tcp: Fix tcp_make_synack()
[linux-2.6.git] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
7  *
8  * Authors:     Ross Biro
9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
10  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
11  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
12  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
13  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
14  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
15  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
16  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
17  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
18  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
19  */
20
21 /*
22  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
23  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
24  *                              :       Segment collapse on retransmit
25  *                              :       AF independence
26  *
27  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
28  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
29  *                                      during syn/ack processing.
30  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
31  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
32  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
33  *              J Hadi Salim    :       ECN support
34  *
35  */
36
37 #include <net/tcp.h>
38
39 #include <linux/compiler.h>
40 #include <linux/module.h>
41
42 /* People can turn this off for buggy TCP's found in printers etc. */
43 int sysctl_tcp_retrans_collapse __read_mostly = 1;
44
45 /* People can turn this on to work with those rare, broken TCPs that
46  * interpret the window field as a signed quantity.
47  */
48 int sysctl_tcp_workaround_signed_windows __read_mostly = 0;
49
50 /* This limits the percentage of the congestion window which we
51  * will allow a single TSO frame to consume.  Building TSO frames
52  * which are too large can cause TCP streams to be bursty.
53  */
54 int sysctl_tcp_tso_win_divisor __read_mostly = 3;
55
56 int sysctl_tcp_mtu_probing __read_mostly = 0;
57 int sysctl_tcp_base_mss __read_mostly = 512;
58
59 /* By default, RFC2861 behavior.  */
60 int sysctl_tcp_slow_start_after_idle __read_mostly = 1;
61
62 int sysctl_tcp_cookie_size __read_mostly = 0; /* TCP_COOKIE_MAX */
63 EXPORT_SYMBOL_GPL(sysctl_tcp_cookie_size);
64
65
66 /* Account for new data that has been sent to the network. */
67 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
68 {
69         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
70         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
71
72         tcp_advance_send_head(sk, skb);
73         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
74
75         /* Don't override Nagle indefinately with F-RTO */
76         if (tp->frto_counter == 2)
77                 tp->frto_counter = 3;
78
79         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
80         if (!prior_packets)
81                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
82                                           inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
83 }
84
85 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
86  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
87  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
88  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
89  * invalid. OK, let's make this for now:
90  */
91 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(struct sock *sk)
92 {
93         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
94
95         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
96                 return tp->snd_nxt;
97         else
98                 return tcp_wnd_end(tp);
99 }
100
101 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
102  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
103  *
104  * 1. It is independent of path mtu.
105  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
106  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
107  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
108  *    large MSS.
109  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
110  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
111  *    This may be overridden via information stored in routing table.
112  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
113  *    probably even Jumbo".
114  */
115 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
116 {
117         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
118         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
119         int mss = tp->advmss;
120
121         if (dst && dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS) < mss) {
122                 mss = dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS);
123                 tp->advmss = mss;
124         }
125
126         return (__u16)mss;
127 }
128
129 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
130  * This is the first part of cwnd validation mechanism. */
131 static void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, struct dst_entry *dst)
132 {
133         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
134         s32 delta = tcp_time_stamp - tp->lsndtime;
135         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, dst);
136         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
137
138         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
139
140         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
141         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
142
143         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
144                 cwnd >>= 1;
145         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
146         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
147         tp->snd_cwnd_used = 0;
148 }
149
150 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
151 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
152                                 struct sk_buff *skb, struct sock *sk)
153 {
154         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
155         const u32 now = tcp_time_stamp;
156
157         if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
158             (!tp->packets_out && (s32)(now - tp->lsndtime) > icsk->icsk_rto))
159                 tcp_cwnd_restart(sk, __sk_dst_get(sk));
160
161         tp->lsndtime = now;
162
163         /* If it is a reply for ato after last received
164          * packet, enter pingpong mode.
165          */
166         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
167                 icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
168 }
169
170 /* Account for an ACK we sent. */
171 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
172 {
173         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
174         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
175 }
176
177 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
178  * Based on the assumption that the given amount of space
179  * will be offered. Store the results in the tp structure.
180  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
181  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
182  * This MUST be enforced by all callers.
183  */
184 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
185                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
186                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
187                                __u32 init_rcv_wnd)
188 {
189         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
190
191         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
192         if (*window_clamp == 0)
193                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
194         space = min(*window_clamp, space);
195
196         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
197         if (space > mss)
198                 space = (space / mss) * mss;
199
200         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
201          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
202          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
203          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
204          * unless the remote has sent us a window scaling option,
205          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
206          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
207          */
208         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
209                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
210         else
211                 (*rcv_wnd) = space;
212
213         (*rcv_wscale) = 0;
214         if (wscale_ok) {
215                 /* Set window scaling on max possible window
216                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
217                  */
218                 space = max_t(u32, sysctl_tcp_rmem[2], sysctl_rmem_max);
219                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
220                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
221                         space >>= 1;
222                         (*rcv_wscale)++;
223                 }
224         }
225
226         /* Set initial window to value enough for senders,
227          * following RFC2414. Senders, not following this RFC,
228          * will be satisfied with 2.
229          */
230         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
231                 int init_cwnd = 4;
232                 if (mss > 1460 * 3)
233                         init_cwnd = 2;
234                 else if (mss > 1460)
235                         init_cwnd = 3;
236                 /* when initializing use the value from init_rcv_wnd
237                  * rather than the default from above
238                  */
239                 if (init_rcv_wnd &&
240                     (*rcv_wnd > init_rcv_wnd * mss))
241                         *rcv_wnd = init_rcv_wnd * mss;
242                 else if (*rcv_wnd > init_cwnd * mss)
243                         *rcv_wnd = init_cwnd * mss;
244         }
245
246         /* Set the clamp no higher than max representable value */
247         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
248 }
249
250 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
251  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
252  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
253  * frame.
254  */
255 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
256 {
257         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
258         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
259         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
260
261         /* Never shrink the offered window */
262         if (new_win < cur_win) {
263                 /* Danger Will Robinson!
264                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
265                  * we will not be able to advertise a zero
266                  * window in time.  --DaveM
267                  *
268                  * Relax Will Robinson.
269                  */
270                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
271         }
272         tp->rcv_wnd = new_win;
273         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
274
275         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
276          * scaled window.
277          */
278         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
279                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
280         else
281                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
282
283         /* RFC1323 scaling applied */
284         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
285
286         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
287         if (new_win == 0)
288                 tp->pred_flags = 0;
289
290         return new_win;
291 }
292
293 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
294 static inline void TCP_ECN_send_synack(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
295 {
296         TCP_SKB_CB(skb)->flags &= ~TCPCB_FLAG_CWR;
297         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
298                 TCP_SKB_CB(skb)->flags &= ~TCPCB_FLAG_ECE;
299 }
300
301 /* Packet ECN state for a SYN.  */
302 static inline void TCP_ECN_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
303 {
304         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
305
306         tp->ecn_flags = 0;
307         if (sysctl_tcp_ecn == 1) {
308                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPCB_FLAG_ECE | TCPCB_FLAG_CWR;
309                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
310         }
311 }
312
313 static __inline__ void
314 TCP_ECN_make_synack(struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
315 {
316         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
317                 th->ece = 1;
318 }
319
320 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
321  * be sent.
322  */
323 static inline void TCP_ECN_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
324                                 int tcp_header_len)
325 {
326         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
327
328         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
329                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
330                 if (skb->len != tcp_header_len &&
331                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
332                         INET_ECN_xmit(sk);
333                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
334                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
335                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
336                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
337                         }
338                 } else {
339                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
340                         INET_ECN_dontxmit(sk);
341                 }
342                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
343                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
344         }
345 }
346
347 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
348  * auto increment end seqno.
