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_tcpdebug.h"
  39
  40 #include <sys/param.h>
  41 #include <sys/systm.h>
  42 #include <sys/domain.h>
  43 #include <sys/kernel.h>
  44 #include <sys/lock.h>
  45 #include <sys/mbuf.h>
  46 #include <sys/mutex.h>
  47 #include <sys/protosw.h>
  48 #include <sys/socket.h>
  49 #include <sys/socketvar.h>
  50 #include <sys/sysctl.h>
  51
  52 #include <net/if.h>
  53 #include <net/route.h>
  54 #include <net/vnet.h>
  55
  56 #include <netinet/in.h>
  57 #include <netinet/in_systm.h>
  58 #include <netinet/ip.h>
  59 #include <netinet/in_pcb.h>
  60 #include <netinet/ip_var.h>
  61 #include <netinet/ip_options.h>
  62 #ifdef INET6
  63 #include <netinet6/in6_pcb.h>
  64 #include <netinet/ip6.h>
  65 #include <netinet6/ip6_var.h>
  66 #endif
  67 #include <netinet/tcp.h>
  68 #define TCPOUTFLAGS
  69 #include <netinet/tcp_fsm.h>
  70 #include <netinet/tcp_seq.h>
  71 #include <netinet/tcp_timer.h>
  72 #include <netinet/tcp_var.h>
  73 #include <netinet/tcpip.h>
  74 #ifdef TCPDEBUG
  75 #include <netinet/tcp_debug.h>
  76 #endif
  77
  78 #ifdef IPSEC
  79 #include <netipsec/ipsec.h>
  80 #endif /*IPSEC*/
  81
  82 #include <machine/in_cksum.h>
  83
  84 #include <security/mac/mac_framework.h>
  85
  86 #ifdef notyet
  87 extern struct mbuf *m_copypack();
  88 #endif
  89
  90 VNET_DEFINE(int, path_mtu_discovery);
  91 VNET_DEFINE(int, ss_fltsz);
  92 VNET_DEFINE(int, ss_fltsz_local);
  93 VNET_DEFINE(int, tcp_do_newreno);
  94 VNET_DEFINE(int, tcp_do_tso);
  95 VNET_DEFINE(int, tcp_do_autosndbuf);
  96 VNET_DEFINE(int, tcp_autosndbuf_inc);
  97 VNET_DEFINE(int, tcp_autosndbuf_max);
  98
  99 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, path_mtu_discovery, CTLFLAG_RW,
 100         &VNET_NAME(path_mtu_discovery), 1,
 101         "Enable Path MTU Discovery");
 102
 103 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, slowstart_flightsize, CTLFLAG_RW,
 104         &VNET_NAME(ss_fltsz), 1,
 105         "Slow start flight size");
 106
 107 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, local_slowstart_flightsize,
 108         CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ss_fltsz_local), 1,
 109         "Slow start flight size for local networks");
 110
 111 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, newreno, CTLFLAG_RW,
 112         &VNET_NAME(tcp_do_newreno), 0,
 113         "Enable NewReno Algorithms");
 114
 115 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tso, CTLFLAG_RW,
 116         &VNET_NAME(tcp_do_tso), 0,
 117         "Enable TCP Segmentation Offload");
 118
 119 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_auto, CTLFLAG_RW,
 120         &VNET_NAME(tcp_do_autosndbuf), 0,
 121         "Enable automatic send buffer sizing");
 122
 123 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_inc, CTLFLAG_RW,
 124         &VNET_NAME(tcp_autosndbuf_inc), 0,
 125         "Incrementor step size of automatic send buffer");
 126
 127 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_max, CTLFLAG_RW,
 128         &VNET_NAME(tcp_autosndbuf_max), 0,
 129         "Max size of automatic send buffer");
 130
 131
 132 /*
 133  * Tcp output routine: figure out what should be sent and send it.
 134  */
 135 int
 136 tcp_output(struct tcpcb *tp)
 137 {
 138         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
 139         long len, recwin, sendwin;
 140         int off, flags, error;
 141         struct mbuf *m;
 142         struct ip *ip = NULL;
 143         struct ipovly *ipov = NULL;
 144         struct tcphdr *th;
 145         u_char opt[TCP_MAXOLEN];
 146         unsigned ipoptlen, optlen, hdrlen;
 147 #ifdef IPSEC
 148         unsigned ipsec_optlen = 0;
 149 #endif
 150         int idle, sendalot;
 151         int sack_rxmit, sack_bytes_rxmt;
 152         struct sackhole *p;
 153         int tso = 0;
 154         struct tcpopt to;
 155 #if 0
 156         int maxburst = TCP_MAXBURST;
 157 #endif
 158 #ifdef INET6
 159         struct ip6_hdr *ip6 = NULL;
 160         int isipv6;
 161
 162         isipv6 = (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 163 #endif
 164
 165         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 166
 167         /*
 168          * Determine length of data that should be transmitted,
 169          * and flags that will be used.
 170          * If there is some data or critical controls (SYN, RST)
 171          * to send, then transmit; otherwise, investigate further.
 172          */
 173         idle = (tp->t_flags & TF_LASTIDLE) || (tp->snd_max == tp->snd_una);
 174         if (idle && ticks - tp->t_rcvtime >= tp->t_rxtcur) {
 175                 /*
 176                  * We have been idle for "a while" and no acks are
 177                  * expected to clock out any data we send --
 178                  * slow start to get ack "clock" running again.
 179                  *
 180                  * Set the slow-start flight size depending on whether
 181                  * this is a local network or not.
 182                  */
 183                 int ss = V_ss_fltsz;
 184 #ifdef INET6
 185                 if (isipv6) {
 186                         if (in6_localaddr(&tp->t_inpcb->in6p_faddr))
 187                                 ss = V_ss_fltsz_local;
 188                 } else
 189 #endif /* INET6 */
 190                 if (in_localaddr(tp->t_inpcb->inp_faddr))
 191                         ss = V_ss_fltsz_local;
 192                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg * ss;
 193         }
 194         tp->t_flags &= ~TF_LASTIDLE;
 195         if (idle) {
 196                 if (tp->t_flags & TF_MORETOCOME) {
 197                         tp->t_flags |= TF_LASTIDLE;
 198                         idle = 0;
 199                 }
 200         }
 201 again:
 202         /*
 203          * If we've recently taken a timeout, snd_max will be greater than
 204          * snd_nxt.  There may be SACK information that allows us to avoid
 205          * resending already delivered data.  Adjust snd_nxt accordingly.
 206          */
 207         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 208             SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))
 209                 tcp_sack_adjust(tp);
 210         sendalot = 0;
 211         off = tp->snd_nxt - tp->snd_una;
 212         sendwin = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd);
 213         sendwin = min(sendwin, tp->snd_bwnd);
 214
 215         flags = tcp_outflags[tp->t_state];
 216         /*
 217          * Send any SACK-generated retransmissions.  If we're explicitly trying
 218          * to send out new data (when sendalot is 1), bypass this function.
