ea09d2fd50c794a3f04a7178cb7f54cb58c42e2a
[linux-3.10.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/gfp.h>
41 #include <linux/module.h>
42
43 /* People can turn this off for buggy TCP's found in printers etc. */
44 int sysctl_tcp_retrans_collapse __read_mostly = 1;
45
46 /* People can turn this on to work with those rare, broken TCPs that
47  * interpret the window field as a signed quantity.
48  */
49 int sysctl_tcp_workaround_signed_windows __read_mostly = 0;
50
51 /* This limits the percentage of the congestion window which we
52  * will allow a single TSO frame to consume.  Building TSO frames
53  * which are too large can cause TCP streams to be bursty.
54  */
55 int sysctl_tcp_tso_win_divisor __read_mostly = 3;
56
57 int sysctl_tcp_mtu_probing __read_mostly = 0;
58 int sysctl_tcp_base_mss __read_mostly = 512;
59
60 /* By default, RFC2861 behavior.  */
61 int sysctl_tcp_slow_start_after_idle __read_mostly = 1;
62
63 int sysctl_tcp_cookie_size __read_mostly = 0; /* TCP_COOKIE_MAX */
64 EXPORT_SYMBOL_GPL(sysctl_tcp_cookie_size);
65
66
67 /* Account for new data that has been sent to the network. */
68 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
69 {
70         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
71         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
72
73         tcp_advance_send_head(sk, skb);
74         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
75
76         /* Don't override Nagle indefinately with F-RTO */
77         if (tp->frto_counter == 2)
78                 tp->frto_counter = 3;
79
80         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
81         if (!prior_packets)
82                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
83                                           inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
84 }
85
86 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
87  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
88  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
89  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
90  * invalid. OK, let's make this for now:
91  */
92 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(struct sock *sk)
93 {
94         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
95
96         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
97                 return tp->snd_nxt;
98         else
99                 return tcp_wnd_end(tp);
100 }
101
102 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
103  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
104  *
105  * 1. It is independent of path mtu.
106  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
107  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
108  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
109  *    large MSS.
110  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
111  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
112  *    This may be overridden via information stored in routing table.
113  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
114  *    probably even Jumbo".
115  */
116 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
117 {
118         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
119         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
120         int mss = tp->advmss;
121
122         if (dst && dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS) < mss) {
123                 mss = dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS);
124                 tp->advmss = mss;
125         }
126
127         return (__u16)mss;
128 }
129
130 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
131  * This is the first part of cwnd validation mechanism. */
132 static void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, struct dst_entry *dst)
133 {
134         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
135         s32 delta = tcp_time_stamp - tp->lsndtime;
136         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, dst);
137         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
138
139         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
140
141         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
142         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
143
144         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
145                 cwnd >>= 1;
146         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
147         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
148         tp->snd_cwnd_used = 0;
149 }
150
151 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
152 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
153                                 struct sk_buff *skb, struct sock *sk)
154 {
155         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
156         const u32 now = tcp_time_stamp;
157
158         if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
159             (!tp->packets_out && (s32)(now - tp->lsndtime) > icsk->icsk_rto))
160                 tcp_cwnd_restart(sk, __sk_dst_get(sk));
161
162         tp->lsndtime = now;
163
164         /* If it is a reply for ato after last received
165          * packet, enter pingpong mode.
166          */
167         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
168                 icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
169 }
170
171 /* Account for an ACK we sent. */
172 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
173 {
174         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
175         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
176 }
177
178 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
179  * Based on the assumption that the given amount of space
180  * will be offered. Store the results in the tp structure.
181  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
182  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
183  * This MUST be enforced by all callers.
184  */
185 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
186                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
187                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
188                                __u32 init_rcv_wnd)
189 {
190         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
191
192         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
193         if (*window_clamp == 0)
194                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
195         space = min(*window_clamp, space);
196
197         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
198         if (space > mss)
199                 space = (space / mss) * mss;
200
201         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
202          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
203          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
204          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
205          * unless the remote has sent us a window scaling option,
206          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
207          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
208          */
209         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
210                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
211         else
212                 (*rcv_wnd) = space;
213
214         (*rcv_wscale) = 0;
215         if (wscale_ok) {
216                 /* Set window scaling on max possible window
217                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
218                  */
219                 space = max_t(u32, sysctl_tcp_rmem[2], sysctl_rmem_max);
220                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
221                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
222                         space >>= 1;
223                         (*rcv_wscale)++;
224                 }
225         }
226
227         /* Set initial window to value enough for senders, following RFC5681. */
228         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
229                 int init_cwnd = rfc3390_bytes_to_packets(mss);
230
231                 /* when initializing use the value from init_rcv_wnd
232                  * rather than the default from above
233                  */
234                 if (init_rcv_wnd &&
235                     (*rcv_wnd > init_rcv_wnd * mss))
236                         *rcv_wnd = init_rcv_wnd * mss;
237                 else if (*rcv_wnd > init_cwnd * mss)
238                         *rcv_wnd = init_cwnd * mss;
239         }
240
241         /* Set the clamp no higher than max representable value */
242         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
243 }
244 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
245
246 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
247  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
248  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
249  * frame.
250  */
251 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
252 {
253         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
254         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
255         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
256
257         /* Never shrink the offered window */
258         if (new_win < cur_win) {
259                 /* Danger Will Robinson!
260                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
261                  * we will not be able to advertise a zero
262                  * window in time.  --DaveM
263                  *
264                  * Relax Will Robinson.
265                  */
266                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
267         }
268         tp->rcv_wnd = new_win;
269         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
270
271         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
272          * scaled window.
273          */
274         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
275                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
276         else
277                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
278
279         /* RFC1323 scaling applied */
280         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
281
282         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
283         if (new_win == 0)
284                 tp->pred_flags = 0;
285
286         return new_win;
287 }
288
289 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
290 static inline void TCP_ECN_send_synack(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
291 {
292         TCP_SKB_CB(skb)->flags &= ~TCPHDR_CWR;
293         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
294                 TCP_SKB_CB(skb)->flags &= ~TCPHDR_ECE;
295 }
296
297 /* Packet ECN state for a SYN.  */
298 static inline void TCP_ECN_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
299 {
300         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
301
302         tp->ecn_flags = 0;
303         if (sysctl_tcp_ecn == 1) {
304                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
305                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
306         }
307 }
308
309 static __inline__ void
310 TCP_ECN_make_synack(struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
311 {
312         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
313                 th->ece = 1;
314 }
315
316 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
317  * be sent.
318  */
319 static inline void TCP_ECN_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
320                                 int tcp_header_len)
321 {
322         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
323
324         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
325                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
326                 if (skb->len != tcp_header_len &&
327                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
328                         INET_ECN_xmit(sk);
329                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
330                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
331                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
332                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
333                         }
334                 } else {
335                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
336                         INET_ECN_dontxmit(sk);
337                 }
338                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
339                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
340         }
341 }
342
343 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
344  * auto increment end seqno.
345  */
346 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
347 {
348         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
349         skb->csum = 0;
350
351         TCP_SKB_CB(skb)->flags = flags;
352         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
353
354         skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
355         skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
356         skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
357
358         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
359         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
360                 seq++;
361         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
362 }
363
364 static inline int tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
365 {
366         return tp->snd_una != tp->snd_up;
367 }
368
369 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
370 #define OPTION_TS               (1 << 1)
371 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
372 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
373 #define OPTION_COOKIE_EXTENSION (1 << 4)
374
375 struct tcp_out_options {
376         u8 options;             /* bit field of OPTION_* */
377         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
378         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
379         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
380         u16 mss;                /* 0 to disable */
381         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
382         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
383 };
384
385 /* The sysctl int routines are generic, so check consistency here.