349  */
350 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
351 {
352         skb->csum = 0;
353
354         TCP_SKB_CB(skb)->flags = flags;
355         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
356
357         skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
358         skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
359         skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
360
361         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
362         if (flags & (TCPCB_FLAG_SYN | TCPCB_FLAG_FIN))
363                 seq++;
364         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
365 }
366
367 static inline int tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
368 {
369         return tp->snd_una != tp->snd_up;
370 }
371
372 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
373 #define OPTION_TS               (1 << 1)
374 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
375 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
376 #define OPTION_COOKIE_EXTENSION (1 << 4)
377
378 struct tcp_out_options {
379         u8 options;             /* bit field of OPTION_* */
380         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
381         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
382         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
383         u16 mss;                /* 0 to disable */
384         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
385         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
386 };
387
388 /* The sysctl int routines are generic, so check consistency here.
389  */
390 static u8 tcp_cookie_size_check(u8 desired)
391 {
392         if (desired > 0) {
393                 /* previously specified */
394                 return desired;
395         }
396         if (sysctl_tcp_cookie_size <= 0) {
397                 /* no default specified */
398                 return 0;
399         }
400         if (sysctl_tcp_cookie_size <= TCP_COOKIE_MIN) {
401                 /* value too small, specify minimum */
402                 return TCP_COOKIE_MIN;
403         }
404         if (sysctl_tcp_cookie_size >= TCP_COOKIE_MAX) {
405                 /* value too large, specify maximum */
406                 return TCP_COOKIE_MAX;
407         }
408         if (0x1 & sysctl_tcp_cookie_size) {
409                 /* 8-bit multiple, illegal, fix it */
410                 return (u8)(sysctl_tcp_cookie_size + 0x1);
411         }
412         return (u8)sysctl_tcp_cookie_size;
413 }
414
415 /* Write previously computed TCP options to the packet.
416  *
417  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
418  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
419  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
420  * inter-operatibility perspective it seems that we're somewhat stuck with
421  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
422  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
423  * particular reason why the ordering would need to be changed).
424  *
425  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
426  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
427  */
428 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
429                               struct tcp_out_options *opts)
430 {
431         u8 options = opts->options;     /* mungable copy */
432
433         /* Having both authentication and cookies for security is redundant,
434          * and there's certainly not enough room.  Instead, the cookie-less
435          * extension variant is proposed.
436          *
437          * Consider the pessimal case with authentication.  The options
438          * could look like:
439          *   COOKIE|MD5(20) + MSS(4) + SACK|TS(12) + WSCALE(4) == 40
440          */
441         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
442                 if (unlikely(OPTION_COOKIE_EXTENSION & options)) {
443                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_COOKIE << 24) |
444                                        (TCPOLEN_COOKIE_BASE << 16) |
445                                        (TCPOPT_MD5SIG << 8) |
446                                        TCPOLEN_MD5SIG);
447                 } else {
448                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
449                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
450                                        (TCPOPT_MD5SIG << 8) |
451                                        TCPOLEN_MD5SIG);
452                 }
453                 options &= ~OPTION_COOKIE_EXTENSION;
454                 /* overload cookie hash location */
455                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
456                 ptr += 4;
457         }
458
459         if (unlikely(opts->mss)) {
460                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
461                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
462                                opts->mss);
463         }
464
465         if (likely(OPTION_TS & options)) {
466                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
467                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
468                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
469                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
470                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
471                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
472                 } else {
473                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
474                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
475                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
476                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
477                 }
478                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
479                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
480         }
481
482         /* Specification requires after timestamp, so do it now.
483          *
484          * Consider the pessimal case without authentication.  The options
485          * could look like:
486          *   MSS(4) + SACK|TS(12) + COOKIE(20) + WSCALE(4) == 40
487          */
488         if (unlikely(OPTION_COOKIE_EXTENSION & options)) {
489                 __u8 *cookie_copy = opts->hash_location;
490                 u8 cookie_size = opts->hash_size;
491
492                 /* 8-bit multiple handled in tcp_cookie_size_check() above,
493                  * and elsewhere.
494                  */
495                 if (0x2 & cookie_size) {
496                         __u8 *p = (__u8 *)ptr;
497
498                         /* 16-bit multiple */
499                         *p++ = TCPOPT_COOKIE;
500                         *p++ = TCPOLEN_COOKIE_BASE + cookie_size;
501                         *p++ = *cookie_copy++;
502                         *p++ = *cookie_copy++;
503                         ptr++;
504                         cookie_size -= 2;
505                 } else {
506                         /* 32-bit multiple */
507                         *ptr++ = htonl(((TCPOPT_NOP << 24) |
508                                         (TCPOPT_NOP << 16) |
509                                         (TCPOPT_COOKIE << 8) |
510                                         TCPOLEN_COOKIE_BASE) +
511                                        cookie_size);
512                 }
513
514                 if (cookie_size > 0) {
515                         memcpy(ptr, cookie_copy, cookie_size);
516                         ptr += (cookie_size / 4);
517                 }
518         }
519
520         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
521                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
522                                (TCPOPT_NOP << 16) |
523                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
524                                TCPOLEN_SACK_PERM);
525         }
526
527         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
528                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
529                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
530                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
531                                opts->ws);
532         }
533
534         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
535                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
536                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
537                 int this_sack;
538
539                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
540                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
541                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
542                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
543                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
544
545                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
546                      ++this_sack) {
547                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
548                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
549                 }
550
551                 tp->rx_opt.dsack = 0;
552         }
553 }
554
555 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
556  * network wire format yet.
557  */
558 static unsigned tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
559                                 struct tcp_out_options *opts,
560                                 struct tcp_md5sig_key **md5) {
561         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
562         struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
563         unsigned remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
564         u8 cookie_size = (!tp->rx_opt.cookie_out_never && cvp != NULL) ?
565                          tcp_cookie_size_check(cvp->cookie_desired) :
566                          0;
567
568 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
569         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
570         if (*md5) {
571                 opts->options |= OPTION_MD5;
572                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
573         }
574 #else
575         *md5 = NULL;
576 #endif
577
578         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
579          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
580          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
581          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
582          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
583          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
584          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
585          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
586          * going out.  */
587         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
588         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
589
590         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && *md5 == NULL)) {
591                 opts->options |= OPTION_TS;
592                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
593                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
594                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
595         }
596         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
597                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
598                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
599                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
600         }
601         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
602                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
603                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
604                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
605         }
606
607         /* Note that timestamps are required by the specification.
608          *
609          * Odd numbers of bytes are prohibited by the specification, ensuring
610          * that the cookie is 16-bit aligned, and the resulting cookie pair is
611          * 32-bit aligned.
612          */
613         if (*md5 == NULL &&
614             (OPTION_TS & opts->options) &&
615             cookie_size > 0) {
616                 int need = TCPOLEN_COOKIE_BASE + cookie_size;
617
618                 if (0x2 & need) {
619                         /* 32-bit multiple */
620                         need += 2; /* NOPs */
621
622                         if (need > remaining) {
623                                 /* try shrinking cookie to fit */
624                                 cookie_size -= 2;
625                                 need -= 4;
626                         }
627                 }
628                 while (need > remaining && TCP_COOKIE_MIN <= cookie_size) {
629                         cookie_size -= 4;
630                         need -= 4;
631                 }
632                 if (TCP_COOKIE_MIN <= cookie_size) {
633                         opts->options |= OPTION_COOKIE_EXTENSION;
634                         opts->hash_location = (__u8 *)&cvp->cookie_pair[0];
635                         opts->hash_size = cookie_size;
636
637                         /* Remember for future incarnations. */
638                         cvp->cookie_desired = cookie_size;
639
640                         if (cvp->cookie_desired != cvp->cookie_pair_size) {
641                                 /* Currently use random bytes as a nonce,
642                                  * assuming these are completely unpredictable
643                                  * by hostile users of the same system.