 219          * If we retransmit in fast recovery mode, decrement snd_cwnd, since
 220          * we're replacing a (future) new transmission with a retransmission
 221          * now, and we previously incremented snd_cwnd in tcp_input().
 222          */
 223         /*
 224          * Still in sack recovery , reset rxmit flag to zero.
 225          */
 226         sack_rxmit = 0;
 227         sack_bytes_rxmt = 0;
 228         len = 0;
 229         p = NULL;
 230         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) && IN_FASTRECOVERY(tp) &&
 231             (p = tcp_sack_output(tp, &sack_bytes_rxmt))) {
 232                 long cwin;
 233
 234                 cwin = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd) - sack_bytes_rxmt;
 235                 if (cwin < 0)
 236                         cwin = 0;
 237                 /* Do not retransmit SACK segments beyond snd_recover */
 238                 if (SEQ_GT(p->end, tp->snd_recover)) {
 239                         /*
 240                          * (At least) part of sack hole extends beyond
 241                          * snd_recover. Check to see if we can rexmit data
 242                          * for this hole.
 243                          */
 244                         if (SEQ_GEQ(p->rxmit, tp->snd_recover)) {
 245                                 /*
 246                                  * Can't rexmit any more data for this hole.
 247                                  * That data will be rexmitted in the next
 248                                  * sack recovery episode, when snd_recover
 249                                  * moves past p->rxmit.
 250                                  */
 251                                 p = NULL;
 252                                 goto after_sack_rexmit;
 253                         } else
 254                                 /* Can rexmit part of the current hole */
 255                                 len = ((long)ulmin(cwin,
 256                                                    tp->snd_recover - p->rxmit));
 257                 } else
 258                         len = ((long)ulmin(cwin, p->end - p->rxmit));
 259                 off = p->rxmit - tp->snd_una;
 260                 KASSERT(off >= 0,("%s: sack block to the left of una : %d",
 261                     __func__, off));
 262                 if (len > 0) {
 263                         sack_rxmit = 1;
 264                         sendalot = 1;
 265                         TCPSTAT_INC(tcps_sack_rexmits);
 266                         TCPSTAT_ADD(tcps_sack_rexmit_bytes,
 267                             min(len, tp->t_maxseg));
 268                 }
 269         }
 270 after_sack_rexmit:
 271         /*
 272          * Get standard flags, and add SYN or FIN if requested by 'hidden'
 273          * state flags.
 274          */
 275         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 276                 flags |= TH_FIN;
 277         if (tp->t_flags & TF_NEEDSYN)
 278                 flags |= TH_SYN;
 279
 280         SOCKBUF_LOCK(&so->so_snd);
 281         /*
 282          * If in persist timeout with window of 0, send 1 byte.
 283          * Otherwise, if window is small but nonzero
 284          * and timer expired, we will send what we can
 285          * and go to transmit state.
 286          */
 287         if (tp->t_flags & TF_FORCEDATA) {
 288                 if (sendwin == 0) {
 289                         /*
 290                          * If we still have some data to send, then
 291                          * clear the FIN bit.  Usually this would
 292                          * happen below when it realizes that we
 293                          * aren't sending all the data.  However,
 294                          * if we have exactly 1 byte of unsent data,
 295                          * then it won't clear the FIN bit below,
 296                          * and if we are in persist state, we wind
 297                          * up sending the packet without recording
 298                          * that we sent the FIN bit.
 299                          *
 300                          * We can't just blindly clear the FIN bit,
 301                          * because if we don't have any more data
 302                          * to send then the probe will be the FIN
 303                          * itself.
 304                          */
 305                         if (off < so->so_snd.sb_cc)
 306                                 flags &= ~TH_FIN;
 307                         sendwin = 1;
 308                 } else {
 309                         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
 310                         tp->t_rxtshift = 0;
 311                 }
 312         }
 313
 314         /*
 315          * If snd_nxt == snd_max and we have transmitted a FIN, the
 316          * offset will be > 0 even if so_snd.sb_cc is 0, resulting in
 317          * a negative length.  This can also occur when TCP opens up
 318          * its congestion window while receiving additional duplicate
 319          * acks after fast-retransmit because TCP will reset snd_nxt
 320          * to snd_max after the fast-retransmit.
 321          *
 322          * In the normal retransmit-FIN-only case, however, snd_nxt will
 323          * be set to snd_una, the offset will be 0, and the length may
 324          * wind up 0.
 325          *
 326          * If sack_rxmit is true we are retransmitting from the scoreboard
 327          * in which case len is already set.
 328          */
 329         if (sack_rxmit == 0) {
 330                 if (sack_bytes_rxmt == 0)
 331                         len = ((long)ulmin(so->so_snd.sb_cc, sendwin) - off);
 332                 else {
 333                         long cwin;
 334
 335                         /*
 336                          * We are inside of a SACK recovery episode and are
 337                          * sending new data, having retransmitted all the
 338                          * data possible in the scoreboard.
 339                          */
 340                         len = ((long)ulmin(so->so_snd.sb_cc, tp->snd_wnd)
 341                                - off);
 342                         /*
 343                          * Don't remove this (len > 0) check !
 344                          * We explicitly check for len > 0 here (although it
 345                          * isn't really necessary), to work around a gcc
 346                          * optimization issue - to force gcc to compute
 347                          * len above. Without this check, the computation
 348                          * of len is bungled by the optimizer.
 349                          */
 350                         if (len > 0) {
 351                                 cwin = tp->snd_cwnd -
 352                                         (tp->snd_nxt - tp->sack_newdata) -
 353                                         sack_bytes_rxmt;
 354                                 if (cwin < 0)
 355                                         cwin = 0;
 356                                 len = lmin(len, cwin);
 357                         }
 358                 }
 359         }
 360
 361         /*
 362          * Lop off SYN bit if it has already been sent.  However, if this
 363          * is SYN-SENT state and if segment contains data and if we don't
 364          * know that foreign host supports TAO, suppress sending segment.
 365          */
 366         if ((flags & TH_SYN) && SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_una)) {
 367                 if (tp->t_state != TCPS_SYN_RECEIVED)
 368                         flags &= ~TH_SYN;
 369                 off--, len++;
 370         }
 371
 372         /*
 373          * Be careful not to send data and/or FIN on SYN segments.
 374          * This measure is needed to prevent interoperability problems
 375          * with not fully conformant TCP implementations.
 376          */
 377         if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NOOPT)) {
 378                 len = 0;
 379                 flags &= ~TH_FIN;
 380         }
 381
 382         if (len < 0) {
 383                 /*
 384                  * If FIN has been sent but not acked,
 385                  * but we haven't been called to retransmit,
 386                  * len will be < 0.  Otherwise, window shrank
 387                  * after we sent into it.  If window shrank to 0,
 388                  * cancel pending retransmit, pull snd_nxt back
 389                  * to (closed) window, and set the persist timer
 390                  * if it isn't already going.  If the window didn't
 391                  * close completely, just wait for an ACK.