386  */
387 static u8 tcp_cookie_size_check(u8 desired)
388 {
389         if (desired > 0) {
390                 /* previously specified */
391                 return desired;
392         }
393         if (sysctl_tcp_cookie_size <= 0) {
394                 /* no default specified */
395                 return 0;
396         }
397         if (sysctl_tcp_cookie_size <= TCP_COOKIE_MIN) {
398                 /* value too small, specify minimum */
399                 return TCP_COOKIE_MIN;
400         }
401         if (sysctl_tcp_cookie_size >= TCP_COOKIE_MAX) {
402                 /* value too large, specify maximum */
403                 return TCP_COOKIE_MAX;
404         }
405         if (0x1 & sysctl_tcp_cookie_size) {
406                 /* 8-bit multiple, illegal, fix it */
407                 return (u8)(sysctl_tcp_cookie_size + 0x1);
408         }
409         return (u8)sysctl_tcp_cookie_size;
410 }
411
412 /* Write previously computed TCP options to the packet.
413  *
414  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
415  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
416  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
417  * inter-operatibility perspective it seems that we're somewhat stuck with
418  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
419  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
420  * particular reason why the ordering would need to be changed).
421  *
422  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
423  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
424  */
425 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
426                               struct tcp_out_options *opts)
427 {
428         u8 options = opts->options;     /* mungable copy */
429
430         /* Having both authentication and cookies for security is redundant,
431          * and there's certainly not enough room.  Instead, the cookie-less
432          * extension variant is proposed.
433          *
434          * Consider the pessimal case with authentication.  The options
435          * could look like:
436          *   COOKIE|MD5(20) + MSS(4) + SACK|TS(12) + WSCALE(4) == 40
437          */
438         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
439                 if (unlikely(OPTION_COOKIE_EXTENSION & options)) {
440                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_COOKIE << 24) |
441                                        (TCPOLEN_COOKIE_BASE << 16) |
442                                        (TCPOPT_MD5SIG << 8) |
443                                        TCPOLEN_MD5SIG);
444                 } else {
445                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
446                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
447                                        (TCPOPT_MD5SIG << 8) |
448                                        TCPOLEN_MD5SIG);
449                 }
450                 options &= ~OPTION_COOKIE_EXTENSION;
451                 /* overload cookie hash location */
452                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
453                 ptr += 4;
454         }
455
456         if (unlikely(opts->mss)) {
457                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
458                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
459                                opts->mss);
460         }
461
462         if (likely(OPTION_TS & options)) {
463                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
464                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
465                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
466                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
467                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
468                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
469                 } else {
470                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
471                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
472                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
473                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
474                 }
475                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
476                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
477         }
478
479         /* Specification requires after timestamp, so do it now.
480          *
481          * Consider the pessimal case without authentication.  The options
482          * could look like:
483          *   MSS(4) + SACK|TS(12) + COOKIE(20) + WSCALE(4) == 40
484          */
485         if (unlikely(OPTION_COOKIE_EXTENSION & options)) {
486                 __u8 *cookie_copy = opts->hash_location;
487                 u8 cookie_size = opts->hash_size;
488
489                 /* 8-bit multiple handled in tcp_cookie_size_check() above,
490                  * and elsewhere.
491                  */
492                 if (0x2 & cookie_size) {
493                         __u8 *p = (__u8 *)ptr;
494
495                         /* 16-bit multiple */
496                         *p++ = TCPOPT_COOKIE;
497                         *p++ = TCPOLEN_COOKIE_BASE + cookie_size;
498                         *p++ = *cookie_copy++;
499                         *p++ = *cookie_copy++;
500                         ptr++;
501                         cookie_size -= 2;
502                 } else {
503                         /* 32-bit multiple */
504                         *ptr++ = htonl(((TCPOPT_NOP << 24) |
505                                         (TCPOPT_NOP << 16) |
506                                         (TCPOPT_COOKIE << 8) |
507                                         TCPOLEN_COOKIE_BASE) +
508                                        cookie_size);
509                 }
510
511                 if (cookie_size > 0) {
512                         memcpy(ptr, cookie_copy, cookie_size);
513                         ptr += (cookie_size / 4);
514                 }
515         }
516
517         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
518                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
519                                (TCPOPT_NOP << 16) |
520                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
521                                TCPOLEN_SACK_PERM);
522         }
523
524         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
525                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
526                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
527                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
528                                opts->ws);
529         }
530
531         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
532                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
533                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
534                 int this_sack;
535
536                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
537                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
538                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
539                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
540                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
541
542                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
543                      ++this_sack) {
544                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
545                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
546                 }
547
548                 tp->rx_opt.dsack = 0;
549         }
550 }
551
552 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
553  * network wire format yet.
554  */
555 static unsigned tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
556                                 struct tcp_out_options *opts,
557                                 struct tcp_md5sig_key **md5) {
558         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
559         struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
560         unsigned remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
561         u8 cookie_size = (!tp->rx_opt.cookie_out_never && cvp != NULL) ?
562                          tcp_cookie_size_check(cvp->cookie_desired) :
563                          0;
564
565 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
566         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
567         if (*md5) {
568                 opts->options |= OPTION_MD5;
569                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
570         }
571 #else
572         *md5 = NULL;
573 #endif
574
575         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
576          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
577          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
578          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
579          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
580          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
581          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
582          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
583          * going out.  */
584         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
585         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
586
587         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && *md5 == NULL)) {
588                 opts->options |= OPTION_TS;
589                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
590                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
591                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
592         }
593         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
594                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
595                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
596                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
597         }
598         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
599                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
600                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
601                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
602         }
603
604         /* Note that timestamps are required by the specification.
605          *
606          * Odd numbers of bytes are prohibited by the specification, ensuring
607          * that the cookie is 16-bit aligned, and the resulting cookie pair is
608          * 32-bit aligned.
609          */
610         if (*md5 == NULL &&
611             (OPTION_TS & opts->options) &&
612             cookie_size > 0) {
613                 int need = TCPOLEN_COOKIE_BASE + cookie_size;
614
615                 if (0x2 & need) {
616                         /* 32-bit multiple */
617                         need += 2; /* NOPs */
618
619                         if (need > remaining) {
620                                 /* try shrinking cookie to fit */
621                                 cookie_size -= 2;
622                                 need -= 4;
623                         }
624                 }
625                 while (need > remaining && TCP_COOKIE_MIN <= cookie_size) {
626                         cookie_size -= 4;
627                         need -= 4;
628                 }
629                 if (TCP_COOKIE_MIN <= cookie_size) {
630                         opts->options |= OPTION_COOKIE_EXTENSION;
631                         opts->hash_location = (__u8 *)&cvp->cookie_pair[0];
632                         opts->hash_size = cookie_size;
633
634                         /* Remember for future incarnations. */
635                         cvp->cookie_desired = cookie_size;
636
637                         if (cvp->cookie_desired != cvp->cookie_pair_size) {
638                                 /* Currently use random bytes as a nonce,
639                                  * assuming these are completely unpredictable
640                                  * by hostile users of the same system.