644                                  */
645                                 get_random_bytes(&cvp->cookie_pair[0],
646                                                  cookie_size);
647                                 cvp->cookie_pair_size = cookie_size;
648                         }
649
650                         remaining -= need;
651                 }
652         }
653         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
654 }
655
656 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
657 static unsigned tcp_synack_options(struct sock *sk,
658                                    struct request_sock *req,
659                                    unsigned mss, struct sk_buff *skb,
660                                    struct tcp_out_options *opts,
661                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
662                                    struct tcp_extend_values *xvp)
663 {
664         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
665         unsigned remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
666         u8 cookie_plus = (xvp != NULL && !xvp->cookie_out_never) ?
667                          xvp->cookie_plus :
668                          0;
669         bool doing_ts = ireq->tstamp_ok;
670
671 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
672         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
673         if (*md5) {
674                 opts->options |= OPTION_MD5;
675                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
676
677                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
678                  * options. There was discussion about disabling SACK
679                  * rather than TS in order to fit in better with old,
680                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
681                  */
682                 doing_ts &= !ireq->sack_ok;
683         }
684 #else
685         *md5 = NULL;
686 #endif
687
688         /* We always send an MSS option. */
689         opts->mss = mss;
690         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
691
692         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
693                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
694                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
695                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
696         }
697         if (likely(doing_ts)) {
698                 opts->options |= OPTION_TS;
699                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
700                 opts->tsecr = req->ts_recent;
701                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
702         }
703         if (likely(ireq->sack_ok)) {
704                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
705                 if (unlikely(!doing_ts))
706                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
707         }
708
709         /* Similar rationale to tcp_syn_options() applies here, too.
710          * If the <SYN> options fit, the same options should fit now!
711          */
712         if (*md5 == NULL &&
713             doing_ts &&
714             cookie_plus > TCPOLEN_COOKIE_BASE) {
715                 int need = cookie_plus; /* has TCPOLEN_COOKIE_BASE */
716
717                 if (0x2 & need) {
718                         /* 32-bit multiple */
719                         need += 2; /* NOPs */
720                 }
721                 if (need <= remaining) {
722                         opts->options |= OPTION_COOKIE_EXTENSION;
723                         opts->hash_size = cookie_plus - TCPOLEN_COOKIE_BASE;
724                         remaining -= need;
725                 } else {
726                         /* There's no error return, so flag it. */
727                         xvp->cookie_out_never = 1; /* true */
728                         opts->hash_size = 0;
729                 }
730         }
731         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
732 }
733
734 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
735  * final wire format yet.
736  */
737 static unsigned tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
738                                         struct tcp_out_options *opts,
739                                         struct tcp_md5sig_key **md5) {
740         struct tcp_skb_cb *tcb = skb ? TCP_SKB_CB(skb) : NULL;
741         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
742         unsigned size = 0;
743         unsigned int eff_sacks;
744
745 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
746         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
747         if (unlikely(*md5)) {
748                 opts->options |= OPTION_MD5;
749                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
750         }
751 #else
752         *md5 = NULL;
753 #endif
754
755         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
756                 opts->options |= OPTION_TS;
757                 opts->tsval = tcb ? tcb->when : 0;
758                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
759                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
760         }
761
762         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
763         if (unlikely(eff_sacks)) {
764                 const unsigned remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
765                 opts->num_sack_blocks =
766                         min_t(unsigned, eff_sacks,
767                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
768                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
769                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
770                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
771         }
772
773         return size;
774 }
775
776 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
777  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
778  * transmission and possible later retransmissions.
779  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
780  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
781  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
782  * device.
783  *
784  * We are working here with either a clone of the original
785  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
786  */
787 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
788                             gfp_t gfp_mask)
789 {
790         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
791         struct inet_sock *inet;
792         struct tcp_sock *tp;
793         struct tcp_skb_cb *tcb;
794         struct tcp_out_options opts;
795         unsigned tcp_options_size, tcp_header_size;
796         struct tcp_md5sig_key *md5;
797         struct tcphdr *th;
798         int err;
799
800         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
801
802         /* If congestion control is doing timestamping, we must
803          * take such a timestamp before we potentially clone/copy.
804          */
805         if (icsk->icsk_ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP)
806                 __net_timestamp(skb);
807
808         if (likely(clone_it)) {
809                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
810                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
811                 else
812                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
813                 if (unlikely(!skb))
814                         return -ENOBUFS;
815         }
816
817         inet = inet_sk(sk);
818         tp = tcp_sk(sk);
819         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
820         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
821
822         if (unlikely(tcb->flags & TCPCB_FLAG_SYN))
823                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
824         else
825                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
826                                                            &md5);
827         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
828
829         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
830                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
831
832         skb_push(skb, tcp_header_size);
833         skb_reset_transport_header(skb);
834         skb_set_owner_w(skb, sk);
835
836         /* Build TCP header and checksum it. */
837         th = tcp_hdr(skb);
838         th->source              = inet->inet_sport;
839         th->dest                = inet->inet_dport;
840         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
841         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
842         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
843                                         tcb->flags);
844
845         if (unlikely(tcb->flags & TCPCB_FLAG_SYN)) {
846                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
847                  * is never scaled.
848                  */
849                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
850         } else {
851                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
852         }
853         th->check               = 0;
854         th->urg_ptr             = 0;
855
856         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
857         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
858                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
859                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
860                         th->urg = 1;
861                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
862                         th->urg_ptr = 0xFFFF;
863                         th->urg = 1;
864                 }
865         }
866
867         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
868         if (likely((tcb->flags & TCPCB_FLAG_SYN) == 0))
869                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
870
871 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
872         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
873         if (md5) {
874                 sk->sk_route_caps &= ~NETIF_F_GSO_MASK;
875                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
876                                                md5, sk, NULL, skb);
877         }
878 #endif
879
880         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb->len, skb);
881
882         if (likely(tcb->flags & TCPCB_FLAG_ACK))
883                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
884
885         if (skb->len != tcp_header_size)
886                 tcp_event_data_sent(tp, skb, sk);
887
888         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
889                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
890
891         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(skb, 0);
892         if (likely(err <= 0))
893                 return err;
894
895         tcp_enter_cwr(sk, 1);
896
897         return net_xmit_eval(err);
898 }
899
900 /* This routine just queues the buffer for sending.
901  *
902  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
903  * otherwise socket can stall.
904  */
905 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
906 {
907         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
908
909         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
910         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
911         skb_header_release(skb);
912         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
913         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
914         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
915 }
916
917 /* Initialize TSO segments for a packet. */
918 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
919                                  unsigned int mss_now)
920 {
921         if (skb->len <= mss_now || !sk_can_gso(sk) ||
922             skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
923                 /* Avoid the costly divide in the normal
924                  * non-TSO case.
925                  */
926                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
927                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
928                 skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
929         } else {
930                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
931                 skb_shinfo(skb)->gso_size = mss_now;
932                 skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
933         }
934 }
935
936 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
937  * skb is counted to fackets_out or not.