 392                  */
 393                 len = 0;
 394                 if (sendwin == 0) {
 395                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, 0);
 396                         tp->t_rxtshift = 0;
 397                         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
 398                         if (!tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
 399                                 tcp_setpersist(tp);
 400                 }
 401         }
 402
 403         /* len will be >= 0 after this point. */
 404         KASSERT(len >= 0, ("[%s:%d]: len < 0", __func__, __LINE__));
 405
 406         /*
 407          * Automatic sizing of send socket buffer.  Often the send buffer
 408          * size is not optimally adjusted to the actual network conditions
 409          * at hand (delay bandwidth product).  Setting the buffer size too
 410          * small limits throughput on links with high bandwidth and high
 411          * delay (eg. trans-continental/oceanic links).  Setting the
 412          * buffer size too big consumes too much real kernel memory,
 413          * especially with many connections on busy servers.
 414          *
 415          * The criteria to step up the send buffer one notch are:
 416          *  1. receive window of remote host is larger than send buffer
 417          *     (with a fudge factor of 5/4th);
 418          *  2. send buffer is filled to 7/8th with data (so we actually
 419          *     have data to make use of it);
 420          *  3. send buffer fill has not hit maximal automatic size;
 421          *  4. our send window (slow start and cogestion controlled) is
 422          *     larger than sent but unacknowledged data in send buffer.
 423          *
 424          * The remote host receive window scaling factor may limit the
 425          * growing of the send buffer before it reaches its allowed
 426          * maximum.
 427          *
 428          * It scales directly with slow start or congestion window
 429          * and does at most one step per received ACK.  This fast
 430          * scaling has the drawback of growing the send buffer beyond
 431          * what is strictly necessary to make full use of a given
 432          * delay*bandwith product.  However testing has shown this not
 433          * to be much of an problem.  At worst we are trading wasting
 434          * of available bandwith (the non-use of it) for wasting some
 435          * socket buffer memory.
 436          *
 437          * TODO: Shrink send buffer during idle periods together
 438          * with congestion window.  Requires another timer.  Has to
 439          * wait for upcoming tcp timer rewrite.
 440          */
 441         if (V_tcp_do_autosndbuf && so->so_snd.sb_flags & SB_AUTOSIZE) {
 442                 if ((tp->snd_wnd / 4 * 5) >= so->so_snd.sb_hiwat &&
 443                     so->so_snd.sb_cc >= (so->so_snd.sb_hiwat / 8 * 7) &&
 444                     so->so_snd.sb_cc < V_tcp_autosndbuf_max &&
 445                     sendwin >= (so->so_snd.sb_cc - (tp->snd_nxt - tp->snd_una))) {
 446                         if (!sbreserve_locked(&so->so_snd,
 447                             min(so->so_snd.sb_hiwat + V_tcp_autosndbuf_inc,
 448                              V_tcp_autosndbuf_max), so, curthread))
 449                                 so->so_snd.sb_flags &= ~SB_AUTOSIZE;
 450                 }
 451         }
 452
 453         /*
 454          * Truncate to the maximum segment length or enable TCP Segmentation
 455          * Offloading (if supported by hardware) and ensure that FIN is removed
 456          * if the length no longer contains the last data byte.
 457          *
 458          * TSO may only be used if we are in a pure bulk sending state.  The
 459          * presence of TCP-MD5, SACK retransmits, SACK advertizements and
 460          * IP options prevent using TSO.  With TSO the TCP header is the same
 461          * (except for the sequence number) for all generated packets.  This
 462          * makes it impossible to transmit any options which vary per generated
 463          * segment or packet.
 464          *
 465          * The length of TSO bursts is limited to TCP_MAXWIN.  That limit and
 466          * removal of FIN (if not already catched here) are handled later after
 467          * the exact length of the TCP options are known.
 468          */
 469 #ifdef IPSEC
 470         /*
 471          * Pre-calculate here as we save another lookup into the darknesses
 472          * of IPsec that way and can actually decide if TSO is ok.
 473          */
 474         ipsec_optlen = ipsec_hdrsiz_tcp(tp);
 475 #endif
 476         if (len > tp->t_maxseg) {
 477                 if ((tp->t_flags & TF_TSO) && V_tcp_do_tso &&
 478                     ((tp->t_flags & TF_SIGNATURE) == 0) &&
 479                     tp->rcv_numsacks == 0 && sack_rxmit == 0 &&
 480                     tp->t_inpcb->inp_options == NULL &&
 481                     tp->t_inpcb->in6p_options == NULL
 482 #ifdef IPSEC
 483                     && ipsec_optlen == 0
 484 #endif
 485                     ) {
 486                         tso = 1;
 487                 } else {
 488                         len = tp->t_maxseg;
 489                         sendalot = 1;
 490                         tso = 0;
 491                 }
 492         }
 493         if (sack_rxmit) {
 494                 if (SEQ_LT(p->rxmit + len, tp->snd_una + so->so_snd.sb_cc))
 495                         flags &= ~TH_FIN;
 496         } else {
 497                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt + len, tp->snd_una + so->so_snd.sb_cc))
 498                         flags &= ~TH_FIN;
 499         }
 500
 501         recwin = sbspace(&so->so_rcv);
 502
 503         /*
 504          * Sender silly window avoidance.   We transmit under the following
 505          * conditions when len is non-zero:
 506          *
 507          *      - We have a full segment (or more with TSO)
 508          *      - This is the last buffer in a write()/send() and we are
 509          *        either idle or running NODELAY
 510          *      - we've timed out (e.g. persist timer)
 511          *      - we have more then 1/2 the maximum send window's worth of
 512          *        data (receiver may be limited the window size)
 513          *      - we need to retransmit
 514          */
 515         if (len) {
 516                 if (len >= tp->t_maxseg)
 517                         goto send;
 518                 /*
 519                  * NOTE! on localhost connections an 'ack' from the remote
 520                  * end may occur synchronously with the output and cause
 521                  * us to flush a buffer queued with moretocome.  XXX
 522                  *
 523                  * note: the len + off check is almost certainly unnecessary.
 524                  */
 525                 if (!(tp->t_flags & TF_MORETOCOME) &&   /* normal case */
 526                     (idle || (tp->t_flags & TF_NODELAY)) &&
 527                     len + off >= so->so_snd.sb_cc &&
 528                     (tp->t_flags & TF_NOPUSH) == 0) {
 529                         goto send;
 530                 }
 531                 if (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)         /* typ. timeout case */
 532                         goto send;
 533                 if (len >= tp->max_sndwnd / 2 && tp->max_sndwnd > 0)
 534                         goto send;
 535                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))   /* retransmit case */
 536                         goto send;
 537                 if (sack_rxmit)
 538                         goto send;
 539         }
 540
 541         /*
 542          * Compare available window to amount of window
 543          * known to peer (as advertised window less
 544          * next expected input).  If the difference is at least two
 545          * max size segments, or at least 50% of the maximum possible
 546          * window, then want to send a window update to peer.
 547          * Skip this if the connection is in T/TCP half-open state.