641                                  */
642                                 get_random_bytes(&cvp->cookie_pair[0],
643                                                  cookie_size);
644                                 cvp->cookie_pair_size = cookie_size;
645                         }
646
647                         remaining -= need;
648                 }
649         }
650         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
651 }
652
653 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
654 static unsigned tcp_synack_options(struct sock *sk,
655                                    struct request_sock *req,
656                                    unsigned mss, struct sk_buff *skb,
657                                    struct tcp_out_options *opts,
658                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
659                                    struct tcp_extend_values *xvp)
660 {
661         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
662         unsigned remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
663         u8 cookie_plus = (xvp != NULL && !xvp->cookie_out_never) ?
664                          xvp->cookie_plus :
665                          0;
666
667 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
668         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
669         if (*md5) {
670                 opts->options |= OPTION_MD5;
671                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
672
673                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
674                  * options. There was discussion about disabling SACK
675                  * rather than TS in order to fit in better with old,
676                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
677                  */
678                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
679         }
680 #else
681         *md5 = NULL;
682 #endif
683
684         /* We always send an MSS option. */
685         opts->mss = mss;
686         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
687
688         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
689                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
690                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
691                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
692         }
693         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
694                 opts->options |= OPTION_TS;
695                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
696                 opts->tsecr = req->ts_recent;
697                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
698         }
699         if (likely(ireq->sack_ok)) {
700                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
701                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
702                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
703         }
704
705         /* Similar rationale to tcp_syn_options() applies here, too.
706          * If the <SYN> options fit, the same options should fit now!
707          */
708         if (*md5 == NULL &&
709             ireq->tstamp_ok &&
710             cookie_plus > TCPOLEN_COOKIE_BASE) {
711                 int need = cookie_plus; /* has TCPOLEN_COOKIE_BASE */
712
713                 if (0x2 & need) {
714                         /* 32-bit multiple */
715                         need += 2; /* NOPs */
716                 }
717                 if (need <= remaining) {
718                         opts->options |= OPTION_COOKIE_EXTENSION;
719                         opts->hash_size = cookie_plus - TCPOLEN_COOKIE_BASE;
720                         remaining -= need;
721                 } else {
722                         /* There's no error return, so flag it. */
723                         xvp->cookie_out_never = 1; /* true */
724                         opts->hash_size = 0;
725                 }
726         }
727         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
728 }
729
730 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
731  * final wire format yet.
732  */
733 static unsigned tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
734                                         struct tcp_out_options *opts,
735                                         struct tcp_md5sig_key **md5) {
736         struct tcp_skb_cb *tcb = skb ? TCP_SKB_CB(skb) : NULL;
737         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
738         unsigned size = 0;
739         unsigned int eff_sacks;
740
741 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
742         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
743         if (unlikely(*md5)) {
744                 opts->options |= OPTION_MD5;
745                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
746         }
747 #else
748         *md5 = NULL;
749 #endif
750
751         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
752                 opts->options |= OPTION_TS;
753                 opts->tsval = tcb ? tcb->when : 0;
754                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
755                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
756         }
757
758         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
759         if (unlikely(eff_sacks)) {
760                 const unsigned remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
761                 opts->num_sack_blocks =
762                         min_t(unsigned, eff_sacks,
763                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
764                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
765                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
766                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
767         }
768
769         return size;
770 }
771
772 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
773  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
774  * transmission and possible later retransmissions.
775  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
776  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
777  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
778  * device.
779  *
780  * We are working here with either a clone of the original
781  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
782  */
783 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
784                             gfp_t gfp_mask)
785 {
786         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
787         struct inet_sock *inet;
788         struct tcp_sock *tp;
789         struct tcp_skb_cb *tcb;
790         struct tcp_out_options opts;
791         unsigned tcp_options_size, tcp_header_size;
792         struct tcp_md5sig_key *md5;
793         struct tcphdr *th;
794         int err;
795
796         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
797
798         /* If congestion control is doing timestamping, we must
799          * take such a timestamp before we potentially clone/copy.
800          */
801         if (icsk->icsk_ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP)
802                 __net_timestamp(skb);
803
804         if (likely(clone_it)) {
805                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
806                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
807                 else
808                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
809                 if (unlikely(!skb))
810                         return -ENOBUFS;
811         }
812
813         inet = inet_sk(sk);
814         tp = tcp_sk(sk);
815         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
816         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
817
818         if (unlikely(tcb->flags & TCPHDR_SYN))
819                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
820         else
821                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
822                                                            &md5);
823         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
824
825         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
826                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
827
828         skb_push(skb, tcp_header_size);
829         skb_reset_transport_header(skb);
830         skb_set_owner_w(skb, sk);
831
832         /* Build TCP header and checksum it. */
833         th = tcp_hdr(skb);
834         th->source              = inet->inet_sport;
835         th->dest                = inet->inet_dport;
836         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
837         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
838         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
839                                         tcb->flags);
840
841         if (unlikely(tcb->flags & TCPHDR_SYN)) {
842                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
843                  * is never scaled.
844                  */
845                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
846         } else {
847                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
848         }
849         th->check               = 0;
850         th->urg_ptr             = 0;
851
852         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
853         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
854                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
855                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
856                         th->urg = 1;
857                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
858                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
859                         th->urg = 1;
860                 }
861         }
862
863         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
864         if (likely((tcb->flags & TCPHDR_SYN) == 0))
865                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
866
867 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
868         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
869         if (md5) {
870                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
871                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
872                                                md5, sk, NULL, skb);
873         }
874 #endif
875
876         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
877
878         if (likely(tcb->flags & TCPHDR_ACK))
879                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
880
881         if (skb->len != tcp_header_size)
882                 tcp_event_data_sent(tp, skb, sk);
883
884         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
885                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
886                               tcp_skb_pcount(skb));
887
888         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(skb);
889         if (likely(err <= 0))
890                 return err;
891
892         tcp_enter_cwr(sk, 1);
893
894         return net_xmit_eval(err);
895 }
896
897 /* This routine just queues the buffer for sending.
898  *
899  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
900  * otherwise socket can stall.
901  */
902 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
903 {
904         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
905
906         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
907         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
908         skb_header_release(skb);
909         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
910         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
911         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
912 }
913
914 /* Initialize TSO segments for a packet. */
915 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
916                                  unsigned int mss_now)
917 {
918         if (skb->len <= mss_now || !sk_can_gso(sk) ||
919             skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
920                 /* Avoid the costly divide in the normal
921                  * non-TSO case.
922                  */
923                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
924                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
925                 skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
926         } else {
927                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
928                 skb_shinfo(skb)->gso_size = mss_now;
929                 skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
930         }
931 }
932
933 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
934  * skb is counted to fackets_out or not.