938  */
939 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
940                                    int decr)
941 {
942         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
943
944         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
945                 return;
946
947         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
948                 tp->fackets_out -= decr;
949 }
950
951 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
952  * tweaks to fix counters
953  */
954 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int decr)
955 {
956         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
957
958         tp->packets_out -= decr;
959
960         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
961                 tp->sacked_out -= decr;
962         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
963                 tp->retrans_out -= decr;
964         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
965                 tp->lost_out -= decr;
966
967         /* Reno case is special. Sigh... */
968         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
969                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
970
971         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
972
973         if (tp->lost_skb_hint &&
974             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
975             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
976                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
977
978         tcp_verify_left_out(tp);
979 }
980
981 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
982  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
983  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
984  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
985  */
986 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
987                  unsigned int mss_now)
988 {
989         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
990         struct sk_buff *buff;
991         int nsize, old_factor;
992         int nlen;
993         u8 flags;
994
995         BUG_ON(len > skb->len);
996
997         nsize = skb_headlen(skb) - len;
998         if (nsize < 0)
999                 nsize = 0;
1000
1001         if (skb_cloned(skb) &&
1002             skb_is_nonlinear(skb) &&
1003             pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
1004                 return -ENOMEM;
1005
1006         /* Get a new skb... force flag on. */
1007         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, GFP_ATOMIC);
1008         if (buff == NULL)
1009                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1010
1011         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1012         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1013         nlen = skb->len - len - nsize;
1014         buff->truesize += nlen;
1015         skb->truesize -= nlen;
1016
1017         /* Correct the sequence numbers. */
1018         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1019         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1020         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1021
1022         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1023         flags = TCP_SKB_CB(skb)->flags;
1024         TCP_SKB_CB(skb)->flags = flags & ~(TCPCB_FLAG_FIN | TCPCB_FLAG_PSH);
1025         TCP_SKB_CB(buff)->flags = flags;
1026         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1027
1028         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1029                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1030                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1031                                                        skb_put(buff, nsize),
1032                                                        nsize, 0);
1033
1034                 skb_trim(skb, len);
1035
1036                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1037         } else {
1038                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1039                 skb_split(skb, buff, len);
1040         }
1041
1042         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1043
1044         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1045          * skbs, which it never sent before. --ANK
1046          */
1047         TCP_SKB_CB(buff)->when = TCP_SKB_CB(skb)->when;
1048         buff->tstamp = skb->tstamp;
1049
1050         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1051
1052         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1053         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1054         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1055
1056         /* If this packet has been sent out already, we must
1057          * adjust the various packet counters.
1058          */
1059         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1060                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1061                         tcp_skb_pcount(buff);
1062
1063                 if (diff)
1064                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1065         }
1066
1067         /* Link BUFF into the send queue. */
1068         skb_header_release(buff);
1069         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1070
1071         return 0;
1072 }
1073
1074 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1075  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1076  * immediately discarded.
1077  */
1078 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1079 {
1080         int i, k, eat;
1081
1082         eat = len;
1083         k = 0;
1084         for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
1085                 if (skb_shinfo(skb)->frags[i].size <= eat) {
1086                         put_page(skb_shinfo(skb)->frags[i].page);
1087                         eat -= skb_shinfo(skb)->frags[i].size;
1088                 } else {
1089                         skb_shinfo(skb)->frags[k] = skb_shinfo(skb)->frags[i];
1090                         if (eat) {
1091                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].page_offset += eat;
1092                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].size -= eat;
1093                                 eat = 0;
1094                         }
1095                         k++;
1096                 }
1097         }
1098         skb_shinfo(skb)->nr_frags = k;
1099
1100         skb_reset_tail_pointer(skb);
1101         skb->data_len -= len;
1102         skb->len = skb->data_len;
1103 }
1104
1105 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1106 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1107 {
1108         if (skb_cloned(skb) && pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
1109                 return -ENOMEM;
1110
1111         /* If len == headlen, we avoid __skb_pull to preserve alignment. */
1112         if (unlikely(len < skb_headlen(skb)))
1113                 __skb_pull(skb, len);
1114         else
1115                 __pskb_trim_head(skb, len - skb_headlen(skb));
1116
1117         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1118         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1119
1120         skb->truesize        -= len;
1121         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1122         sk_mem_uncharge(sk, len);
1123         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1124
1125         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso
1126          * factor and mss.
1127          */
1128         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1129                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_current_mss(sk));
1130
1131         return 0;
1132 }
1133
1134 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1135 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1136 {
1137         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1138         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1139         int mss_now;
1140
1141         /* Calculate base mss without TCP options:
1142            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1143          */
1144         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1145
1146         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1147         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1148                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1149
1150         /* Now subtract optional transport overhead */
1151         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1152
1153         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1154         if (mss_now < 48)
1155                 mss_now = 48;
1156
1157         /* Now subtract TCP options size, not including SACKs */
1158         mss_now -= tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1159
1160         return mss_now;
1161 }
1162
1163 /* Inverse of above */
1164 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1165 {
1166         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1167         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1168         int mtu;
1169
1170         mtu = mss +
1171               tp->tcp_header_len +
1172               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1173               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1174
1175         return mtu;
1176 }
1177
1178 /* MTU probing init per socket */
1179 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1180 {
1181         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1182         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1183
1184         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1185         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1186                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1187         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1188         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1189 }
1190
1191 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1192
1193    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1194    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1195
1196    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1197    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1198    It also does not include TCP options.
1199
1200    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1201
1202    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1203    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1204    taking into account current pmtu, but never exceeds
1205    tp->rx_opt.mss_clamp.
1206
1207    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1208    DOES NOT include either tcp or ip options.
1209
1210    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1211    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1212  */
1213 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1214 {
1215         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1216         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1217         int mss_now;
1218
1219         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1220                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1221
1222         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1223         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1224
1225         /* And store cached results */
1226         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1227         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1228                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1229         tp->mss_cache = mss_now;
1230
1231         return mss_now;
1232 }
1233
1234 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1235  * and even PMTU discovery events into account.
1236  */
1237 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1238 {
1239         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1240         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1241         u32 mss_now;
1242         unsigned header_len;
1243         struct tcp_out_options opts;
1244         struct tcp_md5sig_key *md5;
1245
1246         mss_now = tp->mss_cache;
1247
1248         if (dst) {
1249                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1250                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1251                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1252         }
1253
1254         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1255                      sizeof(struct tcphdr);
1256         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1257          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1258          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1259          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1260         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1261                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1262                 mss_now -= delta;
1263         }
1264
1265         return mss_now;
1266 }
1267
1268 /* Congestion window validation. (RFC2861) */
1269 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk)
1270 {
1271         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1272
1273         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd) {
1274                 /* Network is feed fully. */
1275                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1276                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1277         } else {
1278                 /* Network starves. */
1279                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1280                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1281
1282                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1283                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1284                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1285         }
1286 }
1287
1288 /* Returns the portion of skb which can be sent right away without
1289  * introducing MSS oddities to segment boundaries. In rare cases where
1290  * mss_now != mss_cache, we will request caller to create a small skb
1291  * per input skb which could be mostly avoided here (if desired).
1292  *
1293  * We explicitly want to create a request for splitting write queue tail
1294  * to a small skb for Nagle purposes while avoiding unnecessary modulos,
1295  * thus all the complexity (cwnd_len is always MSS multiple which we
1296  * return whenever allowed by the other factors). Basically we need the
1297  * modulo only when the receiver window alone is the limiting factor or
1298  * when we would be allowed to send the split-due-to-Nagle skb fully.
1299  */
1300 static unsigned int tcp_mss_split_point(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1301                                         unsigned int mss_now, unsigned int cwnd)
1302 {
1303         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1304         u32 needed, window, cwnd_len;
1305
1306         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1307         cwnd_len = mss_now * cwnd;
1308
1309         if (likely(cwnd_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1310                 return cwnd_len;
1311
1312         needed = min(skb->len, window);
1313
1314         if (cwnd_len <= needed)
1315                 return cwnd_len;
1316
1317         return needed - needed % mss_now;
1318 }
1319
1320 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1321  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1322  */
1323 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(struct tcp_sock *tp,
1324                                          struct sk_buff *skb)
1325 {
1326         u32 in_flight, cwnd;
1327
1328         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1329         if ((TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPCB_FLAG_FIN) &&
1330             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1331                 return 1;
1332
1333         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1334         cwnd = tp->snd_cwnd;
1335         if (in_flight < cwnd)
1336                 return (cwnd - in_flight);
1337
1338         return 0;
1339 }
1340
1341 /* Intialize TSO state of a skb.