 548          * Don't send pure window updates when the peer has closed
 549          * the connection and won't ever send more data.
 550          */
 551         if (recwin > 0 && !(tp->t_flags & TF_NEEDSYN) &&
 552             !TCPS_HAVERCVDFIN(tp->t_state)) {
 553                 /*
 554                  * "adv" is the amount we can increase the window,
 555                  * taking into account that we are limited by
 556                  * TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale.
 557                  */
 558                 long adv = min(recwin, (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale) -
 559                         (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
 560
 561                 if (adv >= (long) (2 * tp->t_maxseg))
 562                         goto send;
 563                 if (2 * adv >= (long) so->so_rcv.sb_hiwat)
 564                         goto send;
 565         }
 566
 567         /*
 568          * Send if we owe the peer an ACK, RST, SYN, or urgent data.  ACKNOW
 569          * is also a catch-all for the retransmit timer timeout case.
 570          */
 571         if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 572                 goto send;
 573         if ((flags & TH_RST) ||
 574             ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NEEDSYN) == 0))
 575                 goto send;
 576         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
 577                 goto send;
 578         /*
 579          * If our state indicates that FIN should be sent
 580          * and we have not yet done so, then we need to send.
 581          */
 582         if (flags & TH_FIN &&
 583             ((tp->t_flags & TF_SENTFIN) == 0 || tp->snd_nxt == tp->snd_una))
 584                 goto send;
 585         /*
 586          * In SACK, it is possible for tcp_output to fail to send a segment
 587          * after the retransmission timer has been turned off.  Make sure
 588          * that the retransmission timer is set.
 589          */
 590         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 591             SEQ_GT(tp->snd_max, tp->snd_una) &&
 592             !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 593             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 594                 tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
 595                 goto just_return;
 596         }
 597         /*
 598          * TCP window updates are not reliable, rather a polling protocol
 599          * using ``persist'' packets is used to insure receipt of window
 600          * updates.  The three ``states'' for the output side are:
 601          *      idle                    not doing retransmits or persists
 602          *      persisting              to move a small or zero window
 603          *      (re)transmitting        and thereby not persisting
 604          *
 605          * tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)
 606          *      is true when we are in persist state.
 607          * (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)
 608          *      is set when we are called to send a persist packet.
 609          * tcp_timer_active(tp, TT_REXMT)
 610          *      is set when we are retransmitting
 611          * The output side is idle when both timers are zero.
 612          *
 613          * If send window is too small, there is data to transmit, and no
 614          * retransmit or persist is pending, then go to persist state.
 615          * If nothing happens soon, send when timer expires:
 616          * if window is nonzero, transmit what we can,
 617          * otherwise force out a byte.
 618          */
 619         if (so->so_snd.sb_cc && !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 620             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 621                 tp->t_rxtshift = 0;
 622                 tcp_setpersist(tp);
 623         }
 624
 625         /*
 626          * No reason to send a segment, just return.
 627          */
 628 just_return:
 629         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 630         return (0);
 631
 632 send:
 633         SOCKBUF_LOCK_ASSERT(&so->so_snd);
 634         /*
 635          * Before ESTABLISHED, force sending of initial options
 636          * unless TCP set not to do any options.
 637          * NOTE: we assume that the IP/TCP header plus TCP options
 638          * always fit in a single mbuf, leaving room for a maximum
 639          * link header, i.e.
 640          *      max_linkhdr + sizeof (struct tcpiphdr) + optlen <= MCLBYTES
 641          */
 642         optlen = 0;
 643 #ifdef INET6
 644         if (isipv6)
 645                 hdrlen = sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct tcphdr);
 646         else
 647 #endif
 648         hdrlen = sizeof (struct tcpiphdr);
 649
 650         /*
 651          * Compute options for segment.
 652          * We only have to care about SYN and established connection
 653          * segments.  Options for SYN-ACK segments are handled in TCP
 654          * syncache.
 655          */
 656         if ((tp->t_flags & TF_NOOPT) == 0) {
 657                 to.to_flags = 0;
 658                 /* Maximum segment size. */
 659                 if (flags & TH_SYN) {
 660                         tp->snd_nxt = tp->iss;
 661                         to.to_mss = tcp_mssopt(&tp->t_inpcb->inp_inc);
 662                         to.to_flags |= TOF_MSS;
 663                 }
 664                 /* Window scaling. */
 665                 if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_SCALE)) {
 666                         to.to_wscale = tp->request_r_scale;
 667                         to.to_flags |= TOF_SCALE;
 668                 }
 669                 /* Timestamps. */
 670                 if ((tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) ||
 671                     ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_TSTMP))) {
 672                         to.to_tsval = ticks + tp->ts_offset;
 673                         to.to_tsecr = tp->ts_recent;
 674                         to.to_flags |= TOF_TS;
 675                         /* Set receive buffer autosizing timestamp. */
 676                         if (tp->rfbuf_ts == 0 &&
 677                             (so->so_rcv.sb_flags & SB_AUTOSIZE))
 678                                 tp->rfbuf_ts = ticks;
 679                 }
 680                 /* Selective ACK's. */
 681                 if (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) {
 682                         if (flags & TH_SYN)
 683                                 to.to_flags |= TOF_SACKPERM;
 684                         else if (TCPS_HAVEESTABLISHED(tp->t_state) &&
 685                             (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 686                             tp->rcv_numsacks > 0) {
 687                                 to.to_flags |= TOF_SACK;
 688                                 to.to_nsacks = tp->rcv_numsacks;
 689                                 to.to_sacks = (u_char *)tp->sackblks;
 690                         }
 691                 }
 692 #ifdef TCP_SIGNATURE
 693                 /* TCP-MD5 (RFC2385). */
 694                 if (tp->t_flags & TF_SIGNATURE)
 695                         to.to_flags |= TOF_SIGNATURE;
 696 #endif /* TCP_SIGNATURE */
 697
 698                 /* Processing the options. */
 699                 hdrlen += optlen = tcp_addoptions(&to, opt);
 700         }
 701
 702 #ifdef INET6
 703         if (isipv6)
 704                 ipoptlen = ip6_optlen(tp->t_inpcb);
 705         else
 706 #endif
 707         if (tp->t_inpcb->inp_options)
 708                 ipoptlen = tp->t_inpcb->inp_options->m_len -
 709                                 offsetof(struct ipoption, ipopt_list);
 710         else
 711                 ipoptlen = 0;
 712 #ifdef IPSEC
 713         ipoptlen += ipsec_optlen;
 714 #endif
 715
 716         /*
 717          * Adjust data length if insertion of options will
 718          * bump the packet length beyond the t_maxopd length.
 719          * Clear the FIN bit because we cut off the tail of
 720          * the segment.
 721          *
 722          * When doing TSO limit a burst to TCP_MAXWIN minus the
 723          * IP, TCP and Options length to keep ip->ip_len from
 724          * overflowing.  Prevent the last segment from being
 725          * fractional thus making them all equal sized and set
 726          * the flag to continue sending.  TSO is disabled when
 727          * IP options or IPSEC are present.