935  */
936 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
937                                    int decr)
938 {
939         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
940
941         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
942                 return;
943
944         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
945                 tp->fackets_out -= decr;
946 }
947
948 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
949  * tweaks to fix counters
950  */
951 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int decr)
952 {
953         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
954
955         tp->packets_out -= decr;
956
957         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
958                 tp->sacked_out -= decr;
959         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
960                 tp->retrans_out -= decr;
961         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
962                 tp->lost_out -= decr;
963
964         /* Reno case is special. Sigh... */
965         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
966                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
967
968         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
969
970         if (tp->lost_skb_hint &&
971             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
972             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
973                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
974
975         tcp_verify_left_out(tp);
976 }
977
978 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
979  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
980  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
981  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
982  */
983 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
984                  unsigned int mss_now)
985 {
986         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
987         struct sk_buff *buff;
988         int nsize, old_factor;
989         int nlen;
990         u8 flags;
991
992         BUG_ON(len > skb->len);
993
994         nsize = skb_headlen(skb) - len;
995         if (nsize < 0)
996                 nsize = 0;
997
998         if (skb_cloned(skb) &&
999             skb_is_nonlinear(skb) &&
1000             pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
1001                 return -ENOMEM;
1002
1003         /* Get a new skb... force flag on. */
1004         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, GFP_ATOMIC);
1005         if (buff == NULL)
1006                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1007
1008         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1009         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1010         nlen = skb->len - len - nsize;
1011         buff->truesize += nlen;
1012         skb->truesize -= nlen;
1013
1014         /* Correct the sequence numbers. */
1015         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1016         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1017         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1018
1019         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1020         flags = TCP_SKB_CB(skb)->flags;
1021         TCP_SKB_CB(skb)->flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1022         TCP_SKB_CB(buff)->flags = flags;
1023         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1024
1025         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1026                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1027                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1028                                                        skb_put(buff, nsize),
1029                                                        nsize, 0);
1030
1031                 skb_trim(skb, len);
1032
1033                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1034         } else {
1035                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1036                 skb_split(skb, buff, len);
1037         }
1038
1039         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1040
1041         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1042          * skbs, which it never sent before. --ANK
1043          */
1044         TCP_SKB_CB(buff)->when = TCP_SKB_CB(skb)->when;
1045         buff->tstamp = skb->tstamp;
1046
1047         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1048
1049         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1050         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1051         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1052
1053         /* If this packet has been sent out already, we must
1054          * adjust the various packet counters.
1055          */
1056         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1057                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1058                         tcp_skb_pcount(buff);
1059
1060                 if (diff)
1061                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1062         }
1063
1064         /* Link BUFF into the send queue. */
1065         skb_header_release(buff);
1066         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1067
1068         return 0;
1069 }
1070
1071 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1072  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1073  * immediately discarded.
1074  */
1075 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1076 {
1077         int i, k, eat;
1078
1079         eat = len;
1080         k = 0;
1081         for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
1082                 if (skb_shinfo(skb)->frags[i].size <= eat) {
1083                         put_page(skb_shinfo(skb)->frags[i].page);
1084                         eat -= skb_shinfo(skb)->frags[i].size;
1085                 } else {
1086                         skb_shinfo(skb)->frags[k] = skb_shinfo(skb)->frags[i];
1087                         if (eat) {
1088                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].page_offset += eat;
1089                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].size -= eat;
1090                                 eat = 0;
1091                         }
1092                         k++;
1093                 }
1094         }
1095         skb_shinfo(skb)->nr_frags = k;
1096
1097         skb_reset_tail_pointer(skb);
1098         skb->data_len -= len;
1099         skb->len = skb->data_len;
1100 }
1101
1102 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1103 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1104 {
1105         if (skb_cloned(skb) && pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
1106                 return -ENOMEM;
1107
1108         /* If len == headlen, we avoid __skb_pull to preserve alignment. */
1109         if (unlikely(len < skb_headlen(skb)))
1110                 __skb_pull(skb, len);
1111         else
1112                 __pskb_trim_head(skb, len - skb_headlen(skb));
1113
1114         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1115         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1116
1117         skb->truesize        -= len;
1118         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1119         sk_mem_uncharge(sk, len);
1120         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1121
1122         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso
1123          * factor and mss.
1124          */
1125         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1126                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_current_mss(sk));
1127
1128         return 0;
1129 }
1130
1131 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1132 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1133 {
1134         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1135         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1136         int mss_now;
1137
1138         /* Calculate base mss without TCP options:
1139            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1140          */
1141         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1142
1143         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1144         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1145                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1146
1147         /* Now subtract optional transport overhead */
1148         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1149
1150         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1151         if (mss_now < 48)
1152                 mss_now = 48;
1153
1154         /* Now subtract TCP options size, not including SACKs */
1155         mss_now -= tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1156
1157         return mss_now;
1158 }
1159
1160 /* Inverse of above */
1161 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1162 {
1163         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1164         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1165         int mtu;
1166
1167         mtu = mss +
1168               tp->tcp_header_len +
1169               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1170               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1171
1172         return mtu;
1173 }
1174
1175 /* MTU probing init per socket */
1176 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1177 {
1178         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1179         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1180
1181         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1182         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1183                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1184         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1185         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1186 }
1187 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1188
1189 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1190
1191    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1192    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1193
1194    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1195    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1196    It also does not include TCP options.
1197
1198    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1199
1200    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1201    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1202    taking into account current pmtu, but never exceeds
1203    tp->rx_opt.mss_clamp.
1204
1205    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1206    DOES NOT include either tcp or ip options.
1207
1208    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1209    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1210  */
1211 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1212 {
1213         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1214         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1215         int mss_now;
1216
1217         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1218                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1219
1220         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1221         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1222
1223         /* And store cached results */
1224         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1225         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1226                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1227         tp->mss_cache = mss_now;
1228
1229         return mss_now;
1230 }
1231 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1232
1233 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1234  * and even PMTU discovery events into account.
1235  */
1236 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1237 {
1238         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1239         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1240         u32 mss_now;
1241         unsigned header_len;
1242         struct tcp_out_options opts;
1243         struct tcp_md5sig_key *md5;
1244
1245         mss_now = tp->mss_cache;
1246
1247         if (dst) {
1248                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1249                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1250                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1251         }
1252
1253         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1254                      sizeof(struct tcphdr);
1255         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1256          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1257          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1258          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1259         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1260                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1261                 mss_now -= delta;
1262         }
1263
1264         return mss_now;
1265 }
1266
1267 /* Congestion window validation. (RFC2861) */
1268 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk)
1269 {
1270         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1271
1272         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd) {
1273                 /* Network is feed fully. */
1274                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1275                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1276         } else {
1277                 /* Network starves. */
1278                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1279                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1280
1281                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1282                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1283                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1284         }
1285 }
1286
1287 /* Returns the portion of skb which can be sent right away without
1288  * introducing MSS oddities to segment boundaries. In rare cases where
1289  * mss_now != mss_cache, we will request caller to create a small skb
1290  * per input skb which could be mostly avoided here (if desired).
1291  *
1292  * We explicitly want to create a request for splitting write queue tail
1293  * to a small skb for Nagle purposes while avoiding unnecessary modulos,
1294  * thus all the complexity (cwnd_len is always MSS multiple which we
1295  * return whenever allowed by the other factors). Basically we need the
1296  * modulo only when the receiver window alone is the limiting factor or
1297  * when we would be allowed to send the split-due-to-Nagle skb fully.
1298  */
1299 static unsigned int tcp_mss_split_point(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1300                                         unsigned int mss_now, unsigned int cwnd)
1301 {
1302         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1303         u32 needed, window, cwnd_len;
1304
1305         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1306         cwnd_len = mss_now * cwnd;
1307
1308         if (likely(cwnd_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1309                 return cwnd_len;
1310
1311         needed = min(skb->len, window);
1312
1313         if (cwnd_len <= needed)
1314                 return cwnd_len;
1315
1316         return needed - needed % mss_now;
1317 }
1318
1319 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1320  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1321  */
1322 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(struct tcp_sock *tp,
1323                                          struct sk_buff *skb)
1324 {
1325         u32 in_flight, cwnd;
1326
1327         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1328         if ((TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPHDR_FIN) && tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1329                 return 1;
1330
1331         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1332         cwnd = tp->snd_cwnd;
1333         if (in_flight < cwnd)
1334                 return (cwnd - in_flight);
1335
1336         return 0;
1337 }
1338
1339 /* Intialize TSO state of a skb.
1340  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1341  * SKB onto the wire.