1342  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1343  * SKB onto the wire.
1344  */
1345 static int tcp_init_tso_segs(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1346                              unsigned int mss_now)
1347 {
1348         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1349
1350         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1351                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1352                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1353         }
1354         return tso_segs;
1355 }
1356
1357 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1358 static inline int tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1359 {
1360         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1361                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1362 }
1363
1364 /* Return 0, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1365  * 1. It is full sized.
1366  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1367  * 3. Or TCP_NODELAY was set.
1368  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1369  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1370  */
1371 static inline int tcp_nagle_check(const struct tcp_sock *tp,
1372                                   const struct sk_buff *skb,
1373                                   unsigned mss_now, int nonagle)
1374 {
1375         return (skb->len < mss_now &&
1376                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1377                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp))));
1378 }
1379
1380 /* Return non-zero if the Nagle test allows this packet to be
1381  * sent now.
1382  */
1383 static inline int tcp_nagle_test(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb,
1384                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1385 {
1386         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1387          * write_queue (they have no chances to get new data).
1388          *
1389          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1390          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1391          */
1392         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1393                 return 1;
1394
1395         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN).
1396          * Nagle can be ignored during F-RTO too (see RFC4138).
1397          */
1398         if (tcp_urg_mode(tp) || (tp->frto_counter == 2) ||
1399             (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPCB_FLAG_FIN))
1400                 return 1;
1401
1402         if (!tcp_nagle_check(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1403                 return 1;
1404
1405         return 0;
1406 }
1407
1408 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1409 static inline int tcp_snd_wnd_test(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb,
1410                                    unsigned int cur_mss)
1411 {
1412         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1413
1414         if (skb->len > cur_mss)
1415                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1416
1417         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1418 }
1419
1420 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1421  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1422  * packets allowed by the congestion window.
1423  */
1424 static unsigned int tcp_snd_test(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1425                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1426 {
1427         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1428         unsigned int cwnd_quota;
1429
1430         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1431
1432         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1433                 return 0;
1434
1435         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1436         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1437                 cwnd_quota = 0;
1438
1439         return cwnd_quota;
1440 }
1441
1442 /* Test if sending is allowed right now. */
1443 int tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1444 {
1445         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1446         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1447
1448         return (skb &&
1449                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1450                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1451                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH)));
1452 }
1453
1454 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1455  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1456  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1457  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1458  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1459  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1460  */
1461 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1462                         unsigned int mss_now)
1463 {
1464         struct sk_buff *buff;
1465         int nlen = skb->len - len;
1466         u8 flags;
1467
1468         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1469         if (skb->len != skb->data_len)
1470                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now);
1471
1472         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, GFP_ATOMIC);
1473         if (unlikely(buff == NULL))
1474                 return -ENOMEM;
1475
1476         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1477         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1478         buff->truesize += nlen;
1479         skb->truesize -= nlen;
1480
1481         /* Correct the sequence numbers. */
1482         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1483         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1484         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1485
1486         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1487         flags = TCP_SKB_CB(skb)->flags;
1488         TCP_SKB_CB(skb)->flags = flags & ~(TCPCB_FLAG_FIN | TCPCB_FLAG_PSH);
1489         TCP_SKB_CB(buff)->flags = flags;
1490
1491         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1492         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1493
1494         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1495         skb_split(skb, buff, len);
1496
1497         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1498         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1499         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1500
1501         /* Link BUFF into the send queue. */
1502         skb_header_release(buff);
1503         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1504
1505         return 0;
1506 }
1507
1508 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1509  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1510  *
1511  * This algorithm is from John Heffner.
1512  */
1513 static int tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1514 {
1515         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1516         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1517         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1518
1519         if (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPCB_FLAG_FIN)
1520                 goto send_now;
1521
1522         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1523                 goto send_now;
1524
1525         /* Defer for less than two clock ticks. */
1526         if (tp->tso_deferred &&
1527             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1528                 goto send_now;
1529
1530         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1531
1532         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1533
1534         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1535
1536         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1537         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1538
1539         limit = min(send_win, cong_win);
1540
1541         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1542         if (limit >= sk->sk_gso_max_size)
1543                 goto send_now;
1544
1545         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1546         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1547                 goto send_now;
1548
1549         if (sysctl_tcp_tso_win_divisor) {
1550                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1551
1552                 /* If at least some fraction of a window is available,
1553                  * just use it.
1554                  */
1555                 chunk /= sysctl_tcp_tso_win_divisor;
1556                 if (limit >= chunk)
1557                         goto send_now;
1558         } else {
1559                 /* Different approach, try not to defer past a single
1560                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1561                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1562                  * then send now.
1563                  */
1564                 if (limit > tcp_max_burst(tp) * tp->mss_cache)
1565                         goto send_now;
1566         }
1567
1568         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.  */
1569         tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1570
1571         return 1;
1572
1573 send_now:
1574         tp->tso_deferred = 0;
1575         return 0;
1576 }
1577
1578 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1579  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1580  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1581  * changes resulting in larger path MTUs.
1582  *
1583  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1584  *         1 if a probe was sent,
1585  *         -1 otherwise
1586  */
1587 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1588 {
1589         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1590         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1591         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1592         int len;
1593         int probe_size;
1594         int size_needed;
1595         int copy;
1596         int mss_now;
1597
1598         /* Not currently probing/verifying,
1599          * not in recovery,
1600          * have enough cwnd, and
1601          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1602         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1603             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1604             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1605             tp->snd_cwnd < 11 ||
1606             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1607                 return -1;
1608
1609         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1610         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1611         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1612         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1613         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1614                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1615                 return -1;
1616         }
1617
1618         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1619         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1620                 return -1;
1621
1622         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1623                 return -1;
1624         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1625                 return 0;
1626
1627         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1628         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1629                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1630                         return -1;
1631                 else
1632                         return 0;
1633         }
1634
1635         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1636         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1637                 return -1;
1638         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1639         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1640
1641         skb = tcp_send_head(sk);
1642
1643         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1644         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1645         TCP_SKB_CB(nskb)->flags = TCPCB_FLAG_ACK;
1646         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1647         nskb->csum = 0;
1648         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1649
1650         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1651
1652         len = 0;
1653         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1654                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1655                 if (nskb->ip_summed)
1656                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1657                 else
1658                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1659                                                             skb_put(nskb, copy),
1660                                                             copy, nskb->csum);
1661
1662                 if (skb->len <= copy) {
1663                         /* We've eaten all the data from this skb.
1664                          * Throw it away. */
1665                         TCP_SKB_CB(nskb)->flags |= TCP_SKB_CB(skb)->flags;
1666                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1667                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1668                 } else {
1669                         TCP_SKB_CB(nskb)->flags |= TCP_SKB_CB(skb)->flags &
1670                                                    ~(TCPCB_FLAG_FIN|TCPCB_FLAG_PSH);
1671                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1672                                 skb_pull(skb, copy);
1673                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1674                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1675                                                                  skb->len, 0);
1676                         } else {
1677                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1678                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1679                         }
1680                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1681                 }
1682
1683                 len += copy;
1684
1685                 if (len >= probe_size)
1686                         break;
1687         }
1688         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1689
1690         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1691          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit(). */
1692         TCP_SKB_CB(nskb)->when = tcp_time_stamp;
1693         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1694                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1695                  * effectively two packets. */
1696                 tp->snd_cwnd--;
1697                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1698
1699                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1700                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1701                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1702
1703                 return 1;
1704         }
1705
1706         return -1;
1707 }
1708
1709 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1710  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1711  * window for us.