 728          */
 729         if (len + optlen + ipoptlen > tp->t_maxopd) {
 730                 flags &= ~TH_FIN;
 731                 if (tso) {
 732                         if (len > TCP_MAXWIN - hdrlen - optlen) {
 733                                 len = TCP_MAXWIN - hdrlen - optlen;
 734                                 len = len - (len % (tp->t_maxopd - optlen));
 735                                 sendalot = 1;
 736                         } else if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 737                                 sendalot = 1;
 738                 } else {
 739                         len = tp->t_maxopd - optlen - ipoptlen;
 740                         sendalot = 1;
 741                 }
 742         }
 743
 744 /*#ifdef DIAGNOSTIC*/
 745 #ifdef INET6
 746         if (max_linkhdr + hdrlen > MCLBYTES)
 747 #else
 748         if (max_linkhdr + hdrlen > MHLEN)
 749 #endif
 750                 panic("tcphdr too big");
 751 /*#endif*/
 752
 753         /*
 754          * This KASSERT is here to catch edge cases at a well defined place.
 755          * Before, those had triggered (random) panic conditions further down.
 756          */
 757         KASSERT(len >= 0, ("[%s:%d]: len < 0", __func__, __LINE__));
 758
 759         /*
 760          * Grab a header mbuf, attaching a copy of data to
 761          * be transmitted, and initialize the header from
 762          * the template for sends on this connection.
 763          */
 764         if (len) {
 765                 struct mbuf *mb;
 766                 u_int moff;
 767
 768                 if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)
 769                         TCPSTAT_INC(tcps_sndprobe);
 770                 else if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max) || sack_rxmit) {
 771                         TCPSTAT_INC(tcps_sndrexmitpack);
 772                         TCPSTAT_ADD(tcps_sndrexmitbyte, len);
 773                 } else {
 774                         TCPSTAT_INC(tcps_sndpack);
 775                         TCPSTAT_ADD(tcps_sndbyte, len);
 776                 }
 777 #ifdef notyet
 778                 if ((m = m_copypack(so->so_snd.sb_mb, off,
 779                     (int)len, max_linkhdr + hdrlen)) == 0) {
 780                         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 781                         error = ENOBUFS;
 782                         goto out;
 783                 }
 784                 /*
 785                  * m_copypack left space for our hdr; use it.
 786                  */
 787                 m->m_len += hdrlen;
 788                 m->m_data -= hdrlen;
 789 #else
 790                 MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
 791                 if (m == NULL) {
 792                         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 793                         error = ENOBUFS;
 794                         goto out;
 795                 }
 796 #ifdef INET6
 797                 if (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr) {
 798                         MCLGET(m, M_DONTWAIT);
 799                         if ((m->m_flags & M_EXT) == 0) {
 800                                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 801                                 m_freem(m);
 802                                 error = ENOBUFS;
 803                                 goto out;
 804                         }
 805                 }
 806 #endif
 807                 m->m_data += max_linkhdr;
 808                 m->m_len = hdrlen;
 809
 810                 /*
 811                  * Start the m_copy functions from the closest mbuf
 812                  * to the offset in the socket buffer chain.
 813                  */
 814                 mb = sbsndptr(&so->so_snd, off, len, &moff);
 815
 816                 if (len <= MHLEN - hdrlen - max_linkhdr) {
 817                         m_copydata(mb, moff, (int)len,
 818                             mtod(m, caddr_t) + hdrlen);
 819                         m->m_len += len;
 820                 } else {
 821                         m->m_next = m_copy(mb, moff, (int)len);
 822                         if (m->m_next == NULL) {
 823                                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 824                                 (void) m_free(m);
 825                                 error = ENOBUFS;
 826                                 goto out;
 827                         }
 828                 }
 829 #endif
 830                 /*
 831                  * If we're sending everything we've got, set PUSH.
 832                  * (This will keep happy those implementations which only
 833                  * give data to the user when a buffer fills or
 834                  * a PUSH comes in.)
 835                  */
 836                 if (off + len == so->so_snd.sb_cc)
 837                         flags |= TH_PUSH;
 838                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 839         } else {
 840                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 841                 if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 842                         TCPSTAT_INC(tcps_sndacks);
 843                 else if (flags & (TH_SYN|TH_FIN|TH_RST))
 844                         TCPSTAT_INC(tcps_sndctrl);
 845                 else if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
 846                         TCPSTAT_INC(tcps_sndurg);
 847                 else
 848                         TCPSTAT_INC(tcps_sndwinup);
 849
 850                 MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
 851                 if (m == NULL) {
 852                         error = ENOBUFS;
 853                         goto out;
 854                 }
 855 #ifdef INET6
 856                 if (isipv6 && (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr) &&
 857                     MHLEN >= hdrlen) {
 858                         MH_ALIGN(m, hdrlen);
 859                 } else
 860 #endif
 861                 m->m_data += max_linkhdr;
 862                 m->m_len = hdrlen;
 863         }
 864         SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);
 865         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *)0;
 866 #ifdef MAC
 867         mac_inpcb_create_mbuf(tp->t_inpcb, m);
 868 #endif
 869 #ifdef INET6
 870         if (isipv6) {
 871                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 872                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 873                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip6, th);
 874         } else
 875 #endif /* INET6 */
 876         {
 877                 ip = mtod(m, struct ip *);
 878                 ipov = (struct ipovly *)ip;
 879                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 880                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip, th);
 881         }
 882
 883         /*
 884          * Fill in fields, remembering maximum advertised
 885          * window for use in delaying messages about window sizes.
 886          * If resending a FIN, be sure not to use a new sequence number.
 887          */
 888         if (flags & TH_FIN && tp->t_flags & TF_SENTFIN &&
 889             tp->snd_nxt == tp->snd_max)
 890                 tp->snd_nxt--;
 891         /*
 892          * If we are starting a connection, send ECN setup
 893          * SYN packet. If we are on a retransmit, we may
 894          * resend those bits a number of times as per
 895          * RFC 3168.
 896          */
 897         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT && V_tcp_do_ecn) {
 898                 if (tp->t_rxtshift >= 1) {
 899                         if (tp->t_rxtshift <= V_tcp_ecn_maxretries)
 900                                 flags |= TH_ECE|TH_CWR;
 901                 } else
 902                         flags |= TH_ECE|TH_CWR;
 903         }
 904
 905         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
 906             (tp->t_flags & TF_ECN_PERMIT)) {
 907                 /*
 908                  * If the peer has ECN, mark data packets with
 909                  * ECN capable transmission (ECT).
 910                  * Ignore pure ack packets, retransmissions and window probes.
 911                  */
 912                 if (len > 0 && SEQ_GEQ(tp->snd_nxt, tp->snd_max) &&
 913                     !((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)) {
 914 #ifdef INET6
 915                         if (isipv6)
 916                                 ip6->ip6_flow |= htonl(IPTOS_ECN_ECT0 << 20);
 917                         else
 918 #endif
 919                                 ip->ip_tos |= IPTOS_ECN_ECT0;
 920                         TCPSTAT_INC(tcps_ecn_ect0);
 921                 }
 922
 923                 /*
 924                  * Reply with proper ECN notifications.