1342  */
1343 static int tcp_init_tso_segs(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1344                              unsigned int mss_now)
1345 {
1346         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1347
1348         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1349                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1350                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1351         }
1352         return tso_segs;
1353 }
1354
1355 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1356 static inline int tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1357 {
1358         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1359                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1360 }
1361
1362 /* Return 0, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1363  * 1. It is full sized.
1364  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1365  * 3. Or TCP_NODELAY was set.
1366  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1367  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1368  */
1369 static inline int tcp_nagle_check(const struct tcp_sock *tp,
1370                                   const struct sk_buff *skb,
1371                                   unsigned mss_now, int nonagle)
1372 {
1373         return (skb->len < mss_now &&
1374                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1375                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp))));
1376 }
1377
1378 /* Return non-zero if the Nagle test allows this packet to be
1379  * sent now.
1380  */
1381 static inline int tcp_nagle_test(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb,
1382                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1383 {
1384         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1385          * write_queue (they have no chances to get new data).
1386          *
1387          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1388          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1389          */
1390         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1391                 return 1;
1392
1393         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN).
1394          * Nagle can be ignored during F-RTO too (see RFC4138).
1395          */
1396         if (tcp_urg_mode(tp) || (tp->frto_counter == 2) ||
1397             (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPHDR_FIN))
1398                 return 1;
1399
1400         if (!tcp_nagle_check(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1401                 return 1;
1402
1403         return 0;
1404 }
1405
1406 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1407 static inline int tcp_snd_wnd_test(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb,
1408                                    unsigned int cur_mss)
1409 {
1410         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1411
1412         if (skb->len > cur_mss)
1413                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1414
1415         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1416 }
1417
1418 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1419  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1420  * packets allowed by the congestion window.
1421  */
1422 static unsigned int tcp_snd_test(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1423                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1424 {
1425         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1426         unsigned int cwnd_quota;
1427
1428         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1429
1430         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1431                 return 0;
1432
1433         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1434         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1435                 cwnd_quota = 0;
1436
1437         return cwnd_quota;
1438 }
1439
1440 /* Test if sending is allowed right now. */
1441 int tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1442 {
1443         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1444         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1445
1446         return (skb &&
1447                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1448                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1449                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH)));
1450 }
1451
1452 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1453  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1454  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1455  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1456  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1457  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1458  */
1459 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1460                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1461 {
1462         struct sk_buff *buff;
1463         int nlen = skb->len - len;
1464         u8 flags;
1465
1466         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1467         if (skb->len != skb->data_len)
1468                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now);
1469
1470         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1471         if (unlikely(buff == NULL))
1472                 return -ENOMEM;
1473
1474         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1475         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1476         buff->truesize += nlen;
1477         skb->truesize -= nlen;
1478
1479         /* Correct the sequence numbers. */
1480         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1481         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1482         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1483
1484         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1485         flags = TCP_SKB_CB(skb)->flags;
1486         TCP_SKB_CB(skb)->flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1487         TCP_SKB_CB(buff)->flags = flags;
1488
1489         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1490         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1491
1492         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1493         skb_split(skb, buff, len);
1494
1495         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1496         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1497         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1498
1499         /* Link BUFF into the send queue. */
1500         skb_header_release(buff);
1501         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1502
1503         return 0;
1504 }
1505
1506 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1507  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1508  *
1509  * This algorithm is from John Heffner.
1510  */
1511 static int tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1512 {
1513         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1514         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1515         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1516
1517         if (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPHDR_FIN)
1518                 goto send_now;
1519
1520         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1521                 goto send_now;
1522
1523         /* Defer for less than two clock ticks. */
1524         if (tp->tso_deferred &&
1525             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1526                 goto send_now;
1527
1528         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1529
1530         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1531
1532         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1533
1534         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1535         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1536
1537         limit = min(send_win, cong_win);
1538
1539         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1540         if (limit >= sk->sk_gso_max_size)
1541                 goto send_now;
1542
1543         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1544         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1545                 goto send_now;
1546
1547         if (sysctl_tcp_tso_win_divisor) {
1548                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1549
1550                 /* If at least some fraction of a window is available,
1551                  * just use it.
1552                  */
1553                 chunk /= sysctl_tcp_tso_win_divisor;
1554                 if (limit >= chunk)
1555                         goto send_now;
1556         } else {
1557                 /* Different approach, try not to defer past a single
1558                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1559                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1560                  * then send now.
1561                  */
1562                 if (limit > tcp_max_burst(tp) * tp->mss_cache)
1563                         goto send_now;
1564         }
1565
1566         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.  */
1567         tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1568
1569         return 1;
1570
1571 send_now:
1572         tp->tso_deferred = 0;
1573         return 0;
1574 }
1575
1576 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1577  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1578  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1579  * changes resulting in larger path MTUs.
1580  *
1581  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1582  *         1 if a probe was sent,
1583  *         -1 otherwise
1584  */
1585 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1586 {
1587         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1588         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1589         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1590         int len;
1591         int probe_size;
1592         int size_needed;
1593         int copy;
1594         int mss_now;
1595
1596         /* Not currently probing/verifying,
1597          * not in recovery,
1598          * have enough cwnd, and
1599          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1600         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1601             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1602             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1603             tp->snd_cwnd < 11 ||
1604             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1605                 return -1;
1606
1607         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1608         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1609         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1610         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1611         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1612                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1613                 return -1;
1614         }
1615
1616         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1617         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1618                 return -1;
1619
1620         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1621                 return -1;
1622         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1623                 return 0;
1624
1625         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1626         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1627                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1628                         return -1;
1629                 else
1630                         return 0;
1631         }
1632
1633         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1634         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1635                 return -1;
1636         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1637         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1638
1639         skb = tcp_send_head(sk);
1640
1641         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1642         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1643         TCP_SKB_CB(nskb)->flags = TCPHDR_ACK;
1644         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1645         nskb->csum = 0;
1646         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1647
1648         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1649
1650         len = 0;
1651         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1652                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1653                 if (nskb->ip_summed)
1654                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1655                 else
1656                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1657                                                             skb_put(nskb, copy),
1658                                                             copy, nskb->csum);
1659
1660                 if (skb->len <= copy) {
1661                         /* We've eaten all the data from this skb.
1662                          * Throw it away. */
1663                         TCP_SKB_CB(nskb)->flags |= TCP_SKB_CB(skb)->flags;
1664                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1665                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1666                 } else {
1667                         TCP_SKB_CB(nskb)->flags |= TCP_SKB_CB(skb)->flags &
1668                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1669                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1670                                 skb_pull(skb, copy);
1671                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1672                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1673                                                                  skb->len, 0);
1674                         } else {
1675                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1676                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1677                         }
1678                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1679                 }
1680
1681                 len += copy;
1682
1683                 if (len >= probe_size)
1684                         break;
1685         }
1686         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1687
1688         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1689          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit(). */
1690         TCP_SKB_CB(nskb)->when = tcp_time_stamp;
1691         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1692                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1693                  * effectively two packets. */
1694                 tp->snd_cwnd--;
1695                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1696
1697                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1698                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1699                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1700
1701                 return 1;
1702         }
1703
1704         return -1;
1705 }
1706
1707 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1708  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1709  * window for us.
1710  *
1711  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1712  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1713  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1714  *
1715  * Returns 1, if no segments are in flight and we have queued segments, but
1716  * cannot send anything now because of SWS or another problem.
