         to->to_tsecr = htonl(to->to_tsecr);
1694                         bcopy((u_char *)&to->to_tsval, optp, sizeof(to->to_tsval));
1695                         optp += sizeof(to->to_tsval);
1696                         bcopy((u_char *)&to->to_tsecr, optp, sizeof(to->to_tsecr));
1697                         optp += sizeof(to->to_tsecr);
1698                         break;
1699 #ifdef TCP_SIGNATURE
1700                 case TOF_SIGNATURE:
1701                         {
1702                         int siglen = TCPOLEN_SIGNATURE - 2;
1703
1704                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1705                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1706                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1707                         }
1708                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SIGNATURE)
1709                                 continue;
1710                         optlen += TCPOLEN_SIGNATURE;
1711                         *optp++ = TCPOPT_SIGNATURE;
1712                         *optp++ = TCPOLEN_SIGNATURE;
1713                         to->to_signature = optp;
1714                         while (siglen--)
1715                                  *optp++ = 0;
1716                         break;
1717                         }
1718 #endif
1719                 case TOF_SACK:
1720                         {
1721                         int sackblks = 0;
1722                         struct sackblk *sack = (struct sackblk *)to->to_sacks;
1723                         tcp_seq sack_seq;
1724
1725                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1726                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1727                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1728                         }
1729                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACKHDR + TCPOLEN_SACK)
1730                                 continue;
1731                         optlen += TCPOLEN_SACKHDR;
1732                         *optp++ = TCPOPT_SACK;
1733                         sackblks = min(to->to_nsacks,
1734                                         (TCP_MAXOLEN - optlen) / TCPOLEN_SACK);
1735                         *optp++ = TCPOLEN_SACKHDR + sackblks * TCPOLEN_SACK;
1736                         while (sackblks--) {
1737                                 sack_seq = htonl(sack->start);
1738                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1739                                 optp += sizeof(sack_seq);
1740                                 sack_seq = htonl(sack->end);
1741                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1742                                 optp += sizeof(sack_seq);
1743                                 optlen += TCPOLEN_SACK;
1744                                 sack++;
1745                         }
1746                         TCPSTAT_INC(tcps_sack_send_blocks);
1747                         break;
1748                         }
1749 #ifdef TCP_RFC7413
1750                 case TOF_FASTOPEN:
1751                         {
1752                         int total_len;
1753
1754                         /* XXX is there any point to aligning this option? */
1755                         total_len = TCPOLEN_FAST_OPEN_EMPTY + to->to_tfo_len;
1756                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < total_len)
1757                                 continue;
1758                         *optp++ = TCPOPT_FAST_OPEN;
1759                         *optp++ = total_len;
1760                         if (to->to_tfo_len > 0) {
1761                                 bcopy(to->to_tfo_cookie, optp, to->to_tfo_len);
1762                                 optp += to->to_tfo_len;
1763                         }
1764                         optlen += total_len;
1765                         break;
1766                         }
1767 #endif
1768                 default:
1769                         panic("%s: unknown TCP option type", __func__);
1770                         break;
1771                 }
1772         }
1773
1774         /* Terminate and pad TCP options to a 4 byte boundary. */
1775         if (optlen % 4) {
1776                 optlen += TCPOLEN_EOL;
1777                 *optp++ = TCPOPT_EOL;
1778         }
1779         /*
1780          * According to RFC 793 (STD0007):
1781          *   "The content of the header beyond the End-of-Option option
1782          *    must be header padding (i.e., zero)."
1783          *   and later: "The padding is composed of zeros."
1784          */
1785         while (optlen % 4) {
1786                 optlen += TCPOLEN_PAD;
1787                 *optp++ = TCPOPT_PAD;
1788         }
1789
1790         KASSERT(optlen <= TCP_MAXOLEN, ("%s: TCP options too long", __func__));
1791         return (optlen);
1792 }