 925                  */
 926                 if (tp->t_flags & TF_ECN_SND_CWR) {
 927                         flags |= TH_CWR;
 928                         tp->t_flags &= ~TF_ECN_SND_CWR;
 929                 }
 930                 if (tp->t_flags & TF_ECN_SND_ECE)
 931                         flags |= TH_ECE;
 932         }
 933
 934         /*
 935          * If we are doing retransmissions, then snd_nxt will
 936          * not reflect the first unsent octet.  For ACK only
 937          * packets, we do not want the sequence number of the
 938          * retransmitted packet, we want the sequence number
 939          * of the next unsent octet.  So, if there is no data
 940          * (and no SYN or FIN), use snd_max instead of snd_nxt
 941          * when filling in ti_seq.  But if we are in persist
 942          * state, snd_max might reflect one byte beyond the
 943          * right edge of the window, so use snd_nxt in that
 944          * case, since we know we aren't doing a retransmission.
 945          * (retransmit and persist are mutually exclusive...)
 946          */
 947         if (sack_rxmit == 0) {
 948                 if (len || (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) ||
 949                     tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
 950                         th->th_seq = htonl(tp->snd_nxt);
 951                 else
 952                         th->th_seq = htonl(tp->snd_max);
 953         } else {
 954                 th->th_seq = htonl(p->rxmit);
 955                 p->rxmit += len;
 956                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit += len;
 957         }
 958         th->th_ack = htonl(tp->rcv_nxt);
 959         if (optlen) {
 960                 bcopy(opt, th + 1, optlen);
 961                 th->th_off = (sizeof (struct tcphdr) + optlen) >> 2;
 962         }
 963         th->th_flags = flags;
 964         /*
 965          * Calculate receive window.  Don't shrink window,
 966          * but avoid silly window syndrome.
 967          */
 968         if (recwin < (long)(so->so_rcv.sb_hiwat / 4) &&
 969             recwin < (long)tp->t_maxseg)
 970                 recwin = 0;
 971         if (recwin < (long)(tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt))
 972                 recwin = (long)(tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
 973         if (recwin > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
 974                 recwin = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
 975
 976         /*
 977          * According to RFC1323 the window field in a SYN (i.e., a <SYN>
 978          * or <SYN,ACK>) segment itself is never scaled.  The <SYN,ACK>
 979          * case is handled in syncache.
 980          */
 981         if (flags & TH_SYN)
 982                 th->th_win = htons((u_short)
 983                                 (min(sbspace(&so->so_rcv), TCP_MAXWIN)));
 984         else
 985                 th->th_win = htons((u_short)(recwin >> tp->rcv_scale));
 986
 987         /*
 988          * Adjust the RXWIN0SENT flag - indicate that we have advertised
 989          * a 0 window.  This may cause the remote transmitter to stall.  This
 990          * flag tells soreceive() to disable delayed acknowledgements when
 991          * draining the buffer.  This can occur if the receiver is attempting
 992          * to read more data than can be buffered prior to transmitting on
 993          * the connection.
 994          */
 995         if (recwin == 0)
 996                 tp->t_flags |= TF_RXWIN0SENT;
 997         else
 998                 tp->t_flags &= ~TF_RXWIN0SENT;
 999         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_nxt)) {
1000                 th->th_urp = htons((u_short)(tp->snd_up - tp->snd_nxt));
1001                 th->th_flags |= TH_URG;
1002         } else
1003                 /*
1004                  * If no urgent pointer to send, then we pull
1005                  * the urgent pointer to the left edge of the send window
1006                  * so that it doesn't drift into the send window on sequence
1007                  * number wraparound.
1008                  */
1009                 tp->snd_up = tp->snd_una;               /* drag it along */
1010
1011 #ifdef TCP_SIGNATURE
1012         if (tp->t_flags & TF_SIGNATURE) {
1013                 int sigoff = to.to_signature - opt;
1014                 tcp_signature_compute(m, 0, len, optlen,
1015                     (u_char *)(th + 1) + sigoff, IPSEC_DIR_OUTBOUND);
1016         }
1017 #endif
1018
1019         /*
1020          * Put TCP length in extended header, and then
1021          * checksum extended header and data.
1022          */
1023         m->m_pkthdr.len = hdrlen + len; /* in6_cksum() need this */
1024 #ifdef INET6
1025         if (isipv6)
1026                 /*
1027                  * ip6_plen is not need to be filled now, and will be filled
1028                  * in ip6_output.
1029                  */
1030                 th->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP, sizeof(struct ip6_hdr),
1031                                        sizeof(struct tcphdr) + optlen + len);
1032         else
1033 #endif /* INET6 */
1034         {
1035                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
1036                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
1037                 th->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
1038                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP + len + optlen));
1039
1040                 /* IP version must be set here for ipv4/ipv6 checking later */
1041                 KASSERT(ip->ip_v == IPVERSION,
1042                     ("%s: IP version incorrect: %d", __func__, ip->ip_v));
1043         }
1044
1045         /*
1046          * Enable TSO and specify the size of the segments.
1047          * The TCP pseudo header checksum is always provided.
1048          * XXX: Fixme: This is currently not the case for IPv6.
1049          */
1050         if (tso) {
1051                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TSO;
1052                 m->m_pkthdr.tso_segsz = tp->t_maxopd - optlen;
1053         }
1054
1055         /*
1056          * In transmit state, time the transmission and arrange for
1057          * the retransmit.  In persist state, just set snd_max.
1058          */
1059         if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1060             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1061                 tcp_seq startseq = tp->snd_nxt;
1062
1063                 /*
1064                  * Advance snd_nxt over sequence space of this segment.
1065                  */
1066                 if (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) {
1067                         if (flags & TH_SYN)
1068                                 tp->snd_nxt++;
1069                         if (flags & TH_FIN) {
1070                                 tp->snd_nxt++;
1071                                 tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1072                         }
1073                 }
1074                 if (sack_rxmit)
1075                         goto timer;
1076                 tp->snd_nxt += len;
1077                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_max)) {
1078                         tp->snd_max = tp->snd_nxt;
1079                         /*
1080                          * Time this transmission if not a retransmission and
1081                          * not currently timing anything.
1082                          */
1083                         if (tp->t_rtttime == 0) {
1084                                 tp->t_rtttime = ticks;
1085                                 tp->t_rtseq = startseq;
1086                                 TCPSTAT_INC(tcps_segstimed);
1087                         }
1088                 }
1089
1090                 /*
1091                  * Set retransmit timer if not currently set,
1092                  * and not doing a pure ack or a keep-alive probe.
1093                  * Initial value for retransmit timer is smoothed
1094                  * round-trip time + 2 * round-trip time variance.
1095                  * Initialize shift counter which is used for backoff
1096                  * of retransmit time.