1712  *
1713  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1714  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1715  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1716  *
1717  * Returns 1, if no segments are in flight and we have queued segments, but
1718  * cannot send anything now because of SWS or another problem.
1719  */
1720 static int tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1721                           int push_one, gfp_t gfp)
1722 {
1723         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1724         struct sk_buff *skb;
1725         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1726         int cwnd_quota;
1727         int result;
1728
1729         sent_pkts = 0;
1730
1731         if (!push_one) {
1732                 /* Do MTU probing. */
1733                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1734                 if (!result) {
1735                         return 0;
1736                 } else if (result > 0) {
1737                         sent_pkts = 1;
1738                 }
1739         }
1740
1741         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1742                 unsigned int limit;
1743
1744                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1745                 BUG_ON(!tso_segs);
1746
1747                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1748                 if (!cwnd_quota)
1749                         break;
1750
1751                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1752                         break;
1753
1754                 if (tso_segs == 1) {
1755                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
1756                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1757                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
1758                                 break;
1759                 } else {
1760                         if (!push_one && tcp_tso_should_defer(sk, skb))
1761                                 break;
1762                 }
1763
1764                 limit = mss_now;
1765                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
1766                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
1767                                                     cwnd_quota);
1768
1769                 if (skb->len > limit &&
1770                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now)))
1771                         break;
1772
1773                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
1774
1775                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
1776                         break;
1777
1778                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
1779                  * This call will increment packets_out.
1780                  */
1781                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
1782
1783                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
1784                 sent_pkts++;
1785
1786                 if (push_one)
1787                         break;
1788         }
1789
1790         if (likely(sent_pkts)) {
1791                 tcp_cwnd_validate(sk);
1792                 return 0;
1793         }
1794         return !tp->packets_out && tcp_send_head(sk);
1795 }
1796
1797 /* Push out any pending frames which were held back due to
1798  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
1799  * The socket must be locked by the caller.
1800  */
1801 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
1802                                int nonagle)
1803 {
1804         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
1805          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
1806          * all will be happy.
1807          */
1808         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
1809                 return;
1810
1811         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0, GFP_ATOMIC))
1812                 tcp_check_probe_timer(sk);
1813 }
1814
1815 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
1816  * true push pending frames to setup probe timer etc.
1817  */
1818 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1819 {
1820         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1821
1822         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
1823
1824         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
1825 }
1826
1827 /* This function returns the amount that we can raise the
1828  * usable window based on the following constraints
1829  *
1830  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
1831  * 2. We limit memory per socket
1832  *
1833  * RFC 1122:
1834  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
1835  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
1836  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
1837  *
1838  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
1839  * it at least MSS bytes.
1840  *
1841  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
1842  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
1843  *
1844  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
1845  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
1846  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
1847  * window to always advance by a single byte.
1848  *
1849  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
1850  * then this will not be a problem.
1851  *
1852  * BSD seems to make the following compromise:
1853  *
1854  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
1855  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
1856  *      then set the window to 0.
1857  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
1858  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
1859  *      and from being larger than the largest representable value.
1860  *
1861  * This prevents incremental opening of the window in the regime
1862  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
1863  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
1864  * those cases where the window is constrained on the sender side
1865  * because the pipeline is full.
1866  *
1867  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
1868  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
1869  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
1870  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
1871  * of having a fixed window size at almost all times.
1872  *
1873  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
1874  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
1875  *
1876  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
1877  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
1878  */
1879 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
1880 {
1881         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1882         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1883         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
1884          * here.  I don't know if the value based on our guesses
1885          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
1886          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
1887          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
1888          */
1889         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
1890         int free_space = tcp_space(sk);
1891         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_full_space(sk));
1892         int window;
1893
1894         if (mss > full_space)
1895                 mss = full_space;
1896
1897         if (free_space < (full_space >> 1)) {
1898                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
1899
1900                 if (tcp_memory_pressure)
1901                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
1902                                                4U * tp->advmss);
1903
1904                 if (free_space < mss)
1905                         return 0;
1906         }
1907
1908         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
1909                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
1910
1911         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
1912          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
1913          */
1914         window = tp->rcv_wnd;
1915         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
1916                 window = free_space;
1917
1918                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
1919                  * Import case: prevent zero window announcement if
1920                  * 1<<rcv_wscale > mss.
1921                  */
1922                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
1923                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
1924                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
1925         } else {
1926                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
1927                  * Window clamp already applied above.
1928                  * If our current window offering is within 1 mss of the
1929                  * free space we just keep it. This prevents the divide
1930                  * and multiply from happening most of the time.
1931                  * We also don't do any window rounding when the free space
1932                  * is too small.
1933                  */
1934                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
1935                         window = (free_space / mss) * mss;
1936                 else if (mss == full_space &&
1937                          free_space > window + (full_space >> 1))
1938                         window = free_space;
1939         }
1940
1941         return window;
1942 }
1943
1944 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
1945 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1946 {
1947         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1948         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
1949         int skb_size, next_skb_size;
1950
1951         skb_size = skb->len;
1952         next_skb_size = next_skb->len;
1953
1954         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
1955
1956         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
1957
1958         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
1959
1960         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
1961                                   next_skb_size);
1962
1963         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
1964                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1965
1966         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1967                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
1968
1969         /* Update sequence range on original skb. */
1970         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
1971
1972         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
1973         TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->flags;
1974
1975         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
1976          * packet counting does not break.
1977          */
1978         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
1979
1980         /* changed transmit queue under us so clear hints */
1981         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
1982         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
1983                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
1984
1985         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
1986
1987         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
1988 }
1989
1990 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
1991 static int tcp_can_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1992 {
1993         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1994                 return 0;
1995         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
1996         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
1997                 return 0;
1998         if (skb_cloned(skb))
1999                 return 0;
2000         if (skb == tcp_send_head(sk))
2001                 return 0;
2002         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2003         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2004                 return 0;
2005
2006         return 1;
2007 }
2008
2009 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2010  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2011  */
2012 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2013                                      int space)
2014 {
2015         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2016         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2017         int first = 1;
2018
2019         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2020                 return;
2021         if (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPCB_FLAG_SYN)
2022                 return;
2023
2024         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2025                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2026                         break;
2027
2028                 space -= skb->len;
2029
2030                 if (first) {
2031                         first = 0;
2032                         continue;
2033                 }
2034
2035                 if (space < 0)
2036                         break;
2037                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2038                  * the data in the second
2039                  */
2040                 if (skb->len > skb_tailroom(to))
2041                         break;
2042
2043                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2044                         break;
2045
2046                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2047         }
2048 }
2049
2050 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2051  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2052  * error occurred which prevented the send.
2053  */
2054 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2055 {
2056         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2057         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2058         unsigned int cur_mss;
2059         int err;
2060
2061         /* Inconslusive MTU probe */
2062         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2063                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2064         }
2065
2066         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2067          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2068          */
2069         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2070             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2071                 return -EAGAIN;
2072
2073         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2074                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2075                         BUG();
2076                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2077                         return -ENOMEM;
2078         }
2079
2080         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2081                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2082
2083         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2084
2085         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2086          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2087          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2088          * our retransmit serves as a zero window probe.
2089          */
2090         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2091             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2092                 return -EAGAIN;
2093
2094         if (skb->len > cur_mss) {
2095                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss))
2096                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2097         } else {
2098                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2099
2100                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2101                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2102                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2103                 }
2104         }
2105
2106         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2107
2108         /* Some Solaris stacks overoptimize and ignore the FIN on a
2109          * retransmit when old data is attached.  So strip it off
2110          * since it is cheap to do so and saves bytes on the network.