1717  */
1718 static int tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1719                           int push_one, gfp_t gfp)
1720 {
1721         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1722         struct sk_buff *skb;
1723         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1724         int cwnd_quota;
1725         int result;
1726
1727         sent_pkts = 0;
1728
1729         if (!push_one) {
1730                 /* Do MTU probing. */
1731                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1732                 if (!result) {
1733                         return 0;
1734                 } else if (result > 0) {
1735                         sent_pkts = 1;
1736                 }
1737         }
1738
1739         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1740                 unsigned int limit;
1741
1742                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1743                 BUG_ON(!tso_segs);
1744
1745                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1746                 if (!cwnd_quota)
1747                         break;
1748
1749                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1750                         break;
1751
1752                 if (tso_segs == 1) {
1753                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
1754                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1755                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
1756                                 break;
1757                 } else {
1758                         if (!push_one && tcp_tso_should_defer(sk, skb))
1759                                 break;
1760                 }
1761
1762                 limit = mss_now;
1763                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
1764                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
1765                                                     cwnd_quota);
1766
1767                 if (skb->len > limit &&
1768                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
1769                         break;
1770
1771                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
1772
1773                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
1774                         break;
1775
1776                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
1777                  * This call will increment packets_out.
1778                  */
1779                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
1780
1781                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
1782                 sent_pkts++;
1783
1784                 if (push_one)
1785                         break;
1786         }
1787
1788         if (likely(sent_pkts)) {
1789                 tcp_cwnd_validate(sk);
1790                 return 0;
1791         }
1792         return !tp->packets_out && tcp_send_head(sk);
1793 }
1794
1795 /* Push out any pending frames which were held back due to
1796  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
1797  * The socket must be locked by the caller.
1798  */
1799 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
1800                                int nonagle)
1801 {
1802         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
1803          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
1804          * all will be happy.
1805          */
1806         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
1807                 return;
1808
1809         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0, GFP_ATOMIC))
1810                 tcp_check_probe_timer(sk);
1811 }
1812
1813 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
1814  * true push pending frames to setup probe timer etc.
1815  */
1816 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1817 {
1818         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1819
1820         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
1821
1822         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
1823 }
1824
1825 /* This function returns the amount that we can raise the
1826  * usable window based on the following constraints
1827  *
1828  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
1829  * 2. We limit memory per socket
1830  *
1831  * RFC 1122:
1832  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
1833  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
1834  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
1835  *
1836  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
1837  * it at least MSS bytes.
1838  *
1839  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
1840  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
1841  *
1842  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
1843  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
1844  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
1845  * window to always advance by a single byte.
1846  *
1847  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
1848  * then this will not be a problem.
1849  *
1850  * BSD seems to make the following compromise:
1851  *
1852  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
1853  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
1854  *      then set the window to 0.
1855  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
1856  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
1857  *      and from being larger than the largest representable value.
1858  *
1859  * This prevents incremental opening of the window in the regime
1860  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
1861  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
1862  * those cases where the window is constrained on the sender side
1863  * because the pipeline is full.
1864  *
1865  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
1866  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
1867  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
1868  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
1869  * of having a fixed window size at almost all times.
1870  *
1871  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
1872  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
1873  *
1874  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
1875  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
1876  */
1877 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
1878 {
1879         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1880         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1881         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
1882          * here.  I don't know if the value based on our guesses
1883          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
1884          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
1885          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
1886          */
1887         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
1888         int free_space = tcp_space(sk);
1889         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_full_space(sk));
1890         int window;
1891
1892         if (mss > full_space)
1893                 mss = full_space;
1894
1895         if (free_space < (full_space >> 1)) {
1896                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
1897
1898                 if (tcp_memory_pressure)
1899                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
1900                                                4U * tp->advmss);
1901
1902                 if (free_space < mss)
1903                         return 0;
1904         }
1905
1906         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
1907                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
1908
1909         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
1910          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
1911          */
1912         window = tp->rcv_wnd;
1913         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
1914                 window = free_space;
1915
1916                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
1917                  * Import case: prevent zero window announcement if
1918                  * 1<<rcv_wscale > mss.
1919                  */
1920                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
1921                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
1922                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
1923         } else {
1924                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
1925                  * Window clamp already applied above.
1926                  * If our current window offering is within 1 mss of the
1927                  * free space we just keep it. This prevents the divide
1928                  * and multiply from happening most of the time.
1929                  * We also don't do any window rounding when the free space
1930                  * is too small.
1931                  */
1932                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
1933                         window = (free_space / mss) * mss;
1934                 else if (mss == full_space &&
1935                          free_space > window + (full_space >> 1))
1936                         window = free_space;
1937         }
1938
1939         return window;
1940 }
1941
1942 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
1943 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1944 {
1945         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1946         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
1947         int skb_size, next_skb_size;
1948
1949         skb_size = skb->len;
1950         next_skb_size = next_skb->len;
1951
1952         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
1953
1954         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
1955
1956         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
1957
1958         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
1959                                   next_skb_size);
1960
1961         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
1962                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1963
1964         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1965                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
1966
1967         /* Update sequence range on original skb. */
1968         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
1969
1970         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
1971         TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->flags;
1972
1973         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
1974          * packet counting does not break.
1975          */
1976         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
1977
1978         /* changed transmit queue under us so clear hints */
1979         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
1980         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
1981                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
1982
1983         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
1984
1985         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
1986 }
1987
1988 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
1989 static int tcp_can_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1990 {
1991         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1992                 return 0;
1993         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
1994         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
1995                 return 0;
1996         if (skb_cloned(skb))
1997                 return 0;
1998         if (skb == tcp_send_head(sk))
1999                 return 0;
2000         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2001         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2002                 return 0;
2003
2004         return 1;
2005 }
2006
2007 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2008  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2009  */
2010 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2011                                      int space)
2012 {
2013         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2014         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2015         int first = 1;
2016
2017         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2018                 return;
2019         if (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPHDR_SYN)
2020                 return;
2021
2022         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2023                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2024                         break;
2025
2026                 space -= skb->len;
2027
2028                 if (first) {
2029                         first = 0;
2030                         continue;
2031                 }
2032
2033                 if (space < 0)
2034                         break;
2035                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2036                  * the data in the second
2037                  */
2038                 if (skb->len > skb_tailroom(to))
2039                         break;
2040
2041                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2042                         break;
2043
2044                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2045         }
2046 }
2047
2048 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2049  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2050  * error occurred which prevented the send.
2051  */
2052 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2053 {
2054         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2055         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2056         unsigned int cur_mss;
2057         int err;
2058
2059         /* Inconslusive MTU probe */
2060         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2061                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2062         }
2063
2064         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2065          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2066          */
2067         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2068             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2069                 return -EAGAIN;
2070
2071         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2072                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2073                         BUG();
2074                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2075                         return -ENOMEM;
2076         }
2077
2078         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2079                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2080
2081         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2082
2083         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2084          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2085          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2086          * our retransmit serves as a zero window probe.
2087          */
2088         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2089             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2090                 return -EAGAIN;
2091
2092         if (skb->len > cur_mss) {
2093                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss))
2094                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2095         } else {
2096                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2097
2098                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2099                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2100                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2101                 }
2102         }
2103
2104         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2105
2106         /* Some Solaris stacks overoptimize and ignore the FIN on a
2107          * retransmit when old data is attached.  So strip it off
2108          * since it is cheap to do so and saves bytes on the network.