1097                  */
1098 timer:
1099                 if (!tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1100                     ((sack_rxmit && tp->snd_nxt != tp->snd_max) ||
1101                      (tp->snd_nxt != tp->snd_una))) {
1102                         if (tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1103                                 tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
1104                                 tp->t_rxtshift = 0;
1105                         }
1106                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
1107                 }
1108         } else {
1109                 /*
1110                  * Persist case, update snd_max but since we are in
1111                  * persist mode (no window) we do not update snd_nxt.
1112                  */
1113                 int xlen = len;
1114                 if (flags & TH_SYN)
1115                         ++xlen;
1116                 if (flags & TH_FIN) {
1117                         ++xlen;
1118                         tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1119                 }
1120                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt + xlen, tp->snd_max))
1121                         tp->snd_max = tp->snd_nxt + len;
1122         }
1123
1124 #ifdef TCPDEBUG
1125         /*
1126          * Trace.
1127          */
1128         if (so->so_options & SO_DEBUG) {
1129                 u_short save = 0;
1130 #ifdef INET6
1131                 if (!isipv6)
1132 #endif
1133                 {
1134                         save = ipov->ih_len;
1135                         ipov->ih_len = htons(m->m_pkthdr.len /* - hdrlen + (th->th_off << 2) */);
1136                 }
1137                 tcp_trace(TA_OUTPUT, tp->t_state, tp, mtod(m, void *), th, 0);
1138 #ifdef INET6
1139                 if (!isipv6)
1140 #endif
1141                 ipov->ih_len = save;
1142         }
1143 #endif
1144
1145         /*
1146          * Fill in IP length and desired time to live and
1147          * send to IP level.  There should be a better way
1148          * to handle ttl and tos; we could keep them in
1149          * the template, but need a way to checksum without them.
1150          */
1151         /*
1152          * m->m_pkthdr.len should have been set before cksum calcuration,
1153          * because in6_cksum() need it.
1154          */
1155 #ifdef INET6
1156         if (isipv6) {
1157                 /*
1158                  * we separately set hoplimit for every segment, since the
1159                  * user might want to change the value via setsockopt.
1160                  * Also, desired default hop limit might be changed via
1161                  * Neighbor Discovery.
1162                  */
1163                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1164
1165                 /* TODO: IPv6 IP6TOS_ECT bit on */
1166                 error = ip6_output(m,
1167                             tp->t_inpcb->in6p_outputopts, NULL,
1168                             ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ?
1169                             IP_ROUTETOIF : 0), NULL, NULL, tp->t_inpcb);
1170         } else
1171 #endif /* INET6 */
1172     {
1173         ip->ip_len = m->m_pkthdr.len;
1174 #ifdef INET6
1175         if (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6PROTO)
1176                 ip->ip_ttl = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1177 #endif /* INET6 */
1178         /*
1179          * If we do path MTU discovery, then we set DF on every packet.
1180          * This might not be the best thing to do according to RFC3390
1181          * Section 2. However the tcp hostcache migitates the problem
1182          * so it affects only the first tcp connection with a host.
1183          */
1184         if (V_path_mtu_discovery)
1185                 ip->ip_off |= IP_DF;
1186
1187         error = ip_output(m, tp->t_inpcb->inp_options, NULL,
1188             ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ? IP_ROUTETOIF : 0), 0,
1189             tp->t_inpcb);
1190     }
1191         if (error) {
1192
1193                 /*
1194                  * We know that the packet was lost, so back out the
1195                  * sequence number advance, if any.
1196                  *
1197                  * If the error is EPERM the packet got blocked by the
1198                  * local firewall.  Normally we should terminate the
1199                  * connection but the blocking may have been spurious
1200                  * due to a firewall reconfiguration cycle.  So we treat
1201                  * it like a packet loss and let the retransmit timer and
1202                  * timeouts do their work over time.
1203                  * XXX: It is a POLA question whether calling tcp_drop right
1204                  * away would be the really correct behavior instead.
1205                  */
1206                 if (((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1207                     !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) &&
1208                     ((flags & TH_SYN) == 0) &&
1209                     (error != EPERM)) {
1210                         if (sack_rxmit) {
1211                                 p->rxmit -= len;
1212                                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit -= len;
1213                                 KASSERT(tp->sackhint.sack_bytes_rexmit >= 0,
1214                                     ("sackhint bytes rtx >= 0"));
1215                         } else
1216                                 tp->snd_nxt -= len;
1217                 }
1218 out:
1219                 SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);     /* Check gotos. */
1220                 switch (error) {
1221                 case EPERM:
1222                         tp->t_softerror = error;
1223                         return (error);
1224                 case ENOBUFS:
1225                         if (!tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1226                             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
1227                                 tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
1228                         tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1229                         return (0);
1230                 case EMSGSIZE:
1231                         /*
1232                          * For some reason the interface we used initially
1233                          * to send segments changed to another or lowered
1234                          * its MTU.
1235                          *
1236                          * tcp_mtudisc() will find out the new MTU and as
1237                          * its last action, initiate retransmission, so it
1238                          * is important to not do so here.
1239                          *
1240                          * If TSO was active we either got an interface
1241                          * without TSO capabilits or TSO was turned off.
1242                          * Disable it for this connection as too and
1243                          * immediatly retry with MSS sized segments generated
1244                          * by this function.
1245                          */
1246                         if (tso)
1247                                 tp->t_flags &= ~TF_TSO;
1248                         tcp_mtudisc(tp->t_inpcb, 0);
1249                         return (0);
1250                 case EHOSTDOWN:
1251                 case EHOSTUNREACH:
1252                 case ENETDOWN:
1253                 case ENETUNREACH:
1254                         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
1255                                 tp->t_softerror = error;
1256                                 return (0);
1257                         }
1258                         /* FALLTHROUGH */
1259                 default:
1260                         return (error);
1261                 }
1262         }
1263         TCPSTAT_INC(tcps_sndtotal);
1264
1265         /*
1266          * Data sent (as far as we can tell).
1267          * If this advertises a larger window than any other segment,
1268          * then remember the size of the advertised window.
1269          * Any pending ACK has now been sent.
1270          */
1271         if (recwin > 0 && SEQ_GT(tp->rcv_nxt + recwin, tp->rcv_adv))
1272                 tp->rcv_adv = tp->rcv_nxt + recwin;
1273         tp->last_ack_sent = tp->rcv_nxt;
1274         tp->t_flags &= ~(TF_ACKNOW | TF_DELACK);
1275         if (tcp_timer_active(tp, TT_DELACK))
1276                 tcp_timer_activate(tp, TT_DELACK, 0);
1277 #if 0
1278         /*
1279          * This completely breaks TCP if newreno is turned on.  What happens
1280          * is that if delayed-acks are turned on on the receiver, this code
1281          * on the transmitter effectively destroys the TCP window, forcing
1282          * it to four packets (1.5Kx4 = 6K window).