2111          */
2112         if (skb->len > 0 &&
2113             (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPCB_FLAG_FIN) &&
2114             tp->snd_una == (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1)) {
2115                 if (!pskb_trim(skb, 0)) {
2116                         /* Reuse, even though it does some unnecessary work */
2117                         tcp_init_nondata_skb(skb, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1,
2118                                              TCP_SKB_CB(skb)->flags);
2119                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
2120                 }
2121         }
2122
2123         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2124          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2125          */
2126         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2127
2128         err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2129
2130         if (err == 0) {
2131                 /* Update global TCP statistics. */
2132                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2133
2134                 tp->total_retrans++;
2135
2136 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2137                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2138                         if (net_ratelimit())
2139                                 printk(KERN_DEBUG "retrans_out leaked.\n");
2140                 }
2141 #endif
2142                 if (!tp->retrans_out)
2143                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2144                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2145                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2146
2147                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2148                 if (!tp->retrans_stamp)
2149                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2150
2151                 tp->undo_retrans++;
2152
2153                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2154                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2155                  */
2156                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2157         }
2158         return err;
2159 }
2160
2161 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2162  * window/congestion state.
2163  */
2164 static int tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2165 {
2166         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2167         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2168
2169         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2170         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2171                 return 0;
2172
2173         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2174         if (tcp_is_reno(tp))
2175                 return 0;
2176
2177         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2178          * and retransmission... Both ways have their merits...
2179          *
2180          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2181          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2182          * NextSeg() specified in RFC3517.
2183          */
2184
2185         if (tcp_may_send_now(sk))
2186                 return 0;
2187
2188         return 1;
2189 }
2190
2191 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2192  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2193  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2194  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2195  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2196  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2197  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2198  */
2199 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2200 {
2201         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2202         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2203         struct sk_buff *skb;
2204         struct sk_buff *hole = NULL;
2205         u32 last_lost;
2206         int mib_idx;
2207         int fwd_rexmitting = 0;
2208
2209         if (!tp->lost_out)
2210                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2211
2212         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2213                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2214                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2215                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2216                         last_lost = tp->retransmit_high;
2217         } else {
2218                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2219                 last_lost = tp->snd_una;
2220         }
2221
2222         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2223                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2224
2225                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2226                         break;
2227                 /* we could do better than to assign each time */
2228                 if (hole == NULL)
2229                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2230
2231                 /* Assume this retransmit will generate
2232                  * only one packet for congestion window
2233                  * calculation purposes.  This works because
2234                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2235                  * packet to be MSS sized and all the
2236                  * packet counting works out.
2237                  */
2238                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2239                         return;
2240
2241                 if (fwd_rexmitting) {
2242 begin_fwd:
2243                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2244                                 break;
2245                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2246
2247                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2248                         tp->retransmit_high = last_lost;
2249                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2250                                 break;
2251                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2252                         if (hole != NULL) {
2253                                 skb = hole;
2254                                 hole = NULL;
2255                         }
2256                         fwd_rexmitting = 1;
2257                         goto begin_fwd;
2258
2259                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2260                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2261                                 hole = skb;
2262                         continue;
2263
2264                 } else {
2265                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2266                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2267                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2268                         else
2269                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2270                 }
2271
2272                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2273                         continue;
2274
2275                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb))
2276                         return;
2277                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2278
2279                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2280                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2281                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2282                                                   TCP_RTO_MAX);
2283         }
2284 }
2285
2286 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2287  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2288  */
2289 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2290 {
2291         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2292         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2293         int mss_now;
2294
2295         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2296          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2297          * and IP options.
2298          */
2299         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2300
2301         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2302                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPCB_FLAG_FIN;
2303                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2304                 tp->write_seq++;
2305         } else {
2306                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2307                 for (;;) {
2308                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2309                                                sk->sk_allocation);
2310                         if (skb)
2311                                 break;
2312                         yield();
2313                 }
2314
2315                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2316                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2317                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2318                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2319                                      TCPCB_FLAG_ACK | TCPCB_FLAG_FIN);
2320                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2321         }
2322         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2323 }
2324
2325 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2326  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2327  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2328  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2329  */
2330 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2331 {
2332         struct sk_buff *skb;
2333
2334         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2335         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2336         if (!skb) {
2337                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2338                 return;
2339         }
2340
2341         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2342         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2343         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2344                              TCPCB_FLAG_ACK | TCPCB_FLAG_RST);
2345         /* Send it off. */
2346         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2347         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2348                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2349
2350         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2351 }
2352
2353 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2354  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2355  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2356  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2357  * and rcv_wscale values will not be correct.
2358  */
2359 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2360 {
2361         struct sk_buff *skb;
2362
2363         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2364         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPCB_FLAG_SYN)) {
2365                 printk(KERN_DEBUG "tcp_send_synack: wrong queue state\n");
2366                 return -EFAULT;
2367         }
2368         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPCB_FLAG_ACK)) {
2369                 if (skb_cloned(skb)) {
2370                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2371                         if (nskb == NULL)
2372                                 return -ENOMEM;
2373                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2374                         skb_header_release(nskb);
2375                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2376                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2377                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2378                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2379                         skb = nskb;
2380                 }
2381
2382                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPCB_FLAG_ACK;
2383                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2384         }
2385         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2386         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2387 }
2388
2389 /* Prepare a SYN-ACK. */
2390 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2391                                 struct request_sock *req,
2392                                 struct request_values *rvp)
2393 {
2394         struct tcp_out_options opts;
2395         struct tcp_extend_values *xvp = tcp_xv(rvp);
2396         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2397         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2398         const struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
2399         struct tcphdr *th;
2400         struct sk_buff *skb;
2401         struct tcp_md5sig_key *md5;
2402         int tcp_header_size;
2403         int mss;
2404         int s_data_desired = 0;
2405
2406         if (cvp != NULL && cvp->s_data_constant && cvp->s_data_desired)
2407                 s_data_desired = cvp->s_data_desired;
2408         skb = sock_wmalloc(sk, MAX_TCP_HEADER + 15 + s_data_desired, 1, GFP_ATOMIC);
2409         if (skb == NULL)
2410                 return NULL;
2411
2412         /* Reserve space for headers. */
2413         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2414
2415         skb_dst_set(skb, dst_clone(dst));
2416
2417         mss = dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS);
2418         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2419                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2420
2421         if (req->rcv_wnd == 0) { /* ignored for retransmitted syns */
2422                 __u8 rcv_wscale;
2423                 /* Set this up on the first call only */
2424                 req->window_clamp = tp->window_clamp ? : dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2425                 /* tcp_full_space because it is guaranteed to be the first packet */
2426                 tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2427                         mss - (ireq->tstamp_ok ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0),
2428                         &req->rcv_wnd,
2429                         &req->window_clamp,
2430                         ireq->wscale_ok,
2431                         &rcv_wscale,
2432                         dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2433                 ireq->rcv_wscale = rcv_wscale;
2434         }
2435
2436         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2437 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2438         if (unlikely(req->cookie_ts))
2439                 TCP_SKB_CB(skb)->when = cookie_init_timestamp(req);
2440         else
2441 #endif
2442         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2443         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss,
2444                                              skb, &opts, &md5, xvp)
2445                         + sizeof(*th);
2446
2447         skb_push(skb, tcp_header_size);
2448         skb_reset_transport_header(skb);
2449
2450         th = tcp_hdr(skb);
2451         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2452         th->syn = 1;
2453         th->ack = 1;
2454         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2455         th->source = ireq->loc_port;
2456         th->dest = ireq->rmt_port;
2457         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2458          * not even correctly set)
2459          */
2460         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2461                              TCPCB_FLAG_SYN | TCPCB_FLAG_ACK);
2462
2463         if (OPTION_COOKIE_EXTENSION & opts.options) {
2464                 if (s_data_desired) {
2465                         u8 *buf = skb_put(skb, s_data_desired);
2466
2467                         /* copy data directly from the listening socket. */
2468                         memcpy(buf, cvp->s_data_payload, s_data_desired);
2469                         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq += s_data_desired;
2470                 }
2471
2472                 if (opts.hash_size > 0) {
2473                         __u32 workspace[SHA_WORKSPACE_WORDS];
2474                         u32 *mess = &xvp->cookie_bakery[COOKIE_DIGEST_WORDS];
2475                         u32 *tail = &mess[COOKIE_MESSAGE_WORDS-1];
2476
2477                         /* Secret recipe depends on the Timestamp, (future)
2478                          * Sequence and Acknowledgment Numbers, Initiator
2479                          * Cookie, and others handled by IP variant caller.