2109          */
2110         if (skb->len > 0 &&
2111             (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPHDR_FIN) &&
2112             tp->snd_una == (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1)) {
2113                 if (!pskb_trim(skb, 0)) {
2114                         /* Reuse, even though it does some unnecessary work */
2115                         tcp_init_nondata_skb(skb, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1,
2116                                              TCP_SKB_CB(skb)->flags);
2117                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
2118                 }
2119         }
2120
2121         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2122          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2123          */
2124         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2125
2126         err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2127
2128         if (err == 0) {
2129                 /* Update global TCP statistics. */
2130                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2131
2132                 tp->total_retrans++;
2133
2134 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2135                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2136                         if (net_ratelimit())
2137                                 printk(KERN_DEBUG "retrans_out leaked.\n");
2138                 }
2139 #endif
2140                 if (!tp->retrans_out)
2141                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2142                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2143                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2144
2145                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2146                 if (!tp->retrans_stamp)
2147                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2148
2149                 tp->undo_retrans++;
2150
2151                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2152                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2153                  */
2154                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2155         }
2156         return err;
2157 }
2158
2159 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2160  * window/congestion state.
2161  */
2162 static int tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2163 {
2164         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2165         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2166
2167         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2168         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2169                 return 0;
2170
2171         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2172         if (tcp_is_reno(tp))
2173                 return 0;
2174
2175         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2176          * and retransmission... Both ways have their merits...
2177          *
2178          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2179          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2180          * NextSeg() specified in RFC3517.
2181          */
2182
2183         if (tcp_may_send_now(sk))
2184                 return 0;
2185
2186         return 1;
2187 }
2188
2189 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2190  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2191  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2192  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2193  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2194  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2195  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2196  */
2197 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2198 {
2199         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2200         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2201         struct sk_buff *skb;
2202         struct sk_buff *hole = NULL;
2203         u32 last_lost;
2204         int mib_idx;
2205         int fwd_rexmitting = 0;
2206
2207         if (!tp->packets_out)
2208                 return;
2209
2210         if (!tp->lost_out)
2211                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2212
2213         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2214                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2215                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2216                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2217                         last_lost = tp->retransmit_high;
2218         } else {
2219                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2220                 last_lost = tp->snd_una;
2221         }
2222
2223         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2224                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2225
2226                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2227                         break;
2228                 /* we could do better than to assign each time */
2229                 if (hole == NULL)
2230                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2231
2232                 /* Assume this retransmit will generate
2233                  * only one packet for congestion window
2234                  * calculation purposes.  This works because
2235                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2236                  * packet to be MSS sized and all the
2237                  * packet counting works out.
2238                  */
2239                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2240                         return;
2241
2242                 if (fwd_rexmitting) {
2243 begin_fwd:
2244                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2245                                 break;
2246                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2247
2248                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2249                         tp->retransmit_high = last_lost;
2250                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2251                                 break;
2252                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2253                         if (hole != NULL) {
2254                                 skb = hole;
2255                                 hole = NULL;
2256                         }
2257                         fwd_rexmitting = 1;
2258                         goto begin_fwd;
2259
2260                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2261                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2262                                 hole = skb;
2263                         continue;
2264
2265                 } else {
2266                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2267                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2268                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2269                         else
2270                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2271                 }
2272
2273                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2274                         continue;
2275
2276                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb))
2277                         return;
2278                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2279
2280                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2281                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2282                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2283                                                   TCP_RTO_MAX);
2284         }
2285 }
2286
2287 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2288  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2289  */
2290 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2291 {
2292         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2293         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2294         int mss_now;
2295
2296         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2297          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2298          * and IP options.
2299          */
2300         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2301
2302         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2303                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPHDR_FIN;
2304                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2305                 tp->write_seq++;
2306         } else {
2307                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2308                 for (;;) {
2309                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2310                                                sk->sk_allocation);
2311                         if (skb)
2312                                 break;
2313                         yield();
2314                 }
2315
2316                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2317                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2318                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2319                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2320                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2321                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2322         }
2323         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2324 }
2325
2326 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2327  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2328  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2329  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2330  */
2331 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2332 {
2333         struct sk_buff *skb;
2334
2335         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2336         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2337         if (!skb) {
2338                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2339                 return;
2340         }
2341
2342         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2343         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2344         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2345                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2346         /* Send it off. */
2347         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2348         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2349                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2350
2351         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2352 }
2353
2354 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2355  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2356  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2357  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2358  * and rcv_wscale values will not be correct.
2359  */
2360 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2361 {
2362         struct sk_buff *skb;
2363
2364         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2365         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPHDR_SYN)) {
2366                 printk(KERN_DEBUG "tcp_send_synack: wrong queue state\n");
2367                 return -EFAULT;
2368         }
2369         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPHDR_ACK)) {
2370                 if (skb_cloned(skb)) {
2371                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2372                         if (nskb == NULL)
2373                                 return -ENOMEM;
2374                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2375                         skb_header_release(nskb);
2376                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2377                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2378                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2379                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2380                         skb = nskb;
2381                 }
2382
2383                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPHDR_ACK;
2384                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2385         }
2386         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2387         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2388 }
2389
2390 /* Prepare a SYN-ACK. */
2391 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2392                                 struct request_sock *req,
2393                                 struct request_values *rvp)
2394 {
2395         struct tcp_out_options opts;
2396         struct tcp_extend_values *xvp = tcp_xv(rvp);
2397         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2398         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2399         const struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
2400         struct tcphdr *th;
2401         struct sk_buff *skb;
2402         struct tcp_md5sig_key *md5;
2403         int tcp_header_size;
2404         int mss;
2405         int s_data_desired = 0;
2406
2407         if (cvp != NULL && cvp->s_data_constant && cvp->s_data_desired)
2408                 s_data_desired = cvp->s_data_desired;
2409         skb = sock_wmalloc(sk, MAX_TCP_HEADER + 15 + s_data_desired, 1, GFP_ATOMIC);
2410         if (skb == NULL)
2411                 return NULL;
2412
2413         /* Reserve space for headers. */
2414         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2415
2416         skb_dst_set(skb, dst_clone(dst));
2417
2418         mss = dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS);
2419         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2420                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2421
2422         if (req->rcv_wnd == 0) { /* ignored for retransmitted syns */
2423                 __u8 rcv_wscale;
2424                 /* Set this up on the first call only */
2425                 req->window_clamp = tp->window_clamp ? : dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2426
2427                 /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2428                 if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2429                     (req->window_clamp > tcp_full_space(sk) || req->window_clamp == 0))
2430                         req->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2431
2432                 /* tcp_full_space because it is guaranteed to be the first packet */
2433                 tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2434                         mss - (ireq->tstamp_ok ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0),
2435                         &req->rcv_wnd,
2436                         &req->window_clamp,
2437                         ireq->wscale_ok,
2438                         &rcv_wscale,
2439                         dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2440                 ireq->rcv_wscale = rcv_wscale;
2441         }
2442
2443         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2444 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2445         if (unlikely(req->cookie_ts))
2446                 TCP_SKB_CB(skb)->when = cookie_init_timestamp(req);
2447         else
2448 #endif
2449         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2450         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss,
2451                                              skb, &opts, &md5, xvp)
2452                         + sizeof(*th);
2453
2454         skb_push(skb, tcp_header_size);
2455         skb_reset_transport_header(skb);
2456
2457         th = tcp_hdr(skb);
2458         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2459         th->syn = 1;
2460         th->ack = 1;
2461         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2462         th->source = ireq->loc_port;
2463         th->dest = ireq->rmt_port;
2464         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2465          * not even correctly set)
2466          */
2467         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2468                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2469
2470         if (OPTION_COOKIE_EXTENSION & opts.options) {
2471                 if (s_data_desired) {
2472                         u8 *buf = skb_put(skb, s_data_desired);
2473
2474                         /* copy data directly from the listening socket. */
2475                         memcpy(buf, cvp->s_data_payload, s_data_desired);
2476                         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq += s_data_desired;
2477                 }
2478
2479                 if (opts.hash_size > 0) {
2480                         __u32 workspace[SHA_WORKSPACE_WORDS];
2481                         u32 *mess = &xvp->cookie_bakery[COOKIE_DIGEST_WORDS];
2482                         u32 *tail = &mess[COOKIE_MESSAGE_WORDS-1];
2483
2484                         /* Secret recipe depends on the Timestamp, (future)
2485                          * Sequence and Acknowledgment Numbers, Initiator
2486                          * Cookie, and others handled by IP variant caller.