1283          */
1284         if (sendalot && (!V_tcp_do_newreno || --maxburst))
1285                 goto again;
1286 #endif
1287         if (sendalot)
1288                 goto again;
1289         return (0);
1290 }
1291
1292 void
1293 tcp_setpersist(struct tcpcb *tp)
1294 {
1295         int t = ((tp->t_srtt >> 2) + tp->t_rttvar) >> 1;
1296         int tt;
1297
1298         if (tcp_timer_active(tp, TT_REXMT))
1299                 panic("tcp_setpersist: retransmit pending");
1300         /*
1301          * Start/restart persistance timer.
1302          */
1303         TCPT_RANGESET(tt, t * tcp_backoff[tp->t_rxtshift],
1304                       TCPTV_PERSMIN, TCPTV_PERSMAX);
1305         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, tt);
1306         if (tp->t_rxtshift < TCP_MAXRXTSHIFT)
1307                 tp->t_rxtshift++;
1308 }
1309
1310 /*
1311  * Insert TCP options according to the supplied parameters to the place
1312  * optp in a consistent way.  Can handle unaligned destinations.
1313  *
1314  * The order of the option processing is crucial for optimal packing and
1315  * alignment for the scarce option space.
1316  *
1317  * The optimal order for a SYN/SYN-ACK segment is:
1318  *   MSS (4) + NOP (1) + Window scale (3) + SACK permitted (2) +
1319  *   Timestamp (10) + Signature (18) = 38 bytes out of a maximum of 40.
1320  *
1321  * The SACK options should be last.  SACK blocks consume 8*n+2 bytes.
1322  * So a full size SACK blocks option is 34 bytes (with 4 SACK blocks).
1323  * At minimum we need 10 bytes (to generate 1 SACK block).  If both
1324  * TCP Timestamps (12 bytes) and TCP Signatures (18 bytes) are present,
1325  * we only have 10 bytes for SACK options (40 - (12 + 18)).
1326  */
1327 int
1328 tcp_addoptions(struct tcpopt *to, u_char *optp)
1329 {
1330         u_int mask, optlen = 0;
1331
1332         for (mask = 1; mask < TOF_MAXOPT; mask <<= 1) {
1333                 if ((to->to_flags & mask) != mask)
1334                         continue;
1335                 if (optlen == TCP_MAXOLEN)
1336                         break;
1337                 switch (to->to_flags & mask) {
1338                 case TOF_MSS:
1339                         while (optlen % 4) {
1340                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1341                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1342                         }
1343                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_MAXSEG)
1344                                 continue;
1345                         optlen += TCPOLEN_MAXSEG;
1346                         *optp++ = TCPOPT_MAXSEG;
1347                         *optp++ = TCPOLEN_MAXSEG;
1348                         to->to_mss = htons(to->to_mss);
1349                         bcopy((u_char *)&to->to_mss, optp, sizeof(to->to_mss));
1350                         optp += sizeof(to->to_mss);
1351                         break;
1352                 case TOF_SCALE:
1353                         while (!optlen || optlen % 2 != 1) {
1354                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1355                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1356                         }
1357                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_WINDOW)
1358                                 continue;
1359                         optlen += TCPOLEN_WINDOW;
1360                         *optp++ = TCPOPT_WINDOW;
1361                         *optp++ = TCPOLEN_WINDOW;
1362                         *optp++ = to->to_wscale;
1363                         break;
1364                 case TOF_SACKPERM:
1365                         while (optlen % 2) {
1366                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1367                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1368                         }
1369                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACK_PERMITTED)
1370                                 continue;
1371                         optlen += TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1372                         *optp++ = TCPOPT_SACK_PERMITTED;
1373                         *optp++ = TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1374                         break;
1375                 case TOF_TS:
1376                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1377                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1378                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1379                         }
1380                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_TIMESTAMP)
1381                                 continue;
1382                         optlen += TCPOLEN_TIMESTAMP;
1383                         *optp++ = TCPOPT_TIMESTAMP;
1384                         *optp++ = TCPOLEN_TIMESTAMP;
1385                         to->to_tsval = htonl(to->to_tsval);
1386                         to->to_tsecr = htonl(to->to_tsecr);
1387                         bcopy((u_char *)&to->to_tsval, optp, sizeof(to->to_tsval));
1388                         optp += sizeof(to->to_tsval);
1389                         bcopy((u_char *)&to->to_tsecr, optp, sizeof(to->to_tsecr));
1390                         optp += sizeof(to->to_tsecr);
1391                         break;
1392                 case TOF_SIGNATURE:
1393                         {
1394                         int siglen = TCPOLEN_SIGNATURE - 2;
1395
1396                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1397                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1398                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1399                         }
1400                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SIGNATURE)
1401                                 continue;
1402                         optlen += TCPOLEN_SIGNATURE;
1403                         *optp++ = TCPOPT_SIGNATURE;
1404                         *optp++ = TCPOLEN_SIGNATURE;
1405                         to->to_signature = optp;
1406                         while (siglen--)
1407                                  *optp++ = 0;
1408                         break;
1409                         }
1410                 case TOF_SACK:
1411                         {
1412                         int sackblks = 0;
1413                         struct sackblk *sack = (struct sackblk *)to->to_sacks;
1414                         tcp_seq sack_seq;
1415
1416                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1417                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1418                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1419                         }
1420                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACKHDR + TCPOLEN_SACK)
1421                                 continue;
1422                         optlen += TCPOLEN_SACKHDR;
1423                         *optp++ = TCPOPT_SACK;
1424                         sackblks = min(to->to_nsacks,
1425                                         (TCP_MAXOLEN - optlen) / TCPOLEN_SACK);
1426                         *optp++ = TCPOLEN_SACKHDR + sackblks * TCPOLEN_SACK;
1427                         while (sackblks--) {
1428                                 sack_seq = htonl(sack->start);
1429                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1430                                 optp += sizeof(sack_seq);
1431                                 sack_seq = htonl(sack->end);
1432                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1433                                 optp += sizeof(sack_seq);
1434                                 optlen += TCPOLEN_SACK;
1435                                 sack++;
1436                         }
1437                         TCPSTAT_INC(tcps_sack_send_blocks);
1438                         break;
1439                         }
1440                 default:
1441                         panic("%s: unknown TCP option type", __func__);
1442                         break;
1443                 }
1444         }
1445
1446         /* Terminate and pad TCP options to a 4 byte boundary. */
1447         if (optlen % 4) {
1448                 optlen += TCPOLEN_EOL;
1449                 *optp++ = TCPOPT_EOL;
1450         }
1451         /*
1452          * According to RFC 793 (STD0007):
1453          *   "The content of the header beyond the End-of-Option option
1454          *    must be header padding (i.e., zero)."
1455          *   and later: "The padding is composed of zeros."
1456          */
1457         while (optlen % 4) {
1458                 optlen += TCPOLEN_PAD;
1459                 *optp++ = TCPOPT_PAD;
1460         }
1461
1462         KASSERT(optlen <= TCP_MAXOLEN, ("%s: TCP options too long", __func__));
1463         return (optlen);
1464 }