2480                          */
2481                         *tail-- ^= opts.tsval;
2482                         *tail-- ^= tcp_rsk(req)->rcv_isn + 1;
2483                         *tail-- ^= TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
2484
2485                         /* recommended */
2486                         *tail-- ^= ((th->dest << 16) | th->source);
2487                         *tail-- ^= (u32)(unsigned long)cvp; /* per sockopt */
2488
2489                         sha_transform((__u32 *)&xvp->cookie_bakery[0],
2490                                       (char *)mess,
2491                                       &workspace[0]);
2492                         opts.hash_location =
2493                                 (__u8 *)&xvp->cookie_bakery[0];
2494                 }
2495         }
2496
2497         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2498         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_isn + 1);
2499
2500         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2501         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2502         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2503         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2504         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
2505
2506 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2507         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2508         if (md5) {
2509                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2510                                                md5, NULL, req, skb);
2511         }
2512 #endif
2513
2514         return skb;
2515 }
2516
2517 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2518 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2519 {
2520         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2521         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2522         __u8 rcv_wscale;
2523
2524         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2525          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2526          */
2527         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2528                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2529
2530 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2531         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2532                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2533 #endif
2534
2535         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2536         if (tp->rx_opt.user_mss)
2537                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2538         tp->max_window = 0;
2539         tcp_mtup_init(sk);
2540         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2541
2542         if (!tp->window_clamp)
2543                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2544         tp->advmss = dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS);
2545         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2546                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2547
2548         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2549
2550         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2551                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2552                                   &tp->rcv_wnd,
2553                                   &tp->window_clamp,
2554                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2555                                   &rcv_wscale,
2556                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2557
2558         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2559         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2560
2561         sk->sk_err = 0;
2562         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2563         tp->snd_wnd = 0;
2564         tcp_init_wl(tp, 0);
2565         tp->snd_una = tp->write_seq;
2566         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2567         tp->snd_up = tp->write_seq;
2568         tp->rcv_nxt = 0;
2569         tp->rcv_wup = 0;
2570         tp->copied_seq = 0;
2571
2572         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2573         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2574         tcp_clear_retrans(tp);
2575 }
2576
2577 /* Build a SYN and send it off. */
2578 int tcp_connect(struct sock *sk)
2579 {
2580         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2581         struct sk_buff *buff;
2582
2583         tcp_connect_init(sk);
2584
2585         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
2586         if (unlikely(buff == NULL))
2587                 return -ENOBUFS;
2588
2589         /* Reserve space for headers. */
2590         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
2591
2592         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2593         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPCB_FLAG_SYN);
2594         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
2595
2596         /* Send it off. */
2597         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
2598         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when;
2599         skb_header_release(buff);
2600         __tcp_add_write_queue_tail(sk, buff);
2601         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
2602         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
2603         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(buff);
2604         tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
2605
2606         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
2607          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
2608          */
2609         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2610         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
2611         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
2612
2613         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
2614         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2615                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
2616         return 0;
2617 }
2618
2619 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
2620  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
2621  * for details.
2622  */
2623 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
2624 {
2625         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2626         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
2627         unsigned long timeout;
2628
2629         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
2630                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2631                 int max_ato = HZ / 2;
2632
2633                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
2634                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
2635                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
2636
2637                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
2638
2639                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
2640                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
2641                  * directly.
2642                  */
2643                 if (tp->srtt) {
2644                         int rtt = max(tp->srtt >> 3, TCP_DELACK_MIN);
2645
2646                         if (rtt < max_ato)
2647                                 max_ato = rtt;
2648                 }
2649
2650                 ato = min(ato, max_ato);
2651         }
2652
2653         /* Stay within the limit we were given */
2654         timeout = jiffies + ato;
2655
2656         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
2657         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
2658                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
2659                  * send ACK now.
2660                  */
2661                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
2662                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
2663                         tcp_send_ack(sk);
2664                         return;
2665                 }
2666
2667                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
2668                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
2669         }
2670         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
2671         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
2672         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
2673 }
2674
2675 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
2676 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
2677 {
2678         struct sk_buff *buff;
2679
2680         /* If we have been reset, we may not send again. */
2681         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
2682                 return;
2683
2684         /* We are not putting this on the write queue, so
2685          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
2686          * sock.
2687          */
2688         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2689         if (buff == NULL) {
2690                 inet_csk_schedule_ack(sk);
2691                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
2692                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
2693                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
2694                 return;
2695         }
2696
2697         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2698         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
2699         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPCB_FLAG_ACK);
2700
2701         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
2702         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
2703         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, GFP_ATOMIC);
2704 }
2705
2706 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
2707  * number. It assumes the other end will try to ack it.
2708  *
2709  * Question: what should we make while urgent mode?
2710  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
2711  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
2712  *
2713  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
2714  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
2715  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
2716  */
2717 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
2718 {
2719         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2720         struct sk_buff *skb;
2721
2722         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
2723         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2724         if (skb == NULL)
2725                 return -1;
2726
2727         /* Reserve space for headers and set control bits. */
2728         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2729         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
2730          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
2731          * send it.
2732          */
2733         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPCB_FLAG_ACK);
2734         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2735         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
2736 }
2737
2738 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
2739 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
2740 {
2741         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2742         struct sk_buff *skb;
2743
2744         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
2745                 return -1;
2746
2747         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
2748             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
2749                 int err;
2750                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2751                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2752
2753                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
2754                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2755
2756                 /* We are probing the opening of a window
2757                  * but the window size is != 0
2758                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
2759                  */
2760                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
2761                     skb->len > mss) {
2762                         seg_size = min(seg_size, mss);
2763                         TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPCB_FLAG_PSH;
2764                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss))
2765                                 return -1;
2766                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
2767                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
2768
2769                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPCB_FLAG_PSH;
2770                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2771                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2772                 if (!err)
2773                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2774                 return err;
2775         } else {
2776                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
2777                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
2778                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
2779         }
2780 }
2781
2782 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
2783  * a partial packet else a zero probe.
2784  */
2785 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
2786 {
2787         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2788         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2789         int err;
2790
2791         err = tcp_write_wakeup(sk);
2792
2793         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
2794                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
2795                 icsk->icsk_probes_out = 0;
2796                 icsk->icsk_backoff = 0;
2797                 return;
2798         }
2799
2800         if (err <= 0) {
2801                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
2802                         icsk->icsk_backoff++;
2803                 icsk->icsk_probes_out++;
2804                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
2805                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
2806                                           TCP_RTO_MAX);
2807         } else {
2808                 /* If packet was not sent due to local congestion,
2809                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
2810                  * Let local senders to fight for local resources.
2811                  *
2812                  * Use accumulated backoff yet.
2813                  */
2814                 if (!icsk->icsk_probes_out)
2815                         icsk->icsk_probes_out = 1;
2816                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
2817                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
2818                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
2819                                           TCP_RTO_MAX);
2820         }
2821 }
2822
2823 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
2824 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
2825 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2826 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2827 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
2828 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);