2487                          */
2488                         *tail-- ^= opts.tsval;
2489                         *tail-- ^= tcp_rsk(req)->rcv_isn + 1;
2490                         *tail-- ^= TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
2491
2492                         /* recommended */
2493                         *tail-- ^= (((__force u32)th->dest << 16) | (__force u32)th->source);
2494                         *tail-- ^= (u32)(unsigned long)cvp; /* per sockopt */
2495
2496                         sha_transform((__u32 *)&xvp->cookie_bakery[0],
2497                                       (char *)mess,
2498                                       &workspace[0]);
2499                         opts.hash_location =
2500                                 (__u8 *)&xvp->cookie_bakery[0];
2501                 }
2502         }
2503
2504         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2505         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_isn + 1);
2506
2507         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2508         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2509         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2510         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2511         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS, tcp_skb_pcount(skb));
2512
2513 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2514         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2515         if (md5) {
2516                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2517                                                md5, NULL, req, skb);
2518         }
2519 #endif
2520
2521         return skb;
2522 }
2523 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2524
2525 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2526 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2527 {
2528         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2529         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2530         __u8 rcv_wscale;
2531
2532         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2533          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2534          */
2535         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2536                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2537
2538 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2539         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2540                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2541 #endif
2542
2543         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2544         if (tp->rx_opt.user_mss)
2545                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2546         tp->max_window = 0;
2547         tcp_mtup_init(sk);
2548         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2549
2550         if (!tp->window_clamp)
2551                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2552         tp->advmss = dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS);
2553         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2554                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2555
2556         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2557
2558         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2559         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2560             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
2561                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2562
2563         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2564                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2565                                   &tp->rcv_wnd,
2566                                   &tp->window_clamp,
2567                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2568                                   &rcv_wscale,
2569                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2570
2571         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2572         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2573
2574         sk->sk_err = 0;
2575         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2576         tp->snd_wnd = 0;
2577         tcp_init_wl(tp, 0);
2578         tp->snd_una = tp->write_seq;
2579         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2580         tp->snd_up = tp->write_seq;
2581         tp->rcv_nxt = 0;
2582         tp->rcv_wup = 0;
2583         tp->copied_seq = 0;
2584
2585         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2586         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2587         tcp_clear_retrans(tp);
2588 }
2589
2590 /* Build a SYN and send it off. */
2591 int tcp_connect(struct sock *sk)
2592 {
2593         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2594         struct sk_buff *buff;
2595
2596         tcp_connect_init(sk);
2597
2598         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
2599         if (unlikely(buff == NULL))
2600                 return -ENOBUFS;
2601
2602         /* Reserve space for headers. */
2603         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
2604
2605         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2606         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
2607         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
2608
2609         /* Send it off. */
2610         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
2611         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when;
2612         skb_header_release(buff);
2613         __tcp_add_write_queue_tail(sk, buff);
2614         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
2615         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
2616         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(buff);
2617         tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
2618
2619         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
2620          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
2621          */
2622         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2623         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
2624         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
2625
2626         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
2627         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2628                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
2629         return 0;
2630 }
2631 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
2632
2633 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
2634  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
2635  * for details.
2636  */
2637 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
2638 {
2639         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2640         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
2641         unsigned long timeout;
2642
2643         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
2644                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2645                 int max_ato = HZ / 2;
2646
2647                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
2648                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
2649                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
2650
2651                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
2652
2653                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
2654                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
2655                  * directly.
2656                  */
2657                 if (tp->srtt) {
2658                         int rtt = max(tp->srtt >> 3, TCP_DELACK_MIN);
2659
2660                         if (rtt < max_ato)
2661                                 max_ato = rtt;
2662                 }
2663
2664                 ato = min(ato, max_ato);
2665         }
2666
2667         /* Stay within the limit we were given */
2668         timeout = jiffies + ato;
2669
2670         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
2671         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
2672                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
2673                  * send ACK now.
2674                  */
2675                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
2676                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
2677                         tcp_send_ack(sk);
2678                         return;
2679                 }
2680
2681                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
2682                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
2683         }
2684         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
2685         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
2686         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
2687 }
2688
2689 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
2690 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
2691 {
2692         struct sk_buff *buff;
2693
2694         /* If we have been reset, we may not send again. */
2695         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
2696                 return;
2697
2698         /* We are not putting this on the write queue, so
2699          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
2700          * sock.
2701          */
2702         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2703         if (buff == NULL) {
2704                 inet_csk_schedule_ack(sk);
2705                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
2706                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
2707                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
2708                 return;
2709         }
2710
2711         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2712         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
2713         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
2714
2715         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
2716         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
2717         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, GFP_ATOMIC);
2718 }
2719
2720 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
2721  * number. It assumes the other end will try to ack it.
2722  *
2723  * Question: what should we make while urgent mode?
2724  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
2725  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
2726  *
2727  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
2728  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
2729  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
2730  */
2731 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
2732 {
2733         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2734         struct sk_buff *skb;
2735
2736         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
2737         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2738         if (skb == NULL)
2739                 return -1;
2740
2741         /* Reserve space for headers and set control bits. */
2742         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2743         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
2744          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
2745          * send it.
2746          */
2747         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
2748         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2749         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
2750 }
2751
2752 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
2753 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
2754 {
2755         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2756         struct sk_buff *skb;
2757
2758         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
2759                 return -1;
2760
2761         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
2762             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
2763                 int err;
2764                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2765                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2766
2767                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
2768                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2769
2770                 /* We are probing the opening of a window
2771                  * but the window size is != 0
2772                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
2773                  */
2774                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
2775                     skb->len > mss) {
2776                         seg_size = min(seg_size, mss);
2777                         TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPHDR_PSH;
2778                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss))
2779                                 return -1;
2780                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
2781                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
2782
2783                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPHDR_PSH;
2784                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2785                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2786                 if (!err)
2787                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2788                 return err;
2789         } else {
2790                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
2791                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
2792                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
2793         }
2794 }
2795
2796 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
2797  * a partial packet else a zero probe.
2798  */
2799 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
2800 {
2801         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2802         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2803         int err;
2804
2805         err = tcp_write_wakeup(sk);
2806
2807         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
2808                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
2809                 icsk->icsk_probes_out = 0;
2810                 icsk->icsk_backoff = 0;
2811                 return;
2812         }
2813
2814         if (err <= 0) {
2815                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
2816                         icsk->icsk_backoff++;
2817                 icsk->icsk_probes_out++;
2818                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
2819                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
2820                                           TCP_RTO_MAX);
2821         } else {
2822                 /* If packet was not sent due to local congestion,
2823                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
2824                  * Let local senders to fight for local resources.
2825                  *
2826                  * Use accumulated backoff yet.
2827                  */
2828                 if (!icsk->icsk_probes_out)
2829                         icsk->icsk_probes_out = 1;
2830                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
2831                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
2832                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
2833                                           TCP_RTO_MAX);
2834         }
2